UVB induces the matrix metalloproteinase (MMP) collagenase, 92-kD gelatinase, and stromelysin, which degrade skin connective tissue and may contribute to premature skin aging (photoageing). α-Lipoic acid (LA) is well known as a potent antioxidant. Due largely to its antioxidant properties, LA has recently been reported to afford protection against oxidative injury. Zymography and Western blot experiments displayed that MMP-1 and MMP-9 protein were increased significantly in UVB irradiated HaCaT cells. However, LA had effects on expressions and activities of MMP-1 and MMP-9 induced by UVB and also attenuated UVB irradiation-induced oxidative stress. We investigated upstream signal transduction pathways of MMPs induction by UVB irradiation. LA inhibited activation of the mitogen-activated protein (MAP) kinases, extracellular signal-regulated kinase (ERK), c-JUN amino-terminal kinase (JNK) and transcription factor AP-1 (cFOS/cJUN) . Our study demonstrates that LA significantly blocks the up-regulation of MMP-1 and MMP-9 by UVB irradiation through the change in redox system.
자외선은 파장에 따라서 크게 세가지 종류 (UVA, UVB, UVC) 로 나눌 수 있다.파장이 짧은 UVC는 오존층에 의해 대부분이 흡수된다. 하지만, UVB와 UVA는 지속적인 노출 시 염증반응이나 피부암 그리고 광노화와 같은 현상들을 일으키는 주원인이 된다. 광노화는 자외선의 영향으로 인해 피부의 탄력성이 떨어지고 주름 이 생기는 현상을 말한다. 나이가 들면서 세포내에 축적되는 ROS의 영향으로 노화 현상들은 곳곳에 나타나기 마련이다. 하지만 자외선에 노출된 부위일수록 깊게 패인 주름이나 잔주름이 더 많이 생성되는 것을 발견할 수 있다. 이런 현상들이바로 광노화이다.
자외선은 세포내의 활성산소를 증가시킨다. 세포내에서 증가된 활성산소는 세포막에 존재하는 EGF receptor를 인산화 시킨다. 이 receptor의 인산화는 MAPKinase (ERK, JNK)를 거쳐 transcription factor인 AP1을 촉진시키는 역할을 한다. AP1는 matrix metalloproteinase (MMP)의 발현을 증가시킨다. 세포에서 발현이 증가된 MMP는 세포의 결합조직을 구성하고 있는 extracellular matrix를 분해한다. 결국 자외선에 의한 활성산소의 증가는 광노화를 일으키는 주요인이다.
당뇨병 치료제로도 널리 알려진 알파 리포산은 항산화 물질이다. 현재 알파 리포산에 대한 항산화 효과는 여러 연구들을 통해 알려지고 있다. 이번 연구에서는 항산화 물질인 알파 리포산이 자외선에 의해 일어나는 광노화에 미치는 영향을 조사하였다. 피부세포인 immortal keratinocyte를 자외선에 노출 시켰을 때 MAPkinase와 AP1의 activation을 관찰 할 수 있었다. 그리고 세포내의 활성산소 또한 증가하였고 MMP-1, 9의 발현이 증가되는 것을 확인했다. 하지만 알파 리포산을 처리한 세포에서는 자외선에 의한 이러한 현상들이 급격히 감소하는 결과를 얻었다. 이것은 알파 리포산이 세포내의 활성산소가 축적되는 것을 막아 피부노화와 관련된 단백질들의 활성을 억제하는 것으로 결론을 내릴 수 있다.
이번 연구를 통해서 알파 리포산의 항산화 효과를 한번 더 입증 할 수 있었고, 자외선에 의한 광노화를 예방할 수 있는 발판을 마련하였다.
