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승아 손
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1 J. ENVIRON. TOXICOL. Vol. 21, No. 2, 165~172 (2006) UVB 조사로인한마우스피부조직의산화적손상 이승자, 김영철 1, 건동대학교사회복지학과, 1 계명대학교공중보건학과 A Study on the Oxidative Damage Induced by UVB Irradiation to Mouse Skin Sungja Rhie and Youngchul Kim 1, Department of Social Welfare, Kundong University, Gyungbuk , Korea 1 Department of Public Health, Keimyung University, Daegu , Korea ABSTRACT The backs with a hair cut of 6-week-old healthy ICR male mice were once exposed to a dose of 400 mj/cm 2 UVB. An acute dermal inflammation was observed, and the inflamed skins were almost completely cured after 6 days of the exposure. At 24 hours after exposure, the epidermal keratinocytes showed a cell-membrane damage with the destruction of intercellular junctions, agglutination of tonofilaments within the cytoplasm and nucleus damage. The activity of XO showed a significant increase (p 0.05) in up to 144 hours. The activities of CAT and SOD showed a significant decrease (p 0.05) in up to 96 hours, but they were not significantly different from the normal value at 144 hours. The GST activity was significantly decreased (p 0.01) in up to 96 hours, not so at 24 hours. However, that was not significantly different from the normal value at 144 hours. There was a significant decrease (p 0.01) in the contents of TBARS at 48 and 96 hours, without any significant difference at 144 hours. While the content of GSH was significantly lower (p 0.05) at 24 hours, that was not significantly different thereafter up to 144 hours from the normal value. Therefore, it is assumed that skin damage with a dose of 400 mj/cm 2 UVB irradiation might be caused by the oxidative stress which was resulted from the unbalance of oxygen free radical generating and scavenging enzymes. Key words : UVB, oxygen free radical, antioxidant enzymes, mouse skin 서 론 피부는바깥으로부터표피층, 진피층및피하조직으로구성되어있으며, 인체의내부와외부환경사이에방벽역할을함으로써화학물질이나자외 To whom correspondence should be addressed. Tel: , Fax: yckim@kmu.ac.kr 선 (ultraviolet, UV) 을포함한외부환경오염물질및미생물의침입을방어하여주위환경으로부터생체를보호한다. 또한땀의분비를통해체온조절과노폐물배설뿐만아니라체액의손실을막아주고비타민 D 합성에도관여한다 ( 대한피부과학회, 1994). 최근삶의질향상과더불어웰빙열풍으로인해피부건강에대한관심이증가하고있다. 더불어환경오염으로인해지표면에도달하는자외선양이증가하는반면야외활동의증가, 서구 165

2 166 J. ENVIRON. TOXICOL. Vol. 21, No. 2 화된생활습관및스트레스와같이피부건강을위협하는요소들또한증가하고있어피부건강을유지하기위한다양한방법들이활발하게연구되고있다. 특히피부건강을위협하는요인중의하나인 UV 는자연환경에서쉽게피부에직접적으로노출될수있어이에대한관심이급증하고있다 (Kripke, 1991). UV 가원인이되어노화를촉진시키는현상을광노화라하는데, 보통일광에장기적으로노출될때일어나는현상이다. 햇볕노출하의작업환경에종사하는어부나농부등에게는피부노화가촉진됨과더불어이상태가더욱심화되면피부암으로발생할가능성이많다 ( 김기연, 1997). 그리고최근에는환경오염으로인한오존층의파괴로지표에도달하는자외선양이많아피부의질환에자외선이미치는영향에대한보고가증가되고있는추세이다. UV 는그파장에따라 UVA (320~400 nm), UVB (280~320 nm) 및 UVC (200 ~280 nm) 로나누어지며, UVC 는대부분성층권에서흡수되어지표에도달하지못하므로대기중의자외선은 UVA 와 UVB 로구성된다. UVA 와 UVB 모두피부조사시그양과질적인면에서염증반응이달리나타날수있다. UVA 는표피내에서의흡수가적고 UVB 보다좀더피부깊숙이침투할수있으며, 홍반을유발시키기위해서는 UVB 보다 1,000 배의광량이필요하다 (Soter, 1990). 또한 UVA 의홍반유발용량은주로혈관의손상과진피내세포침윤을일으키는반면 (Raab, 1990), 동량의홍반을유발할수있는 UVB 는주로일광화상세포와같은표피에변화를일으킨다 (Lavker et al., 1980). 환경적인문제로인한자외선의영향은 1 차적으로 UVB 에의한것으로급성노출시에는피부홍반, 열, 부종, 통증, 그리고소양증이일어나고, 그다음에피부에색소침착이일어나며표피가비후되는현상이나타나고만성적으로노출되면피부의노화와육종형성이유발된다 (Fuchs and Packer, 1993). 그리고 UVB 는화상, 면역억제, DNA 손상, 광노화및피부암을일으키는주요요인으로작용하며 (Mukhtra and Elmets, 1996), superoxide anion radical, hydroxyl radical 과같은 reactive oxygen species (ROS) 의생성을유도함으로써 oxidative stress 및항산화방어기전의불균형을초래하여염증반응, 광노화및피부암등의질병을심화시킬 수있다 (Pathak and Stratton, 1968). 이에이연구는제모한마우스배부에 UVB 를조사하여피부조직의형태학적변화와함께유해산소생성계와해독계효소활성변동을관찰함으로써자외선에의한피부손상정도를알아보았다. 1. 시약및기기 재료및방법 Hydrogen peroxide 는 Junsei 사 (Japan) 의제품을, Folin & ciocalteu s phenol reagent, hematoxylin, bovine serum albumin, β-nadph 등은 Sigma 사 (USA) 의제품을사용하였으며, 그외일반시약들은특급품을사용하였다. 실험기기로는 UV spectrophotometer (Shimazu, UV-1601, Japan), incubator (Adventec, TC-1, Japan), refrigerated centrifuge (Herolab, Hicen21, Japan), glass teflon homogenizer (Ultra Turrax, T25 basic, Japan), UVB sunlamp (UVL-26, UVP Co., USA), UV-radiometer (UVB LP9021, Italy), light microscope (Olympus DP50, Japan), transmission electron microscope (Hitachi H-7100, Japan) 및실험실에서사용하는일반기기를사용하였다. 2. 실험동물및처치 실험동물은생후 6 주령된외견상건강한웅성 ICR 마우스를 ( 주 ) 대한바이오링크 (Korea) 로부터구입한다음 1 주일간사육실 ( 온도는 22±1 C, 습도는 50±5%) 에서적응시킨후사용하였다. 전실험기간동안물과사료의양은제한없이공급하였다. 실험동물은아무런처치를하지않은정상군, 자외선을 1 회조사한후일정기간 (24, 48, 96 및 144 시간 ) 경과한조사군으로나누었다. 자외선을조사하기하루전에제모기를사용하여마우스배부의털을제거하였다. 실험동물의처치는각군별로 ( 자외선조사후 24, 48, 96 및 144 시간군 ) ether 마취하에경추탈구사시킨후표피와진피를모두포함한피부조직을적출하여이중일부는 10% 포르말린용액및 2.5% glutaraldehyde 용액에고정시켜조직학적검

3 June 2006 Rhie and Kim : Oxidative Damage of UVB Irradiation to Mouse Skin 167 사에사용하였고, 나머지는마쇄균질화시켜원심분리한후효소활성도측정에사용하였다. 3. 자외선조사 자외선조사장치의광원은 302 nm 파장의 UVB 를방출하는 sunlamp 를사용하였다. 실험동물을자체고안하여제작한자외선조사용 cage 에가둔후, 제모한배부피부에 400 mj/cm 2 의광량으로자외선을조사하였으며, 자외선광량은 UV-radiometer 로측정하였다. 4. 피부의조직학적관찰 1) 광학현미경적관찰광학현미경적관찰을위해적출한피부조직을 10% 중성포르말린용액에고정하고계열에탄올로탈수한후침투과정을거쳐파라핀에포매한다음 4 µm 의박절편을만들어 hematoxylin and eosin (H&E) 염색을하여광학현미경으로관찰하였다. 2) 전자현미경적관찰투과전자현미경적관찰을위해적출한피부조직을 1mm 3 크기로세절하여 2.5% glutaraldehyde 용액 (0.1 M 인산완충액, ph 7.4, 1~4 C) 에 2 시간전고정하고 0.1 M 인산완충액으로세척한후 1% osmium tetroxide 용액에 2 시간후고정을실시하고같은완충액으로세척하여계열에탄올로탈수하고, propylene oxide 로치환한후 Luft (1961) 방법에의한 Epon 혼합물로포매하여 37 C 에 12 시간, 45 C 에 12 시간, 60 C 에 48 시간동안방치하여열중합을시켰다. 포매된조직을유리칼을사용하여 1 µm 로박절하고 toluidine blue 염색을실시한후광학현미경상에서관찰부위를선택한다음 RMC MT-XL 형초박절기로 Dupont 다이아몬드칼을부착하여회백색 (40~60 nm) 의간접색을나타내는초박절편을얻어 grid 에부착시킨뒤 Watson (1958) 과 Reynolds (1963) 방법에의한 uranyl acetate 와 lead citrate 로이중전자염색을실시하여투과전자현미경으로가속전압 75 kv 로관찰하였다. 5. 효소시료의조제 일정량의피부조직에 4 배량의 0.25 M sucrose 용액을넣고 glass teflon homogenizer 를이용하여 20% (w/v) 마쇄균질액을만들었다. 이균질액을 600 g 에서 10 분간원심분리한후핵및미마쇄부분을제거한상층액을취하여 10,000 g 에서 20 분간원심분리한후효소활성도측정에사용하였다. 6. 피부조직의유해산소대사효소활성도측정 1) Xanthine oxidase (XO) XO 의활성도는 Stripe and Della (1969) 의방법에준하여측정하였다. 활성도단위는효소액중에함유된단백질 1mg 이 1 분동안반응하여기질인 xanthine 으로부터생성된 uric acid 의양을 nmole 로표시하였다. 2) Superoxide dismutase (SOD) SOD 의활성도는 hematoxylin 자동산화의억제정도를관찰하는 Martin et al. (1987) 의방법에따라 0.1 mm EDTA 가함유된 50 mm 인산완충액 (ph 7.5) 에 10 µm hematoxylin 및효소액을가해 25 C 에서반응시켜생성된 hematein 을 560 nm 에서측정하여효소의활성도를산정하였다. 활성도단위는효소액을넣지않은반응액중의 hematoxylin 자동산화를 50% 억제하는정도를 1 unit 로하여단백질 1mg 이 1 분동안반응한 unit 로표시하였다. 3) Catalase (CAT) CAT 활성도는 hydrogen peroxide 를기질로하여환원되는정도를파장 240 nm 에서그흡광도를읽고분자흡광계수 (E=0.04 mm -1 cm -1 ) 를이용하여활성을산출하는 Aebi (1974) 의방법에준하였다. 활성도단위는피부조직중에함유된단백질 1mg 이 1 분동안반응하여감소되는 hydrogen peroxide 양을 nmole 로표시하였다. 4) Glutathione peroxidase (GPX) GPX 의활성도는 Paglia and Valentine (1967) 의방법에따라측정하였다. Glutathione 기질과조효소인 NADPH 를시료와함께 25 C 에서 5 분간반응시켜 340 nm 에서 NADPH 의산화로인한흡광도감소율을측정하였다. 활성도단위는효소반응액중에함유된단백질 1mg 이 1 분동안산화시킨 NADPH 의양을 nmole 로표시하였다. 5) Glutathione S-transferase (GST) GST 의활성도는 Habig et al. (1974) 의방법에따

4 168 J. ENVIRON. TOXICOL. Vol. 21, No. 2 라측정하였다. 1-chloro-2, 4-dinitrobenzene 과 glutathione 을기질로하여 25 C 에서 10 분간반응하여생성된 2, 4-dinitrobenzene-glutathione conjugate 양을 340 nm 에서측정하였다. 활성도단위는효소반응액중에함유된단백질 1mg 이 1 분동안반응하여생성한 conjugate 의양을 nmole 로나타내었다. 7. 피부조직의 thiobarbituric acid reactive substance (TBARS) 함량측정 TBARS 함량은 Ohkawa et al. (1979) 의방법에따라측정하였다. 효소시료속의과산화지질을산성조건하에서 2-thiobarbituric acid 용액과가열반응시켜생긴 TBARS 의흡광도를 532 nm 에서측정하였다. TBARS 함량은단백질 mg 당 nmole 로표시하였다. 8. 피부조직의환원형 glutathione (GSH) 함량측정 환원형 GSH 함량은 Ellman (1959) 의방법에따라측정하였다. 조직마쇄균질액일정량에 4% sulfosalicylic acid 0.5 ml 넣고원심분리한후, 상층액일정량을 0.1 mm 5, 5 -dithio-bis (2-nitrobenzoic acid) 함유 0.1 M sodium phosphate buffer (ph 8.0) 에넣고반응시켜생성된 p-nitrophenol 을측정하였다. 환원형 GSH 함량은단백질 mg 당 µmole 로표시하였다. 9. 피부조직의단백질함량측정 피부조직중단백질함량은 Lowry et al. (1951) 의방법에따라 bovine serum albumin 을표준물질로사용하여측정하였다. 10. 자료분석 SPSS (v10.0) 통계프로그램을이용하여정상군과조사군간의각각의생화학적분석자료의평균비교를위하여 t-test 를실시하였다. 유의수준은 0.05 로하였다. 연구결과 1. 피부조직의유해산소대사효소활성변동 1) Xanthine oxidase (XO) 시간후에마우스피부조직의 XO 활성도를관찰한결과는 Table 1 과같다. 조사군의 XO 활성도는 24, 48, 96 및 144 시간에서정상군보다각각약 45%, 41%, 34% 및 45% 유의하게 (p 0.05) 높았다. 2) Superoxide dismutase (SOD) 시간후에마우스피부조직의 SOD 활성도를관찰한결과는 Table 1 과같다. UVB 조사후 24, 48 및 96 시간에조사군의 SOD 활성도는정상군보다각각약 24% (p 0.05), 42% (p 0.001) 및 33% (p 0.01) 유의하게낮았다. 144 시간에는조사군과정상군사이에유의한차이가 Table 1. Effects of UVB irradiation with a dose of 400 mj/cm 2 to mouse skin on dermal oxygen free radical generating and scavenging enzyme activities Time after UVB irradiation Enzyme Normal 24 h 48 h 96 h 144 h XO 1) 1.20± ±0.10* 1.70±0.07* 1.61±0.07* 1.74±0.06* SOD 2) 15.60± ±0.91* 9.11±0.42*** 10.38±0.52** 20.49±1.94 CAT 3) 41.36± ±3.25* 13.98±2.07** 13.44±3.06** 18.96±5.38 GPX 4) 2.96± ± ± ± ±0.53 GST 5) 233.3± ± ±5.44*** 108.7±15.90** 196.3±9.05 Each value represents the mean±s.e. of 6 mice. Unit: 1) nmole uric acid formed/mg protein/min. 2) U (50% inhibition of autoxidation of hematoxylin)/mg protein/min. 3) nmole H 2O 2 reduced/mg protein/min. 4) nmole NADPH oxidized/mg protein/min. 5) nmole 2, 4-dinitrobenzene-glutathione conjugate/mg protein/min. The value with an asterisk is significantly different from the normal group by t-test (*: p 0.05, **: p 0.01, ***: p 0.001).

5 June 2006 Rhie and Kim : Oxidative Damage of UVB Irradiation to Mouse Skin 169 없었다. 3) Catalase (CAT) 시간후에마우스피부조직의 CAT 활성도를관찰한결과는 Table 1 과같다. UVB 조사후 24, 48 및 96 시간에조사군의 CAT 활성도는정상군보다각각약 49% (p 0.05), 66% (p 0.01) 및 68% (p 0.01) 유의하게낮았다. 144 시간에는조사군과정상군사이에는유의한차이가없었다. 4) Glutathione peroxidase (GPX) 시간후에마우스피부조직의 GPX 활성도를관찰한결과는 Table 1 과같다. 조사후 144 시간까지조사군의 GPX 활성도는정상군과유의한차이가없었다. 5) Glutathione S-transferase (GST) 시간후에마우스피부조직의 GST 활성도를관찰한결과는 Table 1 과같다. 조사군의 GST 활성도는 24 시간을제외하고는 96 시간까지는정상군보다유의하게낮게나타났으며 144 시간에는유의한차이가없었다. 48 및 96 시간에서조사군은정상군보다각각약 70% (p 0.001) 및 53% (p 0.01) 유의하게낮았다. 2. 피부조직의 TBARS 함량변동 시간후에마우스피부조직의 TBARS 함량변동을관찰한결과는 Table 2 와같다. 48 및 96 시간에조사군의 TBARS 함량은정상군보다각각약 72% 및 69% 유의하게 (p 0.01) 낮았으며 144 시간에는정상군과유의한차이가없었다. 3. 피부조직의 GSH 함량변동 시간후에마우스피부조직의 GSH 함량변동을관찰한결과는 Table 3 과같다. 조사군의 GSH 함량은 24 시간을제외하고는정상군과유의한차이가없었다. 조사군은 24 시간에 Table 2. Effects of UVB irradiation with a dose of 400 mj/ cm 2 to mouse skin on dermal TBARS contents Time after UVB irradiation Normal 24 h 48 h 96 h 144 h ±4.68 ±4.96 ±1.08** ±1.70** ±2.82 Each value represents the mean±s.e. of 6 mice. Unit: nmole/mg protein. **Significantly different from the normal group by t-test (p 0.01). Table 3. Effects of UVB irradiation with a dose of 400 mj/ cm 2 to mouse skin on dermal G SH contents Time after UVB irradiation Normal 24 h 48 h 96 h 144 h ±0.01 ±0.01* ±0.02 ±0.02 ±0.01 Each value represents the mean±s.e. of 6 mice. Unit: µmole/mg protein. *Significantly different from the normal group byt-test (p 0.05). 서정상군보다약 29% 유의하게 (p 0.05) 낮았다. 고 찰 태양광선은인간이생명과자연계를유지하는데꼭필요한것이며광합성으로우리에게영양분을공급하고, 피부에서비타민 D 합성을유도하며, 건선이나백반증의광선치료에이용되기도하는등매우유익한역할을한다. 그러나광과민성질환, 광노화 (photoaging), 피부암발생등과같은나쁜영향을주기도한다. 피부를자외선에일정시간노출하게되면피부의초기반응으로염증이생긴다. 염증반응은조직상해시생체내면역방어계역할을하며호중성백혈구 (neutrophil) 는염증부위에제일먼저이주한다. 자외선에노출되면즉시피부반응이나타나는것이아니라어느정도시간이경과되어야피부홍반이유발되고, 피부홍반의발생은자외선파장과관련이있다 (Cotran and Pathak, 1968). 짧은파장 (200~320 nm) 의광선은피부의표피부분과진피부분모두에영향을미치며가시적으로현저한피부손상은긴파장의광선에의해발생한다.

6 170 J. ENVIRON. TOXICOL. Vol. 21, No. 2 염증의양상에서이러한차이가나는것은자외선의광선파장이피부를통과하는능력이서로다르기때문이다. 이연구에서 400 mj/cm 2 광량의 UVB 자외선을정상마우스의제모한배부에 1 회조사하고각각자외선조사 24, 48, 96 및 144 시간후에피부조직을광학현미경과투과전자현미경으로비교관찰하였다. 광학현미경으로표피의화농상태와진피의염증상태를관찰한결과, 자외선조사후 96 시간경에진피에서의염증정도와표피에서의화농정도가가장심하게나타났으며 144 시간경에는표피와진피가거의정상적인상태로치유된것을관찰할수있었다. 자외선을조사한후 24 시간에전자현미경적인관찰에서, 세포질내 tonofilament 의응집과함께 keratinocytes 배열의붕괴, 세포막의손상과핵의손상으로인한부분적인 apoptosis 가나타났다 ( 투고준비중 ). 생체조직에존재하면서세포상해의원일물질로알려져있는유해산소생성계효소인 XO 는피부조직의화상이나저산소증시그활성이증가되는것으로알려져있다. 그리고이효소에의해생성된 superoxide anion radical 이조직병변의직접적인원인으로알려져있다 (McCord and Fridovich, 1978). UVB 조사시피부조직의손상이유해산소에기인하는지를알아보기위해유해산소의생성계인 XO 활성을측정하였다. 이실험에서 XO 의활성은 UVB 조사군의경우자외선조사후 144 시간까지정상군보다유의하게높게나타나 UVB 조사에의한피부조직손상은 XO 의활성증가에따른유해산소생성량의증가가직접적인원인으로작용한것으로생각된다. 각종원인에의해생성된유해산소는 SOD 에의해 hydrogen peroxide (H 2O 2) 로전환되며 hydrogen peroxide 는다시 CAT 및 GPX 에의해서물로전환되어해독화되고 GST 도유해산소해독에관여하는것으로알려져있어유해산소해독계효소인 SOD, CAT, GPX 와 GST 를측정하였다. 이연구에서 SOD 활성은 UVB 조사군에서 96 시간까지는정상군보다유의하게낮게나타났으며 144 시간에는정상군과유의한차이가없었다. 이러한결과는 UVB 조사가피부조직의 SOD 활성을저하시킨다는기존의연구보고 (Miyachi et al., 1987) 와부합된다. CAT 활성은 UVB 조사시두드러지게감소하 고 UVB 조사량에비례하여감소한다는보고 (Okada et al., 1994) 가있었는데, 이실험에서도 UVB 를조사한군에서 96 시간까지는정상군보다유의하게낮게나타났으며, 144 시간에는정상군과유의한차이가없었다. GPX 활성은조사군은정상군과유의한차이를보이지않았다. 이와같은결과를볼때 UVB 조사에의해생성된유해산소는 SOD 에의해 hydrogen peroxide (H 2O 2) 로전환되고, 이때생성된 hydrogen peroxide 의해독에는 GPX 보다 CAT 가중요한역할을담당하는것으로생각된다. GST 활성은조사군에서 UVB 조사후 24 시간을제외하고 96 시간까지는정상군보다유의하게낮게나타났으며, 144 시간에는정상군과유의한차이가없었다. 유해산소의생성계와해독계의불균형이조직손상을야기시키는원인으로작용한다는여러선행연구보고 (Deneke and Fanburg 1980; Leiboritz and Siegel, 1980) 는이연구에서 UVB 조사후정상군과유해산소의생성계와해독계효소활성도와유의한차이를초래함으로써, 조직손상을일으키는원인으로작용할것이라고해석할수있는과학적인근거를제공해주고있다. 지질과산화는 oxygen free radical 에의해유도되며, prostaglandin 과같은지질매개체의생성이증가되어부수적으로나타나는현상이다. 일반적으로 UVB 조사후즉시또는수시간이내에피부에지질과산화를야기시킨다고한다 (Stewart et al., 1996). UVB 에의한피부의지질과산화유도는 in vitro 와 in vivo 에서많은연구가수행되었지만, 대부분의연구에서염증성또는혈관역동성과같은전신적인요소 (systemic factor) 의관계에대한연구는미흡한편이다. In vitro 에서 UVB 조사량에따라피부의지질과산화증가를야기하였지만, in vivo 에서는 UVB 조사량이 1.0 J/cm 2 이하에서는변화가없다가 1.5 J/cm 2 로조사후에는유의하게감소하였다는 Lee et al. (2000) 의보고는 in vitro 와 in vivo 에서지질과산화정도의차이에는전신적인요소 (systemic factor) 가관계된다는좋은증거다. 이실험에서과산화지질 (TBARS) 함량을측정한결과, UVB 조사군에서 48 시간과 96 시간에는정상군보다유의하게 (p 0.01) 낮게나타났고, 144 시간에는정상치로회복되었다. 이와같은결과는 UVB 조사후과산화지질함량이유의하게감소하였다는 Lee et al. (2000) 의보고와부합된다. 한편염증

7 June 2006 Rhie and Kim : Oxidative Damage of UVB Irradiation to Mouse Skin 171 성반응이지질과산화의산화적손상으로부터피부조직을보호한다는연구보고 (Lee et al., 2000) 를고려해볼때, 자외선조사시염증반응초래와과산화지질함량의감소, 그리고피부표피에서 keratinocyte 의세포막손상 (intercellular junction 의배열불규칙적 ) 과의관련성규명을위해서는추후면밀한연구가필요할것으로생각된다. 인체내에존재하는중요한항산화물질이며피부조직에서다양한보조역할을하는 GSH 함량은 UVB 에노출된피부조직에서단시간에급격한변동이일어나산화현상을유발한다. Connor and Wheeler (1987) 는 UVB 나 UVA 를조사하면피부의 GSH 함량이현저히떨어진다고보고하였다. 이연구에서자외선을조사한대조군은 24 시간에서유의하게감소되었다가그이후에는정상적인수준으로회복되었다. 이는자외선조사시생성된유해산소를제거하기위해서 GSH 가단기간에많이소모된것으로해석된다. 이상의실험결과를통해제모한마우스배부에 400 mj/cm 2 광량의 UVB 자외선을조사한결과피부각질세포의손상과함께진피조직에급성염증반응이초래되고조사후 6 일에는염증반응이회복되는것으로관찰되었다. UVB 조사군에서는유해산소를생성하는 XO 활성이정상군보다전반적으로유의하게높게나타난반면에, 해독에관여하는효소들은정상군보다유의하게감소하였다가시간이흐름에따라서서히정상적인수준으로회복되는경향을관찰할수있었다. 이와같은결과는생체피부에 UVB 를조사하면유해산소생성계효소와해독계효소간의불균형이초래됨으로써, 즉 XO 활성의증가로인한유해산소의과다생성과이들유해산소를제거하기위한생체방어기전으로서유해산소해독계효소들이활성이저하되고산화적손상이일어나며일정량이하의 UVB 노출시에는시간이경과함에따라이들효소계간의불균형이정상수준으로회복되어조직손상은치유됨을가늠케해준다는것을보여주었다. 참고문헌 김기연. 피부의자연노화와광노화에대한비교연구, 한국미용학회지 1997; 3(1): 대한피부과학회. 피부과학, 여문각, Aebi H. Methods of Enzymatic Analysis, Vol. 2. New York, Academic Press, Connor MJ and Wheeler LA. Depletion of cutaneous glutathione by ultraviolet radiation, Photochem and Photobiol 1987; 46(2): Cotran RS and Pathak MA. The pattern of vascular leakage induced by monochromatic UV irradiation in rats, guinea pigs and hairless mice, J Invest Dermatol 1968; 51: Deneke SM and Fanburg BL. Normobaric oxygen toxicity of the lung, N Engl J Med 1980; 303(2): Ellman GL. Tissue sulfhydryl groups, Arch Biochem Biophys 1959; 82: Fuchs J and Packer L. Oxidative stress in dermatology, New York, Marcel Dekker, Habig WH, Pabst MJ and Jakoby WB. Glutathione S- transferase, The first enzymatic step in mercapturic acid formation, J Biol Chem 1974; 249(22): Kripke ML. Immunological effects of ultraviolet radiation, J Dermatol 1991; 18: Lavker RM, Fred KF and Kligman AM. Changes in skin surface patterns with age, Gerontol 1980; 35: Lee SC, Lee JW, Jung JE, Lee HW, Chun SD, Kang IK, Won YH and Kim YP. Protective role of nitric oxidemediated inflammatory response against lipid peroxidation in ultraviolet B-irradiated skin, Brit J Dermatol 2000; 142: Leibovitz BE and Siegel BV. Aspects of free radical reaction in biological system, J Gerontol 1980; 35: Lowry OH, Rosenbrough NJ, Far AL and Randall RJ. Protein measurement with the folin phenol reagent, J Biol Chem 1951; 193: Luft, JH. Improvement in epoxy resin embedding method, J Biophys Biochem Cytol 1961; 9: Martin JP, Dailey M and Sugarman E. Negative and positive assays of superoxide dismutase based on hematoxylin autoxidation, Arch Biochem Biophys 1987; 255: McCord JM and Fridovich I. The biology and pathology oxygen radicals, Am Intern Med 1978; 89: Miyachi Y, Imamura S and Niwa Y. Decreased skin superoxide dismutase activity by a single exposure of ultraviolet radiation is reduced by liposomal superoxide dismutase pretreatment, J Invest Dermatol 1987; 89: Mukhtra H and Elmets CA. Photocarcinogenesis: mechanisms, models and human health implications, Photochem Photobiol 1996; 63: Ohkawa H, Ohishi N and Yagi K. Assay for lipid peroxides in animal tissues by thiobarbituric acid reaction, Anal

8 172 J. ENVIRON. TOXICOL. Vol. 21, No. 2 Biochem 1979; 95: Okada K, Takahashi Y, Ohnishi K, Ishikawa O and Miyachi Y. Time-dependent effect of chronic UV irradiation on superoxide dismutase and catalase activity in hairless mice skin, J Dermatol Sci 1994; 8(3): Paglia DE and Valentine WN. Studies on the quantitative and qualitative characterization of erythrocyte glutathione peroxidase, J Lab Clin Med 1967; 70: Pathak MA and Stratton K. Free radical in human skin before and after exposure to light, Arch Biochem Biophys 1968; 123: Raab WP. The skin surface and stratum corneum, Br J Dermatol 1990; 35: Reynolds ES. The use of lead citrate at high ph as electron opaque stain in electron microscopy, J Cel Biol 1963; 17: Soter NA. Acute Effects of Ultraviolet Radiation on the Skin, Sem Dermatol 1990; 9(1): Stewart MS, Cameron GS and Pence BC. Antioxidant nutrients protect against UVB-induced oxidative damage to DNA of mouse keratinocytes in culture, J Invest Dermatol 1996; 106: Stirpe F and Della CE. The regulation of rat liver xanthine oxidase: Conversion in vitro of the enzyme activity from dehydrogenase (type D) to oxidase (type O), J Biol Chem 1969; 244: Watson ML. Staining of tissue sections for electron microscopy with heavy metals, J Biophys Biochem Cytol 1958; 226:

Journal of Life Science 2011, Vol. 21. No μ μ

Journal of Life Science 2011 Vol. 21. No. 8. 1120~1126 ISSN : 1225-9918 DOI : http://dx.doi.org/10.5352/jls.2011.21.8.1120 μ μ μ α β Journal of Life Science 2011, Vol. 21. No. 8 1121 μ μ 1122 생명과학회지 2011,