일광차단제 도포후 자외선 조사에 의한 표피 색소세포의 변화에 관한 연구

Abstract

Over-exposure to sunlight may result in sunburn, pigmented skin lesions, solar keratosis, premature aging of skin, o cancer in human skin. Sunscreens protect the structure and function of the human integument from the actinic damage. This protective effect is afforded by active ingredients of sunscreens through absorption, reflection, and/or scattering of the solar radiation impinging on the skin. There are oral and topical sunscreens. Para-aminobenzoic acid(PABA), PABA esters, benzophenones(BZ), cinammates, salicylates and anthranilates are the topical sunscreens absorbing solar radiation (Pathak, 1982). Most of them absorb UVB, but BZ absorb both UVB and UVA (Knox et al., 1957; Parrish et al., 1981). These investigators observed the effect of the sunscreens, by calculating sun protection factor (SPF) before and after application of the sunscreens, in human skin. To my knowledge, there are no papers which evaluate morphological changes in the epidermal melanocytes after UVA irradiation following application of the sunscreens. In this, experiment, a total of 150 adult male black mice (C57 BL) was used. The animals were divided into one control (application of hydrophilic ointment base) and four experimental (application of PABA, cinnamate, BZ or homomenthylsalicylate) groups. Each group wa irradiated by UVB and UVA, respectively. Each of the 5 groups were divided into 5 subgroups according to the days of UV light irradiation; subgroup A for 2 days, B for 4 days, C for 6 days, D for 8 days and E for 10 days. The daily doses of UVB and UVA were 50 mJ/㎠ and 5 J/㎠ respectively. YS UVB 400 and Waldmann UV 800 were used as a light source of UVB and UVA. Skin specimens were taken from both ears of the animals 24h after the last irradiation. The split-DOPA preparation was carried out for observation of the numbers and morphological changes of the epidermal melanocytes. The reuslts are summarized as follows: 1. Changes in the numbers of the epidermal melanocytes: The numbers of the epidermal melanocytes markedly decreased in the experimental groups, especially in the group of PABA application(p<0.01), compared in the control group under UVB irradiation (p<0.01). However, only the group of BZ application showed a significant decrease in the numbers compared to the control group under UVA irradiation (p<0.01, p<0.05). 2. Changes in the sizes of the epidermal melanocytes: Each experimental group, especially the group of PABA application (p<0.01), showed a significant decrease in the sizes of the epidermal melanocytes under UVB irradiation (p<0.01, p<0.05). On the other hand, only the group of BZ application showed a significant decrease in the sizes compared to the control group under UVA irradiation (P<0.05). 3. Changes in the circumferences of the epidermal melanocytes: The circumferences of the epidermal melanocytes markedly decreased in the experimental groups, especially in the group of PABA application (p<0.01), compared to the control group under UVB irradiation (p<0001, p<0.05). However, only the group of BZ application showed a significant decrease in the circumferences compared to the control group under UVA irradiation (p<0.05). From the results, it seems to be sure that PABA, cinnamate, BZ, homomenthylsalicylate can protect UVB from sunlight in the skin of black mice. Furthermore, BZ was effective for protection of UVB and UVA together. ; 인간의 피부가 일광에 과다하게 또는 장기간 노출될 경우 일광화상, 색소성 병변, 일광각화증, 조기노화 및 피부암을 유발시킬 수 있다. 일광에 의한 피부손상을 방지할 목적으로 최근 사용되는 것이 일광차단제이며, 이는 자외선을 흡수 및 반사시키어 피부로 흡수되는 자외선량을 감소시키는 작용을 한다. 일광차단제는 국소도포제와 경구투여제로 나눌 수가 있으며, 국소도포제에는 자외선을 흡수하여 투과량을 감소시키는 화학적제제와 자외선을 반사 또는 산란시키는 물리학적제제가 있다(Pathak, 1982). 화학적제제에는 para-aminobenzoic acid (PABA), PABA esters, benzophenones(BZ), cinnamates, salicylates, anthranilates 등이 있다. 대부분의 화학적제제는 UVB를 흡수하며, 이러한 제제로는 PABA, PABA esters, cinnamates, salicylates 등이 있다. 한편 BZ는 UVB뿐만 아니라 UVB에 대해서도 효과적인 일광차단제로 알려져 있다(Knox 등, 1957; Parrish 등, 1981). 그러나 이들 연구자의 실험결과는 사람에 약물도포 전과 후에 일광차단지수(sun protection factor, SPF)를 측정하여 관찰한 결과이며, UVB 혹은 UVA를 차단하는 각종 약물의 일광차단효과를 실험동물의 표피색소세포변화로 비교 관찰한 연구논문은 아직 찾아볼 수 없었다. 연구자는 성숙된 웅성 흑색마우스 150마리의 귀배부에 hydrophilic ointment base (대조군), homomenthylsalicylate(HMS), PABA, Cinnamate, BZ를 2일, 4일, 6일, 8일, 10일간 매일 1회씩 도포하고, 도포 15분후에 UVB를 50mJ/㎠씩 또는 UVA를 5J/㎠씩 조사하였다. 이들 도포약물의 일광차단효과를 관찰하기 위하여 최종조사 24시간 후에 피부를 생검하고, split-DOPA preparation을 시행하여 표피색소세포의 수를 세고, 표피색소세포의 면적과 둘레길이를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 표피색소세포수의 변화 : UVB 조사시 각 실험약물도포군은 대조군에 비하여 색소세포수의 현저한 감소를 보였다(P<0.01). PABA 도포군이 다른 약물도포군과 비교하여 가장 현저한 감소를 보였다(P<0.01). UVA 조사시에는 BZ 도포군만이 대조군에 비해 의의있는 색소세포수의 감소를 보였다(P<0.01, P<0.05). 2. 표피색소세포면적의 변화 : UVB 조사시 각 실험약물도포군은 대조군에 비하여 색소세포면적의 의의있는 감소를 보였으며(P<0.01, P<0.05), 특히 PABA 도포군이 다른 약물도포군에 비해 가장 현저한 감소를 보였다(P<0.01). UVA 조사시에는 BZ 도포군만이 대조군에 비하여 의의있는 색소세포수의 감소를 보였다.(P<0.05). 3. 표피색소세포둘레길이의 변화 : UVB 조사시 각 실험약물도포군은 대조군에 비하여 색소세포둘레길이의 의의있는 감소를 보였다(P<0.01, P<0.05). 특히 PABA 도포군이 다른 약물도포군과 비교하여 가장 현저한 감소를 보였다(P<0.01). UVA 조사시에는 BZ 도포군만이 대조군에 비해 의의있는 색소세포둘레길이의 감소를 보였다(P<0.05). 이상의 결과로 보아, PABA, Cinnamate, BZ, HMS는 UVB 차단효과를 나타내었으며, PABA가 가장 우수하였다. 한편 이들 약물중 BZ만이 UVA 차단효과를 나타내어 BZ는 UVA를 동시에 차단할 수 있는 효과적인 일광차단제임을 알 수 있었다.