아세틸글루타민의 피부세포 노화억제 및 피부장벽 기능 강화효과
Effects of Acetyl Glutamine on the Improvement of Skin Barrier and Inhibition of Senescence
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목적: 본 연구는 화장품 원료로서 아세틸글루타민의 피부세포 노화억제 및 피부장벽 기능 강화효과를 세포 효력시험을 통해 검증하는데 목적이 있다. 방법: 아세틸글루타민의 세포효력을 검증하기 위하여 세포생존율, SA-β-galactosidase assay, Western blotting, quantitative real-time PCR을 실시하였다. 결과: 아세틸글루타민은 인간 각질형성세포주 (HaCaT)와 인간 진피섬유아세 포(human dermal fibroblast, HDF)에 대한 독성이 없었으며, 아세틸글루타민 20 mM 처리 시 100, 200 μM의 H 2 O 2 에 의해서 감소된 각각의 세포 생존율이 증가하였다. HaCaT에 H 2 O 2 를 처리하여 유도된 세포노화 실험에서 20 mM 농도의 아세틸글루타민이 글루타민보다 노화된 세포를 더 많이 감소시켰다. 아세틸글루타민 20 mM 처리 시 글루타민보다 keratin 1과 involucrin의 발현이 현저하게 증가하여 아세틸글루타민이 각질형성세포의 분화를 촉진하는 효력이 더 우수함을 확인했다. 아세틸글루타민은 또한 H 2 O 2에 의해서 활성화되는 대표적 전사인자인 p53이 핵 내에 축적되는 것을 저해하고, p53에 의해서 발현되는 p21의 양도 감소시켰 다. H 2 O 2 처리 시 발현이 증가하는 MMP1 유전자는 아세틸글루타민 처리 시 발현이 감소하였고, 반면 H 2 O 2 에 의해 발현이 감소한 COL1A1 유전자는 아세틸글루타민에 의해서 발현이 증가하였다. 이러한 결과는 아세틸글루타민이 H 2 O 2 에 의해 유도된 세포노화를 효과적으로 억제함을 보여주는 것이다. 결론: 이상과 같이 아세틸글루타민의 피부세포 노화억제 및 피부장벽 기능 강화 효과를 검증하였고, 화장품 원료로서 충분한 가치가 있다고 사료된다.
Abstract
Purpose: The purpose of this work is to investigate the effects of acetyl glutamine (NAG) as a cosmetic ingredient-the effect of the inhibition of senescence and enhancing skin barrier-through cell-based assays. Methods: We confirmed the effects of NAG using cell viability, SA-β-galactosidase assay, western blotting and quantitative real-time PCR. Results: NAG did not affect cell viability. NAG at 20 mM showed a significant protective effect against H 2 O 2 -induced loss of cell viability at 100, 200 μM. It was found that 20 mM NAG reduced senescence cells in H 2 O 2 -induced HaCaT far more than glutamine (Gln) in SA-β-gal positive cells. NAG at 20 mM increased expressions of keratin 1 and involucrin remarkably more than Gln. It indicates that NAG has better efficacy in facilitating differentiation of epidermal keratinocyte than Gln. Also, NAG reduced nuclear accumulation of p53, a homotetrameric transcription factor, and expression of p21 in HDFs with H 2 O 2 . NAG decreases expression levels of matrix metallopeptidase 1 (MMP1) mRNA in HDFs with H 2 O 2 . The H 2 O 2 -induced decrease in the levels of collagen, type I, alpha 1 (COL1A1) expression were significantly increased by treatment with NAG. The result indicates that NAG effectively controls senescence cells triggered by H 2 O 2 . As a result, it was found that NAG was effective in maintaining moisture of stratum corneum, the most important function of skin barrier. Conclusion: As shown earlier, this work tested NAG's effects of the inhibition of senescence and enhancing skin barrier. These findings suggest that NAG might be used as a cosmetic ingredient.
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