It has been known that green tea and its components possess the significant chemopreventive effects against chemical carcinogens- and photo-caused skin tumor formation. In this study, the protective effects of green tea epicatechins (EC, EGC, ECG, EGCG) on the UV-induced skin damage (photoaging) were studied in guinea pig, hairless mouse and human dermal fibroblast culture. The UVB-induced lipid peroxidation and erythema were significantly reduced in the epicatechins-treated group. EGCG showed the strongest effect among tested. Amount of lipid peroxides produced in control and EGCG treated group were 838±144 and 286±57 nmol/mg protein 18 hours after UV-irradiation, respectively. The erythema relative index of the control and the EGCG treated group was 223±25 and 124±22 at 16 hours after UV-irradiation, respectively. EGCG treatment reduced UVA-induced skin damage (roughness and sagginess) and protected from the decrease of dermal collagen in hairless mouse skin. EGCG treatment blocked the UV-induced increase of collagenase secretion and collagenase mRNA levels in fibroblast culture. The nuclear transcription factors NF-kB and AP-1 binding activities were also inhibited by EGCG treatment.
자외선 조사는 피부에서 피부암이나 피부 노화 등의 주원인이 된다. 자외선이 조사된 피부에서 발생된 free radicals는 피부세포에 존재하는 transcription factors 인 NF-kB 와 AP-1의 활성을 증가 시켜 피부의 형태를 유지시켜주는 matrix proteins인 collagen, elastin 등을 분해시키는 효소 (matrix metalloproteinases, MMPs)인 collagenase 등의 발현을 증가, 피부 matrix proteins를 손상시켜 광에 의한 피부 노화의 한 현상인 피부 주름을 야기시킨다고 알려져 있다. 한편 녹차 및 녹차의 일부 성분에 의해 화학 물질 및 광에 의한 피부암 발생이 억제되는 것이 밝혀졌는데 이는 주로 녹차의 항산화 효과에 기인한다고 보고되고 있다.
본 연구에서는 녹차에 많이 존재하는 epicatechins (EC, ECG, EGC, EGCG)가 자외선에 의해 유발되는 피부 손상 (광노화)을 억제할 수 있는지 알아보기 위하여, DPPH (1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)을 이용하여 항산화 효과를 측정하였고, epicatechins 1%를 24시간 동안 폐쇄 첩포한 기니픽 피부에 UVB를 조사하여 chromameter로 발생된 홍반 (erythema) 정도 및 fluorescence spectrophotometer로 생성된 과산화 지질량을 측정하여 epicatechins가 도포 되지 않은 기니픽 피부와 비교하였다. Epicatechins 중 EGCG 1%를 1 주일에 3번 10주간 UVA를 조사한 hairless mice에 UVA를 조사한 직후 바로 도포하여 외관 관찰과 면역염색법을 통해 피부 표면과 처짐 현상 그리고 진피 내의 collagen 양을 EGCG를 도포하지 않은 군과 비교하였다. 그리고 자외선이 조사된 인체 피부 섬유아세포 (human fibroblasts) 배양계에 EGCG를 처리하여 EGCG에 의한 collagenase 발현 억제 정도를 Northern blot assay 및 ELISA법으로 측정하였으며, electrophoretic mobility shift assay를 이용하여 NF-kB 와 AP-1의 활성 억제 정도를 시험하였다.
그 결과, epicatechins 중에 EGCG가 자외선에 의한 피부손상을 억제하는 효과가 가장 우수하였다. EGCG는 항산화 측정에서 SC50 3.3 g/ml 으로 vitamin E의 SC50 16.5 g/ml 에 비해 낮았으며, 기니픽을 이용한 홍반발생 및 과산화지질 생성에 있어서 EGCG 도포군의 상대적 홍반 지수 (erythema relative index)는 124±22, 미도포군에서는 223±25 이었고 과산화지질량은 EGCG 도포군이 258±99 nmol/mg 미도포군이 838±288 nmol/mg이었다. UVA를 10주간 조사한 hairless mice에서는 EGCG 도포가 UVA에 의한 피부 roughness와 sagginess 증가를 억제하였을 뿐만아니라 UVA에 의한 collagen 감소도 억제하였다. UVA가 조사된 인체 섬유아세포 배양을 이용한 collagenase 발현에서, EGCG는 무처치군에 비해 mRNA은 1/5로 protein은 1/2로 collagenase 발현을 억제하였다. 그리고 UVA에 의한 NF-kB 와 AP-1의 결합 증가도 EGCG에 의해 자외선을 조사하지 않는 수준으로 감소되었다. 이상의 결과로부터 EGCG는 피부에 있어서 광노화를 억제를 할 수 있는 가능성을 제시하였고 이러한 EGCG의 효과는 항산화 효과에 의한 transcription factors 와 MMP의 발현 조절 때문이라 사료된다.
