각질형성세포 기능 - gagjilhyeongseongsepo gineung

각질형성세포 기능 - gagjilhyeongseongsepo gineung
전문가 분석자료: 각질세포막: 피부에서의 세포사멸 모델

생명과학

각질형성세포 기능 - gagjilhyeongseongsepo gineung
KISTI (2005-08-25)

분석자: 김수정(태평양 기술 연구원)

1. 분석자 서문
표피 조직의 가장 바깥쪽인 각질층은 최종 분화를 완료한, 죽은 각질세포 (corneocytes)로 구성되어 있다. 각질층은 외부 환경으로부터 우리 몸을 보호하고 우리 신체 내의 체액이 외부로 소실되는 것을 막는 방어막으로서의 기능을 수행한다. 각질형성세포 (keratinocytes)가 분화하는 동안 그 세포막은 ‘각질세포막(cornified envelope)’이라는 독특한 구조물로 대체된다. 각질세포막은 케라틴을 비롯한 여러 불용성 단백질들이 transglutaminases (TGs)라는 효소에 의해 교차 결합(cross-link)하여 가교를 형성한 막구조물로서, 최종적으로는 세포 외부의 지질막에 둘러싸인 상태에서 지질막을 구성하는 일부 지질성분과 공유결합을 이루어 물리적인 장벽을 형성하게 된다. 이러한 각질형성세포의 분화 과정을 각질화 (cornification)라 하는데, 계획된 세포사멸과정 (programmed cell death)의 한 형태로 여겨지고 있다. 각질화 과정에 참여하는 여러 구조 단백질과 효소의 기능, 작용 기작에 대한 연구는, 어린선(ichthyosis)과 같은 장벽 기능 이상과 연관된 질환의 병리를 이해하는데 필수적이다. 본 분석에서는 표피 조직의 장벽 기능에 중요한 역할을 하는 각질세포막의 특징과, 각질세포막 형성과정에 참여하는 구조 단백질, 효소 작용에 초점을 맞추어 이야기하겠다. 또한 표피 기능에 중요한 세포간의 부착과, 단백질 분해 효소에 대하여 간단히 언급하겠다. 마지막으로 각질세포막 형성 과정의 결함으로 야기되는 피부 질환에 대해 소개하겠다.

2. 목차
분석자 서문
1. 개요
2. 각질세포막
3. 각질세포막의 구조단백질
3.1. Involucrin
3.2. Loricrin
3.3. Small proline-rich proteins
3.4. Profilaggrin
4. 표피에서의 세포 부착
5. 표피분화에서의 단백질분해효소의 역할
6. 각질세포막과 관련된 질환
6.1. Transglutaminase 결함
6.2. 구조단백질의 결함
6.3. 지질대사의 결함
6.4. 단백질분해효소의 결함
분석자 결론
References

3. 원문정보
Eleonora Candi, Rainer Schmidt and Gerry Melino, THE CORNIFIED ENVELOPE: A MODEL OF CELL DEATH IN THE SKIN, APRIL 2005.

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출판날짜 2005/08/22

소스출처: THE CORNIFIED ENVELOPE: A MODEL OF CELL DEATH IN THE SKIN
정보제공 : KISTI 글로벌 동향 브리핑(GTB)
(본 내용은 한국과학기술정보연구원과 정보이용 협약을 맺고 제공되며 저작권은 한국과학기술정보연구원에 있습니다.)

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플라보노이드(flavonoid)는 식물 등의 대사체에서 유래한 폴리페놀 계열의 화합물이며, 다양한 인체생리작용을 조절할 수 있는 것으로 알려져 있다. 이중 3,3’,3’,7-tetrahydroxyflavone (fisetin)은 다양한 과일과채소에서 발견되며, 최근 노쇠용해(senolytic) 활성을 통해 특정 조직의 기능을 회복시킨다는 것이 알려졌다. 본 연구에서는 인간 표피 각질세포를 대상으로 하여 fisetin의 피부장벽 유전자 발현 조절 및 항노화 효능을분석하였다. Fisetin은 말단소립 역전사효소(telomerase)의 활성을 증가시켰으며, CDKN1B 유전자의 발현을감소시켰다. 또한 피부장벽을 구성하는 주요 유전자인 KRT1, FLG, IVL, DSP의 발현을 증가시켰으며, 세라마이드 합성효소의 일종인 CerS3, CerS4 유전자의 발현을 증가시켰다. 이러한 결과는 fisetin의 효능이 노쇠용해에 국한되지 않고 인간 각질세포의 다양한 생리학적 조절에도 관여함을 보여준다. 따라서 fisetin은 화장품및 의약품 등의 생리활성 조절물질로 활용될 수 있다고 사료된다.

Flavonoids are polyphenolic compounds derived from plants metabolites and are known to be capable of controlling various human physiological functions. Among them, fisetin (3,3’, 3’, 7-tetrahydroxyflavone) is found in various fruits and vegetables, and it has been recently known to restore the function of certain tissues through senolytic activity. In this study, targeting human epidermal keratinocytes, control of skin barrier genes and antioxidant efficacy of fisetin were analyzed. Fisetin increased the activity of telomerase and decreased the expression of CDKN1B. In addition, it increased the expression of KRT1, FLG, IVL, and DSP, which are main genes that make up the skin barrier. The fisetin also increased the expression of CerS3 and CerS4 genes, which are forms of ceramide synthases. These results show that the efficacy of fisetin is not limited as senolytics but is also involved in various physiological regulation of human keratinocytes. Therefore, we consider that fisetin could be used as an active ingredient in cosmetics and pharmaceuticals.


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인용현황

주제 참고 자료

피부는 신체 중 가장 큰 기관입니다. 피부는 다음과 같은 중요한 여러 기능을 담당합니다

  • 외상으로부터 신체 보호

  • 체온 조절

  • 수분 및 전해질 균형 유지

  • 통증 및 쾌감 자극 감지

피부는 세 개의 층으로 이루어져 있습니다.

  • 표피

  • 진피

  • 지방층(피하층이라고도 부름)

각 층은 고유의 역할을 수행합니다.

피부 속 알아보기

피부는 세 개의 층으로 이루어져 있습니다. 피부 표면 밑에는 신경, 신경종말, 분비선, 모낭, 혈관이 있습니다. 땀은 진피 샘에 의해 생성되고 작은 관을 통해 피부 표면에 도달합니다.

표피는 비교적 얇고 거친, 피부의 맨 바깥쪽 층입니다. 표피에 있는 대부분의 세포는 각질형성세포입니다. 이 세포는 기저층이라 불리는 표피의 가장 깊은 층에 있는 세포에서 비롯됩니다. 새 각질형성세포는 천천히 표피 표면으로 이동합니다. 각질형성세포가 피부 표면에 도달하면 점차 떨어져 나가서 아래에서부터 밀려 올라온 보다 새로운 세포에 의해 대체됩니다.

피부 각질층으로 알려진 표피의 가장 바깥 부분은 비교적 방수성이 있으며, 손상되지 않았다면 대부분의 박테리아, 바이러스, 기타 외부 물질이 신체에 침투하는 것을 방지해 줍니다. 표피(다른 피부층과 함께)는 또한 내부 기관, 근육, 신경, 혈관을 손상으로부터 보호합니다. 더 많은 보호가 필요한 신체의 특정 부위(손바닥 및 발바닥 등)는 피부 각질층이 훨씬 두껍습니다.

표피는 피부 면역체계의 일부인 랑게르한스 세포도 포함하고 있습니다. 이러한 세포는 외부 물질을 감지하고 감염으로부터 신체를 방어하지만 피부 알레르기 발생의 원인이 되기도 합니다.

다음 피부층인 진피는 피부에 유연성과 근력을 제공하는 섬유 및 탄력조직(대부분 콜라겐으로 구성, 엘라스틴의 작지만 중요한 구성요소와 함께)으로 이루어진 두꺼운 층입니다. 진피는 신경종말, 땀샘, 피지샘(피지선), 모낭, 혈관을 포함하고 있습니다.

신경종말은 통증, 접촉, 압력, 온도를 감지합니다. 피부의 일부 부위에는 다른 곳보다 더 많은 신경종말이 포함되어 있습니다. 예를 들어 손끝과 발가락에는 많은 신경이 분포되어 있어 접촉에 극히 민감합니다.

땀샘은 열과 스트레스에 대한 반응으로 땀을 생산합니다. 땀은 물, 소금, 기타 화학물질로 이루어져 있습니다. 땀은 피부에서 증발하면서 신체의 온도를 낮추는 것을 돕습니다. 겨드랑이와 생식기 부위에 있는 특화된 땀샘(아포크린 땀샘)은 이러한 부위의 피부 박테리아에 의해 땀이 소화될 때 뻑뻑하고 유분이 많은 땀을 생성하며 이것이 특징적인 체취를 만들어 냅니다.

피지선은 모낭으로 피지를 분비합니다. 피지는 피부의 수분과 부드러움을 유지하며 외부 물질에 대한 방어벽으로 작용하는 유분입니다.

모낭은 신체 전반에 있는 다양한 유형의 모발을 생성합니다. 모발은 사람의 외형에만 기여하는 것이 아니라 체온 조절, 상처의 보호, 감각 증대를 포함해 몇 가지의 중요한 신체적 역할을 담당합니다. 모낭의 일부분도 손상된 표피가 다시 자라게 할 수 있는 줄기 세포를 함유하고 있습니다.

진피의 혈관은 피부에 영양소를 공급하며 체온 조절을 돕습니다. 열은 혈관을 넓혀(확장) 많은 양의 혈액이 피부 표면에 가깝게 순환하여 열이 방출될 수 있게 합니다. 추위는 혈관을 좁게(수축) 만들어 신체의 열을 유지하게 합니다.

신체의 부위에 따라 신경종말, 땀샘, 피지선, 모낭, 혈관의 수는 다릅니다. 예를 들어, 두부 상단에는 모낭이 많은 반면 발바닥에는 없습니다.

진피 아래에는 신체를 열 및 추위로부터 보호하는 것을 돕는 지방층이 있어 보호층을 제공하며 에너지 보관 장소의 역할을 합니다. 지방은 섬유 조직에 의해 서로 결합되어 있는 살아있는 세포(지방 세포라고 함)에 함유되어 있습니다. 지방층은 눈꺼풀 위의 1인치에서부터 일부 사람의 복부 및 둔부에 있는 여러 인치에 이르기까지 그 두께가 다양합니다.

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