칼슘, 마그네슘과 같은 양이온은 피부 장벽을 보호하는 기능이 있다고 알려져 있다. 본 연구의 목적은 칼슘, 마그네슘, 망간, 불소로 이루어진 미네랄워터의 피부 장벽 보호 기능을 확인하기 위한 것이다. 피부가 자외선에 노출되게 되면 밀착연접(tight junction, TJ)이 파괴되며, 밀착연접으로 이루어진 피부 장벽도 손상 받게된다. 미네랄워터가 자외선에 의해 손상된 피부의 장벽기능을 보호할 수 있는지 평가하기 위해 인공피부 모델을 이용한 실험을 진행하였다. 인공피부에 자외선을 조사하고 미네랄워터를 처리하면 피부 장벽 손상을 막아준다. TJ permeability assay를 통하여 자외선 처리 시 손상된 밀착연접 장벽이 미네랄워터 처리에 의해 유지되는 것을 확인하였다. 각질형성세포를 이용한 실험에서 미네랄워터가 밀착연접 구조를 유지시켜 주고, 자외선에 의해 감소된 occludin 단백질의 생성량이 회복되는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구를 통해 미네랄워터는 자외선에 의한 피부 장벽 파괴를 막아주는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
피부장벽은 장루 용품의 중요한 구성 요소로, 장루 주머니를 지지하고 장루 주변의 피부를 보호한다. 피부장벽은 분비물 및 배출물로부터 주변 피부를 보호하고 땀을 흡수하거나 투과시켜 피부의 생리학적인 건강을 유지시켜준다. 피부장벽에 관한 용어는 ISO 24214에 의해 표준화 되어 있으나, 국내에는 이와 관련된 표준화가 이루어지 않은 상태이다. 본 논문에서는 장루용품에 관한 학술자료 및 상용화된 제품의 자료를 조사하고, 사용경험이 있는 간호사와 간호학과 교수들에게 설문 조사를 실시하였다. 본 논문에서는 ISO 24214:2006에 사용되는 용어들에 대한 한글 표준 용어를 제안하고자 한다.
심리적 스트레스는 피부의 생리적 상태에 영향을 미치고 다양한 피부 질환을 일으킬 수 있다. 스트레스 호르몬인 코티솔은 섬유질, 케라틴세포, 멜라노사이트와 같은 다양한 피부세포에 의해 분비된다. 밀착연접(tight junction, TJ) 은 포유류 피부의 과립증에서 장벽을 형성하는 세포 접합부위이다. TJ은 다른 피부 장벽기능에도 영향을 미칠 수 있으며 화학, 미생물 또는 면역학적 피부장벽에게 영향을 받는다. 스트레스로 인한 피부 장벽 손상에 관한 보고는 있지만 사람피부에서 코티솔이 TJ을 조절한다는 보고는 없다. 스트레스 호르몬 코티솔이 TJ을 조절하는 기능을 확인하기 위해 각질형성세포에 코티솔을 처리하였다. 코티솔은 TJ 구성 성분의 유전자 발현과 구조를 조절하여 피부 장벽 기능을 손상시켰다. 또한 코티솔은 인공피부 모델에서 과립층 형성을 억제하였다. 이러한 실험결과를 통해 스트레스 호르몬 코티솔이 TJ를 조절함으로써 피부 장벽 기능에 손상을 일으키는 것을 확인할 수 있었다.
레몬그라스와 자소엽 추출물은 다양한 생리 효과를 나타내는 것으로 알려져 있지만, 피부보습과 피부장벽에 미치는 영향은 아직까지 연구되지 않았다. 본 연구에서는 레몬그라스와 자소엽 추출물의 피부보습과 피부장벽에 미치는 영향과 페놀성 화합물을 분석하였다. 피부각질형성세포에서 각 추출물이 피부보습에 미치는 영향을 조사한 결과, 두 추출물 모두 물보다 에탄올 추출물에서 히알루론산 생성이 많았다. HPLC를 이용한 19종 페놀성 화합물 분석 결과는 레몬그라스 에탄올 추출물(CCE)에서 chlorogenic acid와 p-coumaric acid가 검출되었으며 자소엽 에탄올 추출물(PFE)에서 rosmarinic acid와 caffeic acid가 검출되었다. 피부보습에 관련된 HAS1, HAS2, HAS3 및 AQP3와 피부장벽에 관련된 filaggrin, loricrin 발현은 PFE보다 CCE에서 높았다. 또한, CCE, PFE 모두 피부보습과 표피분화 조절에 관여하는 $PPAR-{\alpha}$ 단백질의 발현이 농도 의존적으로 증가하였으며 CCE의 주요성분인 chlorogenic acid와 p-coumaric acid가 $PPAR-{\alpha}$ 발현을 증가시켰다. 결론적으로 피부보습과 피부장벽보호 효과에 있어서 CCE가 PFE보다 우수한 효과를 나타내었고, 두 추출물은 피부보습과 피부장벽개선에 대한 기능성 소재로써 활용될 수 있을 것이라 생각된다.
노화가 진행될수록 활성산소종으로 인하여 피부 보습은 떨어지고 피부 장벽은 붕괴되어 피부가 손상된다. 본 연구에서는 인천 동막 해변에 서식하는 염생식물인 갯끈풀(Spartina anglica; SAE)과 갯메꽃(Calystegia soldanella; CSE)을 70% 에탄올(EtOH)로 추출하여 피부 보습 및 피부 장벽 기능 강화에 대한 효능을 평가하였다. 이 추출물들에 대한 피부 각질형성세포(HaCaT cell)에서 세포독성을 WST-8 assay를 이용하여, 세포 생존율이 90% 이상을 보이는 농도를 선별하여 추가 실험을 진행하였다. ABTS 라디칼 소거능을 통해 항산화 효과를 확인한 결과, SAE와 CSE는 높은 라디칼 소거능을 보였다. 피부 보습과 관련된 인자들인 filaggrin (FGL), aquaporin 3(AQP3), hyaluronan synthase 2 (HAS2)과 피부 장벽 기능과 연관 있는 transglutaminase 1 (TGM1)과 involucrin (INV)의 유전자 수준에서의 발현 변화를 측정한 결과, SAE에 의해 AQP3, HAS2, TGM1의 발현이 증가하였으나, CSE는 변화가 없는 것을 확인할 수 있었다. SAE에 의한 세포 내 신호전달 경로를 확인하기 위해 western blot 분석을 수행하였다. Extracellular signal regulated kinase (ERK), c-Jun N-terminal kinase (JNK) and p38 mitogen activated protein kinase의 활성이 SAE에 의하여 상향 조절되었음을 확인하였다. 이러한 결과는 갯끈풀 추출물이 피부 보습 및 피부 장벽 기능 강화를 위한 화장품의 기능성 소재로 사용될 수 있음을 시사한다.
본 연구는 실험적으로 개의 피부장벽 손상 모델을 평가하기 위해 아세톤을 이용하여 개 피부장벽의 손상을 유도하고 손상의 정도를 경표피수분소실과 각질층보습도 수치를 측정하였다. 손상 후의 각질층세포간 지질구조는 전자현미경을 이용하여 평가하였다. 피부 및 임상병리학적 검사에서 건강한 2~4세령의 수컷 비글 개 6마리를 사용하였으며 아세톤에 의해 피부는 삭모 후 48시간후 에 손상되었다. 경표피수분소실도와 각질층보습도는 아세톤 손상전보다 손상후에 유의성 있게 저하되었다. 아세톤 손상표피의 전자현미경학적 평가에서는 손상된 각질세포간 비정상적이고 불완전한 지질층판이 관찰되었다. 본 연구를 통하여 아세톤을 이용한 개의 피부장벽손상은 개 아토피나 건성피부 연구를 위한 손상모델 가능성이 있는 것으로 판단된다.
In vivo에서 8주간의 UVB 처리에 의해 유발되는 피부 장벽 기능 손상에 대한 커큐민의 보호 효능을 관찰한 결과, UVB에 의해 유도되는 경표피 수분손실량의 증가와 비정상적인 각질 세포의 증식이 커큐민의 섭취에 의해 억제됨을 확인하여 커큐민이 피부 장벽 손상을 방어하고 피부 장벽 기능이 정상적으로 작용할 수 있도록 도움을 주는 것을 알 수 있었다. 커큐민의 피부 장벽기능 보호 작용 기전을 살펴보기 위하여 각질형성세포주를 이용하여 피부 장벽 조절인자에 대한 커큐민의 작용을 평가한 결과 커큐민은 filaggrin과 SPT의 발현을 농도 의존적으로 증가시킴을 확인하였으며, 이를 통하여 커큐민이 각질형성세포의 정상적인 분화를 촉진하고 세라마이드 합성에 영향을 미침으로써 피부 장벽 기능을 강화하는 효능이 있음을 추정할 수 있었다. 이상의 결과로부터 커큐민이 피부 장벽 보호 또는 개선 효능을 갖는 새로운 미용 식품 소재로써 이용 가능성이 높음을 알 수 있다. 다만 식품 소재로써 커큐민을 활용하기 위해서는 그간 보고된 커큐민의 낮은 bioavailability에 대한 연구를 참고하여 임상에서 유효한 용량을 설정하기 위한 연구가 더 이루어져야 할 것이다.
피부는 과도한 수분 손실과 화학물질, 미생물과 같은 해로운 물질의 침입으로부터 신체를 보호한다. 특히 표피의 각질층은 매우 중요한 물리적 장벽으로 인식되고 있다. 그러나 최근 몇 년 동안 치밀이음(tight junctions, TJ)이 피부의 장벽 기능에 중요한 역할을 할 수 있다는 증거가 보고되고 있다. 본 논문에서는 치밀이음을 구성하는 단백질의 종류, 치밀이음의 피부투과장벽으로서의 기능과 피부질환, permeation enhancer로서의 역할에 대해 살펴보고자 한다.
세라마이드, 콜레스테롤, 자유지방산은 각질세포간 주요 지질로써 피부장벽의 생성과 유지에 있어 중요한 역할을 담당한다. 그러나, 개에서 각질세포간 지질에 대한 역할은 거의 알려져 있지 않다. 본 연구는 개에서 1.25% sodium lauryl sulphate (SLS)에 의한 피부 장벽손상 유발후 2% 세라마이드, 2%콜레스테롤, 2% 리놀레익산과 이들 세가지 지질의 혼합제 (혼합제)의 장벽손상 복구를 평가하고자 실시하였다. 피부장벽기능은 표피경유수분소실(TEWL), 피부 수화도, 피부 산도, 피부 두께 측정을 통하여 평가하였고 최종적으로 조직학적 분석과 투과 전자 현미경 (TEM)을 통하여 피부 장벽구조를 평가하였다. SLS는 개의 피부에 효과적으로 피부장벽 손상을 유발하였다. 표피경유수분소실은 세라마이드와 혼합제 적용부위에서 계면활성제 및 대조군과 비교하여 유의적인 감소를 나타내었다 (p<0.05, p<0.01). 표피경유수분소실은 12일째에 모든 지질 적용군에서 유의적으로 감소하였으나 특히 세라마이드와 혼합제에서 콜레스테롤과 리놀레익산보다 유의적으로 감소하였다 (p<0.01). 실험 기간 동안, 피부 수화도는 세라마이드와 혼합제에서 유의적 증가를 보였다 (p<0.01). 조직학적 분석에서도 각각의 지질들은 피부손상을 회복시켰다. 특히 세라마이드와 혼합제의 효과가 탁월하였고 각질층의 두께도 대조군에 비해 유의적으로 증가되었다. 피부 산도는 세라마이드, 리놀레익산, 혼합제에서 유의적으로 감소하였다 (p<0.05). 따라서 세라마이드와 혼합제의 국소적용은 계면활성제에 의한 피부 장벽 손상에 효과가 탁월함을 확인하였으며 아토피와 같은 염증성 피부염과 외부 자극에 의한 피부 장벽 손상시에도 세라마이드 또는 혼합제의 병용이 효과적일 것으로 사료된다.
전 세계는 covid 19의 pandemic 상황이 장기화되면서 화장품 분야의 trend 변화가 일어나고 있다. covid 19의 예방으로 마스크는 생활필수품이 되었고, 행정적으로도 사무공간에서도 마스크를 착용하지 않으면 과태료를 부과하는 상황에 이르렀다. 이로 인하여 장시간 마스크 착용은 필수 불가결한 상황이며, 이로 인하여 얼굴 피부의 장벽기능(barrier function)의 와해로 인하여 피부가 예민해지고 크고 작은 피부의 trouble이 많이 발생하고 있다. 이에 따라 소비자들은 화장품의 선택에 있어 피부 진정과 피부에 자극완화(anti-irritation) 및 안전성(safety)에 대한 것으로 점차적으로 변화하고 있다. Covid 19 이전의 화장품 소재 및 제품 개발의 트렌드는 국내의 기능성화장품 범주에 있는 미백 관련, 주름관련, 자외선 차단관련, 염모관련, 육모 탈모 관련, 여드름관련, 피부장벽관련, 튼살 관련 기능성 소재 및 제품 개발과 화장품 용도외의 고기능성 부여를 위한 코스메슈티컬(cosmeceutical)용 제품의 개발이 중요한 시기였다. 코스메슈티컬(cosmeceutical)은 화장품(cosmetic)과 의약품(pharmaceutical)의 합성어이다. 그러나 최근 Covid 19의 상황에 따라 화장품 업계는 포스트 코로나의 트렌드로 피부 장벽기능 강화, 피부노화 억제, 식물성, 자극완화, 비건, 안전성 확보에 대한 다양한 천연 소재의 연구와 제품을 개발 출시하고 있다. 따라서, 2020년 Covid 19의 상황에 따른 화장품 분야의 천연 신소재 및 화장품 개발 방향에 대하여 자원 식물의 활용성 및 개발 동향에 대하여 논의 하고자한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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