인체 내 피부조직은 피부 손상이 발생하면 염증성 면역 반응과 피부 생성 기작의 조화로 항상성을 유지하나, 자가면역 피부환으로 알려진 건선(psoriasis) 피부염 발생 주변에는 CCL20, IL-1, IL-6, IL-8, IL-17 등의 사이토카인 및 케모카인 분비에 의한 광범위 염증반응과 비정상적 각질형성세포 분화로 인해 두꺼워진 각질층이 나타나며, 본 연구에서는 in vitro 건선 모델인 \( \mathrm{TNF}-\alpha / \mathrm{IL}-17 \mathrm{~A} \) 유도 \( \mathrm{HaCaT} \) 세포주 모델에서 면역세포의 사이토카인 생성 및 분비 조절 기능을 가지는 폴리페놀 화합물과 항산화·항염증 활성 등 다양한 생물학적 효능을 가진 플라보 노이드 계열 화합물 quercetin에 의한 CCL20 및 케라틴 단백질 조절 기능을 규명하고 건선 억제 효능을 규명하였다.
<h1>TNF- \( \alpha / \) IL-17A 유도된 \( \ HaCaT \) 인산화 조절에 의한 CCL20 발현 억제</h1> <h2>서 론</h2> <p>인체 내 피부조직은 외부 충격이나 병원성 미생물 감염 등에 의해 피부 손상이 발생하면 염증성 변역 반응과 피부 생성 기작이 조화롭게 이어져 항상성을 유지한다. 따라서 피부 내 염증 조절의 실패는 오히려 피부조직 손상을 유발하고, 급성 또는 만성 염증질환의 발병 원인이 된다. 대표적인 자가면역 피부환으로 알려진 건선(psoriasis) 피부염 발생 주변에는 C-C motif chemokine ligand 20 (CCL20), IL-1, IL-6, IL-8, IL-17 등의 사이토카인 및 케모가인 분비에 의한 광범위한 염증반응과 각질형성세포의 비정상적인 분화로 인한 두꺼워진 각질층이 나타난다. LARC (Liver and activation-regulated chemokine), Macrophage inflammatory protein-3 alpha로도 알려지는 CCL20은 피부 각질형성세포, 기관지 상피 및 내장 상피세포와 같은 표면 상피세포에서 주로 발현되며, 특정 수용체인 C-C motif chemokine receptor 6 과 결합하여 병원성 미생물의 항원을 표면에 표시하는 수지상세포(Dendritic cell) 및 \( \mathrm{T} \) helper (Th)17 세 따라서 건선 피부염 발셍과 CCL20에 의한 \( T h \) 세포의 유인 및 활성화가 매우 밀접하게 연관되어 있어 건선 치료 관점에서 CCL20 조절 기능은 매우 중요하다. 또한 건선 피부는 NF-KB STAT3 전사인자의 발현 및 염증성 사이토카인 분비로 인해 과도한 염증 반응이 촉진되는 경향을 보인다.</p> <p>건선피부염에서는 많은 종류의 사이토카인, 케모카인 및 염증성 분자의 셍성과 함께 각질 세포의 비정상적인 케라빈 단백질 발현 패턴이 발견된다. 상피 세포 골격의 주요 성분인 케라틴 단백질은 각질형성세포 내 단백질 중 약 \( 30-80 \% \) 를 차지하며, I형과 II형 타입의 케라틴이 쌍을 이루어 피부 표피의 구조적 안정성 및 분화 과정에서 중요한 역할을 담당한다. 정상 피부조직에서 표피층은 가장 바깥 부분에 위치하며, 기저층에서 각질층까지 각질형성세포의 분화가 일어난다. 분화 과정 중 기저층에서는 주로 KRT5-KRT14 단백질이 발현되지만, 분화가 시작되면서 \( \mathrm{KRT}-\mathrm{KRT} 14 \) 단백질은 감소하고, 내신 \( \mathrm{KRT} \) -KRT10 단백질 발현이 관찰된다. 반면, 건선처럼 염증반응이 활성화된 각질세포에서는 KRT1-KRT10 단백질들은 하향 조절되고, KRT6/16/17 단백질 발현이 현저하게 증가된다. 피부조직에서 손상된 각질 세포는 핵산 및 단맥질과 간은 다양연 손상 관련 분자 패턴(DAMP)을 방출하고, 이들은 MAPK 및 전사 인자를 포함한 신호 전달 분자를 활성화시킨다. 이때 \( \mathrm{NF} \) -\( \kappa \mathrm{B}, \mathrm{CEBP} \beta \) 및 \( \mathrm{AP} 1 \) 은 핵으로 이동하여 KRT6, KRT16 및 \( \mathrm{KRT} 17 \) 의 전사를 더욱 촉진한다. Th17 세포 유래 IL-17, IL-22 는 \( \mathrm{ERK} 1 / 2 \) 및 \( \mathrm{STAT} 1 / 3 \) 의 활성화를 초래하여 \( \mathrm{KRT} 17 \) 발현을 유도한다.</p> <p>일반적으로 폴리페놀 화합물은 면역세포의 사이토카인 생성 및 분비 조절에 다양한 기능을 가지는데, 이 중 대표적 플라보 노이드 계열 화합물인 quercetin은 양파 껍질, 케일 등 자연 내 많은 식물 속에 함유되어 있으며, 현재까지 항산화, 항염증 활성 등 다양한 셍물학적 효능이 보고 되었다. Quercetin은 LPS로 유도된 대식세포 RAW264.7에서 \( \mathrm{NO}, \mathrm{iNOS}, \mathrm{COX}- \) 2 발현을 억제하였고, \( \mathrm{p} 38, \mathrm{JNK} 1 / 2, \mathrm{ERK} 1 / 2, \mathrm{IkB} \), IRAK1, TRAF6, TAK1의 활성화를 저해하였다. 또한 인간 제대 정맥 내피 세포(HUVEC)에서 \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \) 로 유도된 산화적 손상 및 염증에 대해서도 혈관 세포 부착 분자1 (VCAM-1) 및 CD80 발현을 감소시켰다. 최근에는 IMQ-유도 건선 마우스 동물 모델에서 \( \mathrm{NF}-\mathrm{KB} \) 신호 활성화 억제하여 \( \mathrm{TNF}-\alpha \) 뿐 아니라 \( \mathrm{IL}- \) 6, \( \mathrm{IL}- \) 17 등 염증성 사이토카인 발현을 저해시키는 것이 보고 되었다. 그러나, 건선 피부염 발병과 밀접한 CCL20 발현 조절에 대한 결과는 거의 알려지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 in vitro 건선 모델인 \( \mathrm{TNF}-\alpha / \mathrm{IL}-17 \mathrm{~A} \) 유도 \( \mathrm{HaCaT} \) 세포주 모델에서 quercetin에 의한 CCL20 및 케라틴 단백질 조절 기능을 규명하고 건선 억제 효능을 규명하였다.</p>