Ferulic acid에 의한 인간진피섬유아세포의 항산화, 콜라겐 생성촉진 및 DNA 복구기전에 대한 분석 :Analysis on anti oxidation, collagen synthesis activation, and DNA repair in human dermal fibroblasts induced by ferulic acid

김수영

자료유형: 학위논문

저자정보: 김수영 (건국대학교, 건국대학교 대학원)

지도교수: 안성관

발행연도: 2015

저작권: 건국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수4

초록· 키워드

Ferulic acid는 밀이나 커피 사과, 오렌지, 땅콩, 파인애플 등의 식물 씨앗에 많이 들어 있으며 항산화, 항균, 항 염증성, 항암 및 피부에서의 멜라닌 색소를 제거하고 기미, 주근깨의 성장을 억제하는 효과가 우수하다고 알려져 있다. 그러나 ferulic acid가 피부세포 내 작용 메카니즘에 대한 연구는 부족한 실정이므로 인간 진피섬유아세포(human dermal fibroblasts; NHDF)의 항산화, 콜라겐 생성촉진 및 DNA복구기전에 대한 ferulic acid의 효능을 검증하고 그 기전을 확인하였다. PCR를 통해 p53의 발현을 특정한 결과 NHDF에 ferulic acid를 처리한 경우 UVA를 조사하였을 때 농도가 높을수록 p53의 발현이 감소하였고, GADD45α 유전자의 발현양을 qRT-PCR을 이용해 측정한 결과 ferulic acid를 처리했을 때 농도 의존적으로 감소하는 것을 확인하였다. ferulic acid에 의해 GADD45α 유전자 발현이 감소됨을 보다 명확하게 확인하기 위해 GADD45α 유전자의 발현을 promoter assay로 증명하였다. p53의 downstream molecule인 cyclin B는 ferulic acid 처리 시 시간이 지남에 따라 증가하는 결과를 확인하였다. p53의 downstream target인 p21은 ferulic acid처리를 통해 발현이 감소하는 결과를 확인 하였다. Ferulic acid가 세포 노화에 미치는 영향을 확인하기 위해 SA-β-galactosidase assay를 실시한 결과 ferulic acid처리 시 감소한 결과를 확인하였다. DNA repair gene인 XPC발현을 확인 한 결과 ferulic acid로 시간이 지남에 따라 증가하는 결과를 확인하였다. DNA 복구기전에서 p53의 downstream target인 TP53I3발현을 확인한 결과 ferulic acid에 의해 시간이 지남에 따라 감소하는 것을 통해 UVA에 의해 손상된 DNA를 보호하는 효과를 확인하였다. DNA 복구기전에서 p53의 downstream target인 PCNA의 발현을 확인한 결과 ferulic acid에 의해 시간이 지남에 따라 발현이 증가하는 결과를 확인하였다. NHDF에 ferulic acid을 처리하고 UVA를 조사하여 MMP1, MMP3, COL1A1 유전자의 발현을 측정한 결과 ferulic acid의 농도가 높을수록 MMP1과 MMP3의 발현은 농도의존적으로 감소하였으며 COL1A1의 발현은 ferulic acid의 농도가 높을수록 증가하는 것을 qRT-PCR을통해 검증하였다. 이러한 결과는 ferulic acid에 의한 인간진피섬유아세포의 항산화, 콜라겐생성 및 DNA복구에 효능이 있음을 보여준다.

Ferulic acid is contained a lot in plant seeds such as wheat, coffee, apple, orange, peanut, and pineapple, and is known to have anti?oxidant, anti?microbial, anti?inflammatory, and anti?cancer effects, to remove melanin pigment from the skin, and to inhibit the growth of melasmas and freckles. The aim of this study is to examine the efficacy of ferulic acid for anti-oxidation, collagen synthesis activation, and DNA repair in human dermal fibroblasts (NHDF). Quantitative RT-PCR showed the expressions of p53 and GADD45α enhanced by UVA, were reduced by ferulic acid in NHDF cells in a dose dependent manner. To clarify the molecular mechanisms the GADD45α promoter-driven luciferase reporter system was exeamined. As a result, ferulic acid downregulated the transcriptional expression of GADD45α gene by ferulic acid. Also the expression of Cyclin B and p21 downstream molecules of p53, were decreased by ferulic acid in a dose dependent manner. In order to analyse whether ferulic acid affects the cellular senescence, SA-β?galactosidase assay was performed and the results showed that ferulic acid decreased the cellular senescence. When the expression of XPC, which is DNA repair gene, was measured, treatment with ferulic acid gradually increased over time. When the expression of TP53I3, which is the downstream target of p53, was examined, treatment with ferulic acid decreased the expression over time, showing that ferulic acid protects DNA damaged by UVA. In the results of testing the expression of PCNA, which is the downstream target of p53 in the DNA repair mechanism, ferulic acid increased the expression of PCNA over time. It was confirmed by qRT-PCR analysis in UVA irradiated NHDF. The expressions of MMP1, MMP3, and COL1A1 genes were measured, the expressions of MMP1 and MMP3 were decreased and the expression of COL1A1 increased by ferulic acid in a dose dependent manner. These results show that treatment with ferulic acid has efficacy for anti-oxidation, collagen synthesis, and DNA repair of NHDF.

Ⅰ. 서론 1
1. 피부노화 1
2. 섬유아세포 4
3. 세포 내 p53의 역할 6
4. 주름생성 기전 7
5. Ferulic Acid 9
6. 연구필요성 및 목적 11
Ⅱ. 재료 및 방법 12
1. 세포배양 12
2. 시료처리 12
3. 세포생존율 측정 13
4. 세포주기 측정 13
5. RT-PCR, Real Time PCR 14
6. p53 siRNA 16
7. GADD45α promoter assay 16
8. 세포노화 측정 17
9. 활성산소 측정 17
10. 통계처리 18
Ⅲ. 연구 결과 및 고찰 19
1. NHDF 세포에서 세포독성 19
2. NHDF 세포에서 Ferulic Acid에 의한 세포생존율 21
3. NHDF 세포에서 Ferulic Acid에 의한 cell cycle 변화 22
4. NHDF 세포에서 p53변화 24
5. NHDF 세포에서 DNA복구 유전자 발현 변화 33
6. NHDF 세포에서 세포노화의 변화 38
7. NHDF 세포에서 MMPs 발현 억제 41
8. NHDF 세포에서 COL1A1 발현 촉진 43
Ⅳ. 결 론 45
참고문헌 47
국문초록 58

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