파라페닐렌디아민으로 세포 독성 및 염증을 유도한 마우스 대식세포에서 Derma GenieTM-H002의 세포 보호 및 항염증 효과

박석묵; 임예진; 김희수; 신희재; 정석윤; 조수현; 김지선; 백세열; 안성관; 배승희

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저자정보: 박석묵 (건국대학교) 임예진 (건국대학교 화장품공학과) 김희수 (건국대학교 화장품공학과) 신희재 (건국대학교 화장품공학과) 정석윤 (건국대학교 화장품공학과) 조수현 (건국대학교 화장품공학과) 김지선 (건국대학교 화장품공학과) 백세열 (건국대학교 화장품공학과) 안성관 (㈜에이엔엑스) 배승희 (건국대학교)

저널정보: 한국피부과학연구원 아시안뷰티화장품학술지 아시안뷰티화장품학술지 제22권 제2호

발행연도: 2024.6

수록면: 211 - 224 (14page)

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목적: 본 연구는 마우스 대식 세포 내에서 파라페닐렌디아민에 의한 세포 독성 및 염증 모델을 수립하고, 해당 in vitro 모델 내에서 5종의 생약 복합 추출물로 구성된 Derma GenieTM-H002의 세포 보호 및 항염 효능을 확인하고자 하였다. 방법: PPD에 의한 세포 독성 및 염증 모델에서 Derma GenieTM-H002의 효능을 평가하기 위해 수용성 테트라졸리움 염색법, 크리스탈 바이올렛 염색법, 그리고 젖산 탈수소효소 분석 시험을 포함한 다양한 생화학 분석법이 활용되었다. 또한 세포 사멸 연관 유전자 및 염증 연관 유전자들의 분석을 위해서 역전사 중합효소 연쇄 반응과 웨스턴 블롯이 활용되었다. 결과: Derma GenieTM-H002는 마우스 대식세포에서 유의한 세포 독성을 나타내지 않았다. 반면 PPD는 저농도(25 μM) 이상에서 유의한 세포 독성이 관찰되었다. PPD와 Derma GenieTM-H002의 병용 처리는 PPD에 의해 감소된 세포 생존율을 개선하였고, PPD에 의해 증가된 세포 독성을 완화하였으며, 세포 사멸을 촉진하는 단백질인 Bax의 발현량은 감소시키고, 세포 사멸을 억제하는 단백질인 Bcl-2의 발현량은 증가시킴으로써 PPD에 의한 독성 모델에서의 세포 보호 효능을 입증하였다. 또한 PPD와 Derma GenieTM-H002의 병용 처리는 PPD에 의해 증가된 염증 복합체 연관 유전자, 염증성 사이토카인 및 알레르기성 접촉 피부염 연관 유전자의 발현을 모두 감소시켰으며, PPD에 의해 증가된 NF-κB 단백질 발현량을 감소시켰으므로 PPD에 의한 염증 모델에서의 항염 효능을 입증하였다. 결론: 본 연구는 Derma GenieTM-H002가 PPD에 의해 유발된 마우스 대식 세포 내 독성 및 염증을 효과적으로 완화시킨다는 것을 입증하였다. 따라서 천연물 유래 원료인 Derma GenieTM-H002의 기능성 항염 소재로의 적용 가능성을 확인하였다.

Purpose: This study aimed to establish an in vitro model to examine paraphenylenediamine (PPD)-induced cytotoxicity and inflammation within RAW 264.7 cells. Additionally, we investigated the cytoprotective and anti-inflammatory effects of Derma Genie™-H002 derived from extracts of five medicinal herbs. Methods: Various biochemical analyses, including water-soluble tetrazolium salt, crystal violet staining, and lactate dehydrogenase leakage assays, were employed to evaluate the impact of Derma Genie™-H002 on PPD-induced cytotoxicity and inflammation. Furthermore, apoptosis- and inflammation-related gene expression was analyzed using reverse transcription-polymerase chain reaction and Western blotting. Results: Derma Genie™-H002 exhibited no significant cytotoxicity in RAW 264.7 cells, whereas PPD induced notable cytotoxicity at concentrations >25 μM. Cotreatment with PPD and Derma Genie™-H002 not only improved cell proliferation rates but also alleviated cell viability in PPD-induced RAW 264.7 cells. Furthermore, findings demonstrated that Derma Genie™-H002 mitigates the cytotoxicity of PPD-induced RAW 264.7 cells by reducing the expression of the proapoptotic protein Bax and increasing the expression of the antiapoptotic protein Bcl-2. Moreover, cotreatment with PPD and Derma Genie™-H002 downregulated the mRNA expression of inflammasome-related genes, inflammatory cytokines, and allergic contact dermatitis-related genes, all elevated by PPD. The increased expression of nuclear factor-κB protein induced by PPD was also reduced upon cotreatment with Derma Genie™-H002, providing compelling evidence of its anti-inflammatory efficacy in the PPD-induced inflammation model. Conclusion: This study demonstrated that Derma Genie™-H002 effectively alleviates PPD-induced cytotoxicity and inflammation in RAW 264.7 cells. Therefore, the potential application of Derma Genie™-H002 as a naturally derived functional anti-inflammatory material has been validated.

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