Korean Society for Biotechnology and Bioengineering Journal 32(4): 335-341 (2017)http://dx.doi.org/10.7841/ksbbj.2017.32.4.335 ISSN 1225-7117 / eISSN 2288-8268

염증성 사이토카인의 발현 억제를 통한 홍해삼 추출물의 항염증효과

및 아토피 개선효과

전미지1, 임은경1, 김가연1, 이승제1, 정인철2, 김상용3, 김영민1*

Anti-inflammatory Effects and Improving Atopic Dermatitis of Etha-

nol Extracts of Red Sea Cucumber

Mi Ji Jeon1, Eun Gyeong Lim1, Ga Yeon Kim1, Seung Jae Lee1, In Cheol Jung2, Sang-Yong Kim3, and Young

Min Kim1*

Received: 26 November 2017 / Revised: 15 December 2017 / Accepted: 19 December 2017

© 2017 The Korean Society for Biotechnology and Bioengineering

Abstract: The red sea cucumber (RSC), Apostichopus

japonicus, is a species of sea cucumber in the family Sti-

chopodidae. It is widely distributed in China, Japan and

Korea. Tumor necrosis factor-α (TNF-α) and Interferon (IFN-

γ) induce inflammatory cytokines such as Thymus and activa-

tion-regulated chemokine (TARC/CCL17), Cutaneous T-cell-

attracting chemokine (CTACK/CCL27), interleukin-1β (IL-

1β), IL-6 and IL-8. These cytokines are increased in atopic

dermatitis condition. In this study, we investigated the anti-

inflammatory and skin regeneration effects by RCS. To inves-

tigate cytotoxic effects in HaCaT cells, we performed MTT

assay after treatment with RSC extracted by 70% EtOH. As a

result, RSC extracts did not have cytotoxic effect in HaCaT

cells. Also, mRNA expression levels of CCL17, CCL27, IL-

β, IL-6 and IL-8 genes induced by TNF-α/IFN-γ were

decreased by RSC extracts. Moreover, we confirmed the

release of CCL17 and CCL27 protein through ELISA assay.

Wound healing assay and cell cycle assay were performed to

identify cell regeneration effect of RSC extracts. These results

demonstrated the prevention and treatment effects of RSC on

skin inflammatory diseases such as atopic dermatitis.

Keywords: red sea cucumber, keratinocyte, atopic dermatitis,

anti-inflammatory

1. INTRODUCTION

피부의 가장 표면층인 표피는 외부의 자극으로부터 체내를

보호하는 필수적인 장벽기능을 수행하며 표피세포의 형성과

분화, 탈각과정을 반복함으로써 항상성을 유지한다 [1]. 그

중 각질형성세포는 표피세포를 구성하는 대표적인 세포로,

분화 및 각화를 통해 피부장벽을 형성하고, 스트레스 환경에

노출되면 tumor necrosis factor (TNF), interleukin (IL) 등 여러

cytokine을 생산하여 염증반응 및 면역반응에 관여한다 [1-3].

하지만 지속적인 피부 손상으로 cytokine이 만성적으로 생성

되면 피부건조를 유발시켜 아토피 피부염과 같은 피부질환

을 일으키게 된다 [4,5].

아토피 피부염은 만성 염증성 피부 질환으로, 유아와 소아

에서 높은 발병률을 보이며 그 원인으로는 환경적, 유전적 요

인과 면역학적 반응 및 피부보호막의 이상 등이 주요 원인으

로 여겨지고 있다 [6]. 아토피 피부염의 임상적인 특징으로는

소양감을 동반한 피부장벽의 붕괴, 혈청 내 IgE의 증가와 염

증부위의 호산구의 침윤 및 Th1/Th2 세포의 균형변화 등이

1한남대학교 생명나노과학대학 생명시스템과학과1Department of Biological Sciences and Biotechnology, College of LifeScience and Nano Technology, Hannam University, Daejeon 34054,KoreaTel: +82-42-629-8753, Fax: +82-42-629-8873e-mail : kym@hnu.kr

2(주)신한에코2Shinhan ECO Co., Ltd. Jeju 63242, Korea

3신안산대학교 식품생명과학과3Department of Food Science & Bio Technology, Shinansan University

Research Paper

336 Korean Society for Biotechnology and Bioengineering Journal 32(4): 335-341 (2017)

있으며, T림프구 (T lymphocyte)와 수지상세포 (dendritic cell),

Th1세포와 Th2 세포에서 발현되는 cytokine 등이 관여하게

된다 [7,8].

현재 아토피 피부염의 치료제로는 부신피질호르몬제, 면역

조절제, 국소 면역조절제와 가려움증을 치료하기 위한 항히

스타민제가 사용되고 있다. 그러나 스테로이드 및 항히스타

민제는 환자 개개인에 따라 작거나 또는 커다란 부작용을 초

래할 수 있다 [9,10]. 이러한 치료제들의 안전성에 대한 논란

이 계속되고 있는 가운데, 최근 피부자극이 적고 안전한 천연

추출물을 이용한 아토피 치료 개발이 활발해지고 있다 [11].

특히 천연물은 대개 흡수, 대사, 배설 측면에서 약물과 같은

성질을 지니고 있어 의약품으로 이용될 가능성이 매우 크다

[8,12].

이점을 이용해 식물 추출물과 더불어 해양생물 또한 미래

의 생리활성 신물질의 원천으로 주목받고 있다. 홍해삼 (Sti-

chopus japonicus)은 한국, 일본 등 아시아 일대에서 자생하

고 있는 돌기해삼과의 한 종이다 [13]. 해삼은 세계적으로 약

1천 5백종이 분포하고 있으며, 우리나라에서 자생하고 있는

홍해삼, 청해삼 및 흑해삼 중에서도 홍해삼은 영양성분이 다

른 해삼보다 풍부하고, Taurine, Tanin, 비타민 B1 (Thiamin),

B2 (riboflavin), B3 (niacin) 등을 포함하여 항암, 비만예방, 고

혈압 예방, 피부면역, 항산화 등 많은 효능이 보고되고 있다

[14-17]. 또한 한방 약재로 많이 쓰이는 재료로 비교적 안전성

이 높기 때문에 기능성 식품으로써 높은 잠재력을 가질 것으

로 추정된다. 하지만 아토피성 피부염에 대한 홍해삼의 항염

증 효능에 대한 연구는 여전히 미흡한 실정이다.

따라서 본 연구에서는 홍해삼 추출물의 피부각질형성세포

(HaCaT)에서의 항염증 및 아토피 개선 효과를 확인하고자 하

였다.

2. MATERIALS AND METHODS

2.1. 실험재료 및 기기

실험에 사용된 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-Diphenyltetra-

zolium Bromide (MTT)는 Sigma-Aldrich Co. (St. Louis. MO,

USA)에서 구입하였으며 에탄올, 클로로폼, 이소프로판올 등

의 시약은 특급시약을 사용하였다. 홍해삼 추출물의 비교군

으로 사용된 ATO AI water aqua mist는 ATO AI Co. (ATO AI,

Busan, Republic of Korea)에서 구입하여 사용하였다. 시료의

흡광도는 ELISA microplate reader (Model 680, Bio-Rad La-

boratories, Inc., Tokyo, Japan)를 사용하여 측정하였다.

2.2. 홍해삼 추출물 제조

본 실험에서 사용된 홍해삼은 제주 해안지에서 구입하여 사

용하였으며, 원료 홍해삼을 분쇄하여 홍해삼 분쇄물 800 g에

70% Ethanol 3.2 kg을 가하여 80oC 조건에서 3 hr 동안 가열하

여 추출하였다. 가열 추출 후, 여과 보조제인 0.1% 규조토를

첨가하고 여과지를 이용하여 부유물을 제거하였다. 추출 용

액은 60oC에서 농축 (고형분 40%)하여 95oC에서 5분간 살균

후, 냉장 보관하였다. 실험에 사용된 홍해삼 추출물은 500

mg/mL의 농도로 보관하여 실험에 사용하였다.

2.3. 세포 배양

본 실험에서 사용된 HaCaT 세포는 Dr. Fusenig (German Can-

cer Research Center, DKFZ, Heidelberg, Germany)로부터 분

양받았으며, Fibroblast 세포는 American Type Culture Collec-

tion (ATCC, Rockville, MD, USA)에서 분양받아 사용하였다.

세포는 10% Fetal Bovine Serum과 1% Antibiotics가 포함된

DMEM media (Hyclone, Laboratories Inc., Logan, UT, USA)를

이용하여 세포를 부유 상태로 만든 후 1×106 cells/mL로 분주

하고 계대 배양하였다.

2.4. 세포 생존율 측정

세포 생존율은 MTT assay법을 이용하여 측정하였다. 12 well

plate에 HaCaT 세포를 각각 1×105 cells/mL로 분주하고 24시

간 동안 안정화시킨 후, 농도별로 희석한 시료를 처리하여 24

시간 동안 5% CO2, 37oC 조건 하에서 배양하였다. 염증반응

유도군에서는 TNF-α, INF-γ 10 ng/mL를 각각 한 시간 동안

전 처리하였다. 배양이 끝난 후 5 mg/mL 3-(4,5-dimethylthia-

zol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT, Sigma-Ald-

rich Co.) solution을 각 well 당 40 μL씩 첨가하여 한 시간 동안

CO2 incubator에 반응시켰다. MTT solution이 포함된 media

를 제거하고 PBS washing 후 PBS를 완전히 제거하였다. 각

well 당 DMSO 150 μL을 첨가하여 생성된 formazan을 모두

녹인 다음 96 well plate에 100 μl씩 옮긴 후 ELISA microplate

reader (Bio-Rad model 680, Bio-Rad Laboratories Inc., Tokyo,

Japan)로 595 nm에서 흡광도를 측정하였다. 측정은 모두 3번

이상 하였으며, 이에 따른 평균값과 표준오차는 Microsoft

Excel Program을 이용하여 분석하였다.

2.5. Total RNA 추출 및 cDNA 합성

6 well plate에 HaCaT 세포를 각각 1×105 cells/mL로 분주하고

24시간 동안 안정화시킨 후, 시료를 농도별로 처리하여 24시

간 동안 5% CO2, 37oC 조건 하에서 배양하였다. 염증반응 유

도군에서는 TNF-α, INF-γ 10 ng/mL를 각각 한 시간 동안 전

처리하였다. 배양 후 media를 모두 제거한 뒤, PBS로 1회

washing 후 RiboEX Total RNA Isolation Solution (GeneAll

Biotechnology, Seoul, Republic of Korea)을 가하여 세포를 용

해한 뒤 클로로폼, 이소프로판올, 70% 에탄올을 각각 첨가

하는 과정을 통하여 total RNA를 추출하였다. cDNA 합성은

DiaStarTM RT kit (SolGent, Seoul, Korea)를 이용하여 진행하

였다. total RNA 1 μL와 Oligo (dT) 20 primer 9 μL를 혼합한

뒤 65oC에서 5분 동안 반응시킨 후 얼음에 넣어 반응을 중단

하였다. 상기 과정을 통하여 oligo (dT) primer가 붙은 mRNA

에 8 mM DTT 1 μL, RNase inhibitor (200 U/μL) 1 μL, 10 mM

의 dNTPs가 포함된 5X RT reaction buffer 4 μL, DEPC D.W를

첨가한 후 40oC에서 한 시간, 95oC에서 5분 동안 반응시킴으

염증성 사이토카인의 발현 억제를 통한 홍해삼 추출물의 항염증효과 및 아토피 개선효과 337

로써 cDNA를 합성하였다.

2.6. 역전사 중합효소 연쇄반응 (Reverse Transcription

Polymerase Chain Reaction, RT-PCR)

PCR은 DNA polymerase, buffer, dNTP, tracking dye가 포함된

2X Taq PCR Smart mix 1 (SolGent, Seoul, Korea)를 이용하여

실시하였다. PCR 증폭은 95oC에서 10분 동안 pre-denaturation

하고, denaturation은 95oC에서 30 sec, annealing은 60oC에서

30 sec, Extension은 72oC에서 30 sec의 조건으로 35 cycle 동

안 반응시켰으며, 72oC에서 10분 동안 안정화시켰다. CCL17,

CCL27, IL-1β, IL-6, IL-8, MMPs, Actin의 specific primer se-

quence는 다음의 Table에서 나타내었다.

2.7. CCL17, CCL27 ELISA assay

세포 내 CCL17,CCL27 정량은 ELISA법으로 측정하였다. 먼

저, HaCaT 세포를 6 well plate에 각 well 당 1.5×105 cells/mL

로 분주한 뒤, 5% CO2, 37oC 조건 하에서 24시간 동안 배양하

였다. 염증반응 유도 군에서는 TNF-α, INF-γ 10 ng/mL를 각

각 1시간 동안 전처리하였다. 배양 후 media를 15 mL tube에

넣고 1,500 rpm, 10분 동안 원심분리하였다. 배양액 내의

CCL17 함량을 측정하기 위해 Human TARC ELISA kit (Ab-

cam, Cambridge, MA)를 사용하였고, CCL27은 Quantikine

ELISA Human CCL27/CTACT kit (R&D Systems, Minneapo-

lis, MS)를 사용하여 측정하였다. 실험과정은 세포배양액을

각 well에 분주하고 제공되는 표준시료를 주입하여 제조회사

에서 제시하는 방법에 준하여 450 nm 파장에서 흡광도를 측

정하였다.

2.8. Wound healing assay

HaCaT 세포를 6 well plate에 각 well 당 1×105 cells/mL로 분

주하여 24시간 동안 배양한 다음 배양액을 제거한 뒤 10 μL

pipette tip으로 스크래치를 내었다. 현미경으로 관찰한 뒤 배

양액 교체 후 홍해삼 추출물 시료를 농도별로 처리하였다. 염

증 반응군에서는 TNF-α/IFN-γ 10 ng/mL을 한 시간 전처리하

였다. 물질처리 후 24시간 뒤 wound healing이 된 정도를 현미

경으로 관찰 후 사진을 찍었다.

2.9. Cell cycle assay

Cell cycle은 MuseTM를 사용하여 측정하였다. HaCaT 세포를

6 well plate에 1×105 cells/mL의 농도로 분주하여 24시간 배양

후, 시료를 농도별로 처리하여 24시간 동안 배양하였다. 염증

처리군에서는 INF-α/IFN-γ 10 ng/mL을 한 시간 전처리하였

다. 배지를 제거하고 PBS로 washing한 후 Trypsin-EDTA (Hy-

clone, Laboratories Inc., Logan, UT, USA)를 처리하고 원심분

리 (3,000 rpm, 5 min)을 통하여 세포를 분획하였다. PBS 0.3

mL로 세포를 부유시키고 70% 에탄올 0.7 mL로 세포를 고정

하였다. 고정된 세포를 다시 PBS로 세척하고 MuseTM Cell

Cycle Reagent 100 μL를 첨가하여 상온에서 30분간 반응시킨

뒤, PBS 100 μL를 추가하여 MuseTM Cell Analyzer로 분석하

여 결과를 측정하였다.

2.10. 통계처리

통계 프로그램인 SPSS 22.0을 사용하였고 실험설계에 대한

분산분석은 일원배치 분산분석 (One-way ANOVA)과 독립

표본 t-test (independent sample t-test)를 실시하여 검정하였

다. 각 자료는 3번 이상의 반복된 실험을 통하여 얻어진 결과

로 검정하였고 p<0.05인 경우 통계적으로 유의한 것으로 판

정하였다.

3. RESULTS AND DISCUSSION

3.1. 홍해삼 추출물의 세포독성 검사

홍해삼 추출물의 항염증 효과 규명에 앞서 홍해삼 추출물의

피부를 구성하고 있는 피부각질형성세포 (HaCaT)에 대한 독

성과 용매에 따른 유효용량의 범위를 확인하기 위하여 MTT

assay를 수행하였다. 또한 HaCaT 세포가 cytokine을 분비하

도록 촉진시키는 tumor necrosis factor-α (TNF-α)를 처리하여

아토피성 염증환경을 유발한 뒤 홍해삼 추출물의 농도별 (0.5,

1, 3, 5, 10, 20 μg/mL) 처리에 따른 세포독성 여부를 확인하였

다. 70% Ethanol에 농도별로 희석한 홍해삼 추출물을 24 h 및

48 h 동안 처리한 후 세포 생존율을 확인한 결과, Fig. 1에 나

타난 바와 같이 홍해삼 추출물 처리군에서 96% 이상의 세포

생존율을 보였으며, 유의성이 없는 것으로 판단되었다. 또한

염증유발인자인 TNF-α 처리 시 81%로 감소했던 세포 생존

율이 홍해삼 추출물 처리군에서 농도 의존적으로 세포 생존

율이 증가하였고, 3 μg/mL에서 100%의 생존율을 보였다.

3.2. 홍해삼 추출물의 염증 관련 유전자 및 단백질 발현 저

해 효과

HaCaT 세포는 피부 보호막 역할을 하는 동시에 여러 cyto-

kine을 분비하여 염증 및 면역반응에 관여한다 [2,3]. HaCaT

세포가 스트레스에 노출되면 tumor necrosis factor (TNF-α)와

IL-1β 등의 cytokine이 여러 염증 관련 세포신호경로를 활성

화시킨다 [18]. 따라서 본 연구에서는 HaCaT 세포에 TNF-α/

IFN-γ을 처리한 뒤 홍해삼의 항염증 효과를 확인하고자 RT-

PCR 및 ELISA assay를 실시하였다. 그 결과, Fig. 2와 같이 무

처리군과 비교하였을 때 TNF-α/IFN-γ 처리에 따라 CCL17,

CCL27, IL-1β, IL-6, IL-8 유전자의 발현이 증가하는 것을 확

인하였다. 또한, 염증 처리 환경에서 홍해삼 추출물을 농도별

로 처리할수록 TNF-α/ IFN-γ 단독 처리군에 비하여 CCL17,

CCL27, IL-1β, IL-6, IL-8 유전자의 발현이 유의하게 감소하

였다. CCL17과 CCL27은 chemokine의 한 종류로, inflamma-

tory infiltrate와 연관되어 있는 피부 염증에 대표적인 인자이

다 [19]. ELISA assay를 통해 CCL17과 CCL27의 단백질 발현

양을 확인한 결과, Fig. 3에서 보는 바와 같이 염증유도 환경

에서 109.9%로 증가했던 CCL17의 단백질양이 85%까지 감

소하였으며, CCL27은 염증처리 군에서 105.4%, 홍해삼 추출

338 Korean Society for Biotechnology and Bioengineering Journal 32(4): 335-341 (2017)

물 처리군에서 88%까지 감소하였다. 본 실험을 통해 TNF-α/

IFN-γ에 의해 유도된 염증환경에서 CCL17, CCL27, IL-1β,

IL-6, IL-8과 같은 염증 표지인자들의 발현이 증가되며, 홍해

삼 추출물이 염증표지인자들의 발현의 발현을 농도 의존적

으로 억제하는 것을 확인하였다. 해삼의 성분은 주로 당단백

질과 Chondroitin sulfate로 구성되어 있으며 [20], 선행연구에

따르면 Chondroitin Sulfate와 더불어 eicosapentaenoic acid

(EPA), Holothurin 등의 성분들이 항염증 효능을 갖는 것으로

보고되었다 [21-23]. 따라서 이러한 홍해삼 추출물에 대한 항

염증 효과는 추출물에 함유되어 있는 Chondroitin Sulfate,

EPA, Holothurin 성분에 의한 것으로 추측된다.

3.3. 홍해삼 추출물의 각질형성세포의 이동성과 증식에 미

치는 효과

피부각질형성세포는 염증환경에서 cytokine 및 피부세포의

증식에 관련된 성장인자를 생산하여 항상성을 유지한다 [1].

따라서 홍해삼 추출물의 세포 이동성과 증식에 미치는 영향

을 알아보기 위해 Wound healing assay를 수행하였다. Fig. 4

에서 나타낸 바와 같이, 무처리군의 Wound area는 53.8%, 염

증 처리군에서는 89.3%로 염증환경에서 세포 이동 및 증식

이 감소하였다. 또한, 염증환경에서 홍해삼 추출물을 농도별

로 처리하였을 때, 1 μg/mL에서 74.2%, 3 μg/mL에서 41.2%,

5 μg/mL에서 27.5%로 농도 의존적으로 Wound area가 감소

하였다. 이러한 결과를 통하여 염증환경에서 홍해삼 추출물

이 피부각질형성세포의 증식과 이동능력을 증가시키는데

효과가 있음을 확인했다.

3.4. 홍해삼 추출물의 각질형성세포 성장유도 효과

홍해삼 추출물이 염증환경에서 각질형성세포의 세포주기 변

화에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 TNF-α/IFN-γ로 염증반

응을 유도한 뒤 홍해삼 추출물을 농도별로 처리하여 24시간

후 세포주기를 확인하였다. 그 결과, Fig. 5에서 보는 바와 같

이, 대조군에 비하여 염증처리 군에서 S주기가 39.02%에서

28.96%로 감소하였고, G1주기는 31.36%에서 42.41%로 증가

하였으며, G2/M기에서는 28.4%에서 22.14%로 감소하였다.

반면 홍해삼 추출물 처리군의 경우 염증처리 군과 비교하였

을 때, 5 μg/mL 농도에서 S주기가 36.21%로 증가하였으며,

G1주기는 32.11%로 감소하였다. 위의 결과로 보았을 때, 염

증 처리 군에서 감소했던 G1기에서 S기로의 세포주기 이동

이 홍해삼 추출물에서 증가하여 각질형성세포의 세포주기

진행을 증가시킨다는 것을 알 수 있다.

3.5. 홍해삼 추출물의 세포성장유도 관련 유전자 발현 확인

피부의 염증반응을 조절하는 주요인자 중 하나인 Matrix met-

alloproteinase (MMPs)는 피부 각질형성세포, 섬유아세포 등

Fig. 1. Cytotoxic Effects of Red sea cucumber extracts in HaCaT cells. Cell viability was measured by MTT assay. Cells were treated with

RSC for 24h and 48 h (a). Cells were pre-treated with 10 ng/mL TNF-α, IFN-γ for 1h prior to treated with RSC for 24 and 48 h (b). The

statistical analysis of the data was carried out by using t-test. N.S means not significant (each experiment, n=3).

Fig. 2. Effects on RSC extracts on CCL17, CCL27, IL-1β, IL-6,

IL-8 mRNA expression levels in HaCaT cells. Cells were pre-

treated with 10 ng/mL TNF-α, IFN-γ for 1 h prior to treated with

RSC for 24 h. The statistical analysis of the data was carried out by

using t-test.

염증성 사이토카인의 발현 억제를 통한 홍해삼 추출물의 항염증효과 및 아토피 개선효과 339

으로부터 분비된 세포외기질 (extracellular matrix, ECM)과

기저막 단백질 구성요소들을 가수분해하여 피부노화, 주름

의 원인이 되며, MMPs의 과도한 증가는 염증성 질환을 유도

할 수 있다 [24-26]. 따라서 본 연구에서는 각질형성세포에

TNF-α/ IFN-γ를 처리하여 염증반응을 유도한 뒤 피부의 콜

라겐을 분해하는 효소인 MMP-1, MMP-2, MMP-3, MMP-7,

MMP-9의 유전자 발현에 홍해삼 추출물이 미치는 영향을 확

인하였다. 그 결과, Fig. 6에서 보는 바와 같이 대조군에 비해

염증 처리군에서 모든 MMPs의 활성이 증가하였으며, 홍해

삼 추출물 5 μg/mL 처리군에서 MMP-2, MMP-3, MMP-9 유

Fig. 3. Measurement of CCL27 and CCL17 expression by Quantitative ELISA analysis. Cells were treated with variable concentrations of RSC

(3 and 5 μg/mL) for 24 h. The statistical analysis of the data was carried out by using t-test. **p<0.01 and ***p<0.001 was compared to control

and ##p<0.01 and ###p<0.001 was compared to TNF-α/IFN-γ treated group (each experiment, n=3).

Fig. 4. Migration Effects of RSC in HaCaT cells. Cells were pre-treated with 10 ng/mL TNF-α and 10 ng/mL IFN-γ for 1 h prior to treated with

variable concentrations of RSC for 24 h. Scratch wound healing assay was performed to examine the cell migration effects of RSC. (B) The

statistical analysis of the data was carried out by using t-test. **p<0.01 and ***p<0.001 was compared to control. ##p<0.01 and ###p<0.001 was

compared to TNF-α/IFN-γ treated group (each experiment, n=3).

340 Korean Society for Biotechnology and Bioengineering Journal 32(4): 335-341 (2017)

전자 발현이 감소하였다. 그러나 홍해삼 추출물 처리군에서

MMP-1, MMP-7 유전자 발현은 감소하지 않은 것으로 확인

되었다. 결과적으로 염증반응이 유도되었을 때 Matrix Metal-

loproteinase의 발현이 증가하여 피부노화에 영향을 끼칠 수

있음을 확인하였다. 또한, 홍해삼 추출물을 처리함으로써

TNF-α/IFN-γ에 의해 증가된 콜라겐 분해효소인 MMP-2,

MMP-3, MMP-9 유전자 발현을 억제함으로써 피부의 콜라겐

분해를 저해하여 피부노화 억제에 효과적이라고 판단하였다.

4. CONCLUSION

최근 아토피피부염과 여러 알레르기성 질환들이 세계적으로

증가하고 있는 가운데, 아토피를 치료하기 위한 여러 가지 치

료법들이 고안되고 있다. 하지만 기존의 치료법들은 부작용

의 위험이 있어 치료에 주의가 요구되고 있는 실정이다 [10].

따라서 본 연구에서는 홍해삼 추출물의 세포독성, 항염증 효

과, 세포재생효과를 확인하여 천연물 유래 아토피 치료용 식

품으로서 홍해삼의 가능성에 대해 알아보고자 하였다. 그 결

과, 홍해삼 추출물 처리에 따른 세포독성은 나타나지 않았으

며, TNF-α/ IFN-γ로 염증환경을 유발한 뒤, 염증관련 유전자

들과 단백질의 발현 변화를 통하여 홍해삼 추출물을 확인한

결과, 염증성 사이토카인인 CCL17, CCL27, IL-1β, IL-6, IL-8

Fig. 5. Cell Cycle Regulation Effects of RSC in HaCaT cells. Cells were treated with variable concentrations of RSC (3 and 5 µg/mL) for 24 h.

Cells wre pre-treated with 10 ng/mL TNF-α and 10 ng/mL IFN-γ for 1h prior to treated with RSC for 24 h. Cell cycle was measured by flow

cytometric.

Fig. 6. Effect of RSC extracts on TNF-α induced matrix metallo-

peptidase (MMPs) activity in HaCaT keratinocyte. HaCaT cell were

pre-treated with 10 ng/mL with various concentrations of RSC ext-

racts for 24 h.

염증성 사이토카인의 발현 억제를 통한 홍해삼 추출물의 항염증효과 및 아토피 개선효과 341

의 발현이 감소하여 항염증 효과를 나타내는 것을 확인하였

다. 또한, 홍해삼 추출물이 HaCaT 세포의 증식을 유도하였으

며, 세포기질 분해효소로 알려진 MMPs의 발현 억제를 통해

아토피 피부염 완화 효과와 더불어 피부장벽의 유지를 돕는

것을 확인하였다. 최종적으로 홍해삼 추출물이 아토피 개선

용 천연 소재로서 충분한 가치가 있을 것으로 판단된다.

Acknowledgements

본 연구는 2016년도 중기청 융복합사업 (과제번호: S2357434)

에 의해 수행되었음.

REFERENCES

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