한국인의 유전적 분석에 기반한 레티놀에 대한 항자극 전략: 유전학적 하향식 접근법

키워드: 레티놀; 레티노이드;화장품; 자극 방지; 유 전적으로 맞춤형; 단일 뉴클레오티드 다형성

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1. 소개

합성 및 천연 화합물을 모두 포함하는 비타민 A에서 파생된 화합물 계열인 레티노이드는 다음과 같은 다양한 생의학 응용 분야에서 집중적으로 연구되고 활용되었습니다.암 치료(급성 골수성 백혈병), 자궁경부 신생물, 그리고피부 질환지난 수십 년 동안. 레티노이드, 특히 레티노산의 광범위한 적용은 다음과 같은 과학적 전제를 기반으로 합니다.레티노산유전자 발현을 조절하는 핵 수용체 사이의 상호 작용을 촉발함으로써 자연계의 수많은 생물학적 경로에 관여합니다[1-5]. 레티노이드의 가장 눈에 띄는 응용 분야 중 하나는 의약품 및 화장품과 함께 피부과적 접근입니다. 레티노이드는 1940년대에 처음으로 여드름 치료에 사용되었기 때문에 광선각화증, 건선, 어린선과 같은 피부 질환에 대한 치료 효능이 보고되었다[6]. 많은 과학적 연구와 임상 연구에서 트레티노인(all-trans retinoic acid)의 광노화 치료 효능이 입증되면서 화장품 원료로 사용하기 위한 레티노이드 유도체의 개발이 촉발되었습니다. 레티닐 팔미테이트, 레티닐 아세테이트, 레티놀 및 레티날을 포함하는 화장품 레티노이드는 Annex II 375(EC 1223/2009)와 같은 글로벌 규정에 의해 화장품에서 레티노산이 금지된 이후 상업 시장에서 집중적으로 조사되었습니다. 이러한 화장품 레티노이드가 잔주름과 거친 주름, 피부 거칠음, 이상 색소침착 등 병리학적 특징을 보이는 광노화 치료에도 효과가 있다는 연구 결과가 나왔고, 트레티노인만큼 효능이 있다는 주장까지 나왔다[7].

그러나 레티노이드는 자극을 유발하고 홍반, 인설, 작열감 및 가려움증을 특징으로 하는 일부 부작용을 일으키며, 이를 레티노이드 피부염이라고도 합니다[8]. 일부 연구에서 자극의 기전을 조사한 결과, 레티노이드에 의한 자극에는 사이토카인의 방출과 면역세포의 침윤을 특징으로 하는 광범위하고 전반적인 염증[9], Cornified Envelope(CE) 관련 인자의 유전적 불균형에 의해 [10,11]. 또한 레티노이드의 광독성과 UV 및 열에 의한 불안정성으로 인한 분해 부산물은 레티노이드 유발 자극에 기여하는 것으로 널리 제안되었습니다 [12]. 그러나 이러한 관찰은 레티노이드 유발 자극을 완전히 설명하기에는 불충분하며 현재까지 명확한 결론에 도달하지 못했습니다. 이러한 이유로 현재의 레티놀 기반 제품은 일반적으로 일반 상용 제품에 일반적으로 보편적으로 사용되는 "지루한" 항염증제를 사용합니다. 따라서 강력한 과학적 배경을 바탕으로 한 레티놀에 대한 항자극 전략은 아직 확립되지 않았습니다.

유전적 접근은 레티놀에 대한 항자극 전략을 확립하기 위한 또 다른 해결책이 될 수 있습니다. 약물 효능 및 부작용과 관련된 유전자를 발견하기 위해 유전적 변이가 광범위하게 연구되었다[13]. Nelsonet al. 알려진 유전적 연관성에 의해 예측되는 약물은 전임상 단계에서 2.0%에 불과하지만 승인된 약물에서는 그 비율이 8.2%로 증가함을 보여주었다[14]. 이는 콜레스테롤이나 류마티스 관절염 치료제에서 입증된 바와 같이 유전자 연구를 통해 발견된 표적에 초점을 맞추면 성공적인 신약 개발의 기회가 크게 증가할 것임을 의미합니다[15-18].

레티놀 처리는 세포 성장[19] 및 구조 단백질[11]과 관련된 전사 인자의 발현 변화를 유도합니다. 보다 구체적으로, 염증 관련 사이토카인(MCP-1, TNF-α, 인터페론 및 인터루킨)[9], 레티노산 수용체(RARG)[9], 20], 통증 감지 채널 과도 수용체 전위 바닐로이드 1(TRPV1) [21] 및 비만 세포 활성화 GPCR(MRGPRX2) [22]. 그러나 대부분의 유전 연구는 단일 유전자 또는 경로로 제한되었으며 레티노이드 피부염의 포괄적인 기전은 아직 밝혀지지 않았습니다. 따라서, 레티노이드 유발 자극에 대한 "후보 유전자" 분석을 수행하여 레티노이드 피부염에 대한 항자극제를 스크리닝하였고, 그 결과는 현재 레티노이드 피부염 연구를 위한 표적 유전자 풀에 추가될 것이다.

2. 재료 및 방법

2.1. 연구 설계

본 연구는 그림 1과 같이 설계하였다. 간략히, 한국인 173명을 대상으로 1차 임상 평가에서 레티놀 유발 자극에 대한 표현형 분석을 수행하였다. 유전자 분석을 통해 유전자 마커를 스크리닝하고, 항자극제 및 제형을 조사하였다. 이어 새로 개발된 포뮬러의 항자극 효능을 검증하기 위해 소규모 파일럿 연구(n= 7)와 대규모 임상 평가(2차, n= 91)를 수행했다.

그림 1. 연구 설계. 위 다이어그램(순서도)은 연구의 전체 절차를 나타냅니다. 아래 표는 주요 3가지 인간 기반 테스트를 나타냅니다. 레티놀 1IU는 제형에서 3×10−5%를 나타냅니다. w;5000IU=0.15% w/w).

2.2. 레티놀 유발 자극의 표현형 분석

실험에 앞서 크림의 성분을 알려주었으며, 레티놀을 제외한 크림의 성분 중 어느 하나라도 피부 자극을 경험한 참가자는 실험에서 제외하였다. 자세한 절차는 지원 정보에 설명되어 있습니다.

2.3. 단일 뉴클레오티드 다형성(SNP) 마이크로어레이

QIAmp Mini Prep Kit(QIAGEN, Germantown, MD, USA)를 사용하여 타액 샘플에서 게놈 DNA를 추출했습니다. Genotyping은 Illumina Infifinium High-Throughput Screening (HTS) 분석 프로토콜 (Illumina, San Diego, CA, USA)에 따라 Global Screening 분석 버전 2 칩을 사용하여 수행되었습니다. iScan® 장비를 사용하여 비드 강도를 얻은 후 GenomeStudio® 소프트웨어(Illumina, San Diego, CA, USA)를 사용하여 유전자형 데이터를 생성하는 데 사용했습니다.

유전자형 데이터의 품질관리는 다음과 같은 조건에서 우선적으로 수행하였다. 유전자형 변이체의 경우 호출률이 98% 미만, 부 대립유전자 빈도가 1% 미만, Hardy-Weinberg 평형 편차(HWE p-value < 1 × 10-6) 및 대립유전자가 2개 이상인 SNP는 제외되었습니다. 유전자형이 분석된 173명의 개인 중 159명이 QC 기준을 통과했으며 추가 분석을 위해 선택되었습니다.

2.4. 자극 평가

5000 IU 레티놀을 함유한 대조군 크림과 5000 IU 레티놀을 함유한 항자극제(AF) 기반 크림의 두 가지 유형의 크림을 파일럿 연구에서 7명의 개인(남성 3명과 여성 4명)에게 투여했습니다. 개인들은 취침 전에 다음과 같은 방식으로 얼굴에 크림을 발랐습니다: 하나는 얼굴의 절반에, 다른 하나는 얼굴의 다른 절반에. 시험 대상자는 항자극성 포뮬라가 함유된 크림에 대해 맹검(단일 맹검)을 실시했습니다. 적용 3일 후, 피험자에게 4일 동안 적용을 중단하도록 요청했습니다. 피부 발적 및 경표피 수분 손실(TEWL)은 각각 색도계(CR-400, Konica Minolta, 오사카, 일본) 및 Tewameter®(TM 300 E, Courage plus Khazaka electronic GmbH, Köln, 독일)를 사용하여 측정하였다. 통증 압력 역치(PPT)를 측정하기 위해 실린더와 결합된 프로브 직경 1mm의 algometer를 제작하여 사용하였다. 측정 전 피험자의 얼굴을 깨끗이 닦고 에어컨이 있는 방(온도 23±2℃, 상대습도 50±10%)에서 20분간 적응시켰다.

레티노이드 유발 자극이 매우 광범위한 자극 유형과 중증도를 유발한다는 점을 고려할 때, Frosh 및 CTFA 지침[23]에서 주로 제안한 홍반에 중점을 둔 전통적인 자극 측정 지침[23]은 이러한 자극을 효과적으로 한정하거나 정량화하지 못하는 것으로 보입니다. 따라서 표 S1과 같이 피부 자극에 대한 자체 평가 지침을 재설계했습니다(보충 자료 참조). 이 자체 평가는 소규모 파일럿 연구와 2차 대규모 임상 평가로 수행되었습니다.

2.5. 세포 준비 및 체외 실험

세포 준비 및 체외 실험 절차에 관한 자세한 정보는 보충 정보에 제공됩니다. 간단히 말해서, 케라틴 세포, 섬유아세포, 비만 세포 및 TRPV{{0}}과발현 HEK를 자체 배양 프로토콜 및 실험을 사용하여 배양했습니다. RT-PCR, β-hexosaminidase 방출, 칼슘 유입을 분석하였다. 2.6. 통계 분석 통계 분석은 SNP 및 Variation Suit(SVS) v8.9.0(Golden Helix, Bozeman, MT, USA) 및 PLINK 1.90(Cambridge, MA, USA)[24]을 사용하여 수행되었습니다. 후보 유전자 분석을 위해 후보 유전자 내의 SNP(프로모터 영역 -2kb 및 다운스트림 영역 500bp 포함)를 추출했습니다. 연관성 및 승산비의 통계적 유의성은 가산 모델을 사용한 유전자형 연관성 테스트에 의해 결정되었습니다. 다유전자성 위험 점수를 계산하기 전에 연관 불균형(LD)을 조사하고 Haploview 4.2(Cambridge, MA, USA)를 사용하여 SNP를 선택했습니다. [25]. 레티놀 유발 자극에 대한 경향이 증가된 대립 유전자를 분석에 사용했습니다. 다유전자 위험 점수는 각 대립유전자의 승산비의 가중 합으로 계산되었습니다[26]. R v.4.0.3의 사용자 지정 코드를 사용하여 입력 데이터 전처리, 반복 검증을 위한 참가자의 무작위 하위 집합 생성 및 다유전자성 위험 점수 계산을 수행했습니다. 데이터 시각화를 위해 GraphPad Prism v7.04(GraphPad Software, San Diego, CA, USA)를 사용했습니다. 각 표준 편차를 샘플 수의 제곱근으로 나누어 값을 도출한 오차 막대가 그림에 표시됩니다.

이분법적인 질문(레티놀 크림의 자극성 여부: Y/N)에 따른 자극 발생률 분석에서 통계적 유의성을 알아보기 위해 카이제곱 검정을 실시하였다.

3. 결과 및 논의

3.1. 레티놀 유발 자극에 대한 항자극제 스크리닝을 위한 표적 유전자 제안

3.1.1. 1차 임상 평가 - 레티놀의 국소 도포 및 자극 특성 분석

한국인 173명을 대상으로 레티놀의 자극성과 피부 민감도와의 관계를 조사했습니다. 3일 동안 레티놀을 도포한 후 3주 동안 주 4일 휴식을 취하면서 레티놀의 농도를 매주 점차 증가시키면서(1주 2500IU, 2주 3300IU, 1주 5000IU) 셋째 주). 그리고 실험 후 받은 설문지를 분석하여 레티놀에 의한 자극과 관련된 요인을 알아보았다.

민감성 피부 그룹의 참가자 중 더 많은 비율이 민감하지 않은 피부 그룹에 비해 자극을 경험했다고 보고했습니다(그림 2a). 또한 민감한 피부 그룹에 속하는 개인은 피부 자극으로 인해 화장품 사용을 중단한 과거 경험이 약 3배 더 높은 것으로 나타났습니다(그림 2b). 과거 자극 경험이 있는 사람들은 대부분 기초화장품이 자극을 유발한다고 응답했고, 그 다음으로 자외선차단제, 클렌저, 코스메슈티컬 순이었다(Figure 2c). 과거에 레티놀 제품을 사용했을 때 피부 자극이 있었던 사람의 비율이 과거에 레티놀 제품을 사용할 때 자극을 경험하지 않은 사람보다 이번 실험에서 더 높은 비율로 응답했습니다(그림 2d). 이 결과는 레티놀에 의한 자극이 개인에 따라 반복적으로 나타나는 경향이 있음을 보여, 유전적 요인이 레티놀 감수성에 영향을 미칠 수 있다는 가설을 뒷받침한다. 이전 연구에서는 유전적 변이가 레티놀과 레티노이드의 생체이용률에 상당한 영향을 미치며, 이는 유전적 요인이 레티놀 유발 자극을 제어할 수도 있음을 뒷받침합니다[27,28].

레티놀 사용으로 유발되는 자극의 유형은 개인마다 크게 다릅니다. 그러나 자극의 약 3/4을 차지하는 따끔거림이 가장 흔했으며 그 다음으로 화끈거림, 가려움증 및 홍반이 뒤따랐습니다(그림 2e).

(c) 기초화장품 사용 시 자극을 느끼는 개인의 비율. (d) 레티놀 함유 제품에 대한 과거 자극 경험이 있는 개인의 비율. (e) 레티놀 함유 국소 제품을 사용하는 동안 개인이 경험한 자극 유형 * p-값 ​​< 0.05; *** p-값 ​​< 0.001; ns, 중요하지 않음.

3.1.2. 레티놀 유발 자극에 대한 후보 유전자 분석

레티놀에 대한 피부 민감성과 관련된 유전 변이를 발견하기 위해 레티노이드 대사 및 피부 민감성 기능으로 잘 알려진 14개의 후보 유전자를 선택했습니다(표 S2). 우리는 감작제를 처리한 3D 재구성 피부의 이전 transcriptomic 분석을 참조했습니다[29].

후보 유전자 내에 위치한 총 319개의 SNP를 선택하여 가산 모델을 이용한 연관성 분석에 사용하였다. 30개의 SNP가 레티놀 유발 자극과 상당히 관련이 있었으며 이전에 보고된 바는 없습니다(p < 0.05; 표 1). 구체적으로 SNP는 RARB에서 12개, EGFR에서 3개, CD44에서 3개, IL18에서 2개, IL4R에서 2개, BCL2에서 4개였다. 다른 4개의 유전자인 CD86, RXRB, MMP10 및 COL6A2에는 단일 SNP가 포함되었습니다. 발견된 SNP는 10개의 유전자에 속하며, 그 중 2개는 레티놀 관련 유전자이고 나머지 8개는 이전 연구에 따르면 일반적인 피부 민감성과 관련이 있습니다. 10개의 유전자 중 피부 자극 측면에서 가장 중요한 3개의 유전자인 COL6A2, EGFR 및 IL-4R을 선택했습니다.

대부분의 결합 조직에서 발견되는 유형 VI 콜라겐의 세 가지 알파 사슬 중 하나를 암호화하는 COL6A2는 진피 기질 조립 및 섬유아세포 운동성을 조절하는 것으로 나타났으며[30], 조직 리모델링 및 상처 치유에 기여합니다[31,32]. 이 결함은 켈로이드 형성[33]과 비정상적인 피부 표현형[34]을 초래합니다. 표피 성장 인자 수용체(EGFR)는 표피 장벽 기능의 중요한 조절자입니다. EGFR 신호는 각화된 외피의 기능을 억제하고 표피 각질세포에서 밀착연접 장벽 기능을 방해하는 것으로 나타났습니다[35,36]. EGFR 신호 외에도 ADAM17(disintegrin 및 metalloproteinase 17)[37] 및 TRP 채널[38]과 같은 또 다른 광범위한 요인도 EGFR과 체계적으로 관련된 표피 장벽 기능에 영향을 미치는 것으로 여겨집니다.

지난 수십 년 동안 인터루킨 4(IL-4)와 그 수용체인 IL-4R의 기능과 역할이 광범위하게 조사되었습니다. IL-4은 주로 비만세포와 Th2세포에서 분비되며 Th2세포의 분화를 유도하고 B세포를 자극하여 체액성 및 적응면역계의 핵심 조절자이다. 그 역할이 명확하게 이해되지는 않았지만 많은 연구에서 IL-4이 광범위한 프로 및 염증 과정을 유발할 수 있는 반면 IL{6}}의 결함은 알레르기 질환, 알츠하이머병 및 종양을 유발하는 것으로 나타났습니다[39]. IL-4- 관련 면역 반응에 대해 동일한 축을 따라 IL-4R은 선천성 및 적응성 면역 시스템 모두에서 다양한 면역 세포에서 편재적으로 발현됩니다. IL-4R은 IL-4 및 IL-13 모두에 대한 공통 수용체입니다[40]. Th2 분화에 직접적으로 영향을 미치는 IL-4와 달리 IL-13은 호산구 기능을 조절하는 비만세포 활성화도 담당하며, 전 염증성 사이토카인을 억제하여 대식세포에 대한 면역억제 및 항염증 효과를 갖는다. 및 케모카인[41].

3.2. 하향식 접근법: 시험관 내 항자극제 스크리닝

3.2.1. 조직 복구 관련 유전자, COL6A2 및 EGFR

선별된 유전자를 기반으로 표적 유전자의 발현 조절과 같은 분자 병인을 조절할 수 있는 항자극제를 스크리닝했습니다.

이전 보고서에서는 레티노이드가 피부 장벽에서 생리학적 및 형태학적 변화를 유도한다고 밝혔습니다[8,42,43]. 레티노산으로 피부 조직을 생체 외 및 생체 내에서 처리하면 경표피 수분 손실(TEWL)이 증가하는 것으로 관찰되었으며, 여러 연구에서 이러한 피부 장벽 기능의 파괴가 각질화된 외피의 불균형한 발현 패턴과 접합 관련 유전자. 필라그린(FLG), 로리크린 및 CLDN1의 하향 조절과 CLDN2, CLDN4의 상향 조절 및 세르핀 계열 구성원 유전자의 상당히 다른 발현이 이전 연구에서 관찰되었으며, 이는 레티노이드 유발 자극의 주요 원인으로 생각됩니다. [10,11]. \우리는 COL6A2와 EGFR에 유전적 변이가 있는 개인이 레티놀에 의한 피부 장벽 기능 약화에 민감한 경향이 있으며, 이는 레티놀 유발 자극을 유발한다는 가설을 세웠습니다(그림 3a). 우리는 또한 콜라겐 VI와 별개로 콜라겐 IV가 표피 기저막과 상처 치유 과정에서 중요한 요소이지만 피부 조직에서의 정확한 역할은 불분명하다고 생각했습니다[44]. 우리는 콜라겐 VI 및 IV의 결핍 또는 이상이 레티놀 유발 자극에 대한 감수성을 유발하고 두 유형의 콜라겐의 과발현이 레티놀 유발 피부 장벽 약화를 약화시킬 수 있다는 가설을 세웠습니다. 다양한 물질 중에서 글루코사민이 COL6A2 및 COL4A2의 발현을 각각 1.5-배 및 1.7-배 증가시키는 것을 관찰했습니다(그림 3a, 중간 패널). COL6A2 및 COL4A2에 대한 글루코사민의 조절 역할은 이전에 보고되지 않았으며 이는 이러한 관찰이 과학적으로 중요함을 의미합니다.

EGFR의 경우, 우리는 레티노산이 인간 케라티노사이트에서 EGFR/ERK 경로를 통해 아쿠아포린 3(AQP3)의 과발현을 유도한다는 이전 연구를 신중하게 고려했습니다[45]. 첫 번째 보고서에서 우리는 레티노산뿐만 아니라 레티놀도 AQP3 발현을 섬유모세포에서 약 2배로 유도한다는 것을 관찰했습니다(그림 3a 오른쪽 패널). 나이아신아미드(nicotinamide)에 의한 AQP3 과발현의 감쇠 효과는 이전 연구에서 발견된 것과 유사합니다. 다양한 물질 중에서 트레할로스와 유파틸린은 레티놀 유도 AQP3 과발현을 약화시켰다. 유파틸린(5,7-dihydroxy-3',4',6-trimethoxyflavone)은 Artemisa asiatica에서 발견되는 플라보노이드의 일종으로 생체 내 병리학적 조건에서 피부 장벽 기능을 향상시키는 것으로 보고되었습니다. [46].

또한 피부 장벽 기능의 주요 지표인 FLG의 발현을 조사했습니다. 이전의 생체 내 연구[47]와 유사하게, 우리는 레티놀이 FLG의 발현을 약 45%까지 현저하게 감소시키는 것을 관찰했으며, 이 감소는 나이아신아미드, 글루코사민 및 수크랄페이트에 의해 역전되었습니다(그림 S1a, 보충 자료 참조).

총체적으로 글루코사민, 트레할로스 및 수크랄페이트는 COL6A2, AQP3 및 FLG의 발현을 조절함으로써 레티놀 유발 피부 장벽 파괴를 완화할 수 있습니다.

3.2.2. 염증 유전자: IL-4R

다음으로 염증유전자와 관련된 항자극제를 규명하고자 하였다. 유전자 분석 결과에 따르면 레티놀 유발 자극에 취약한 개인은 IL-4이 아닌 IL-4R에 대한 SNP 마커를 갖는 경향이 있는 것으로 나타났습니다. 첫째, 우리는 레티놀 처리가 IL{-4- 관련 염증의 주요 원인이기도 한 비만 세포에서 IL{-4 또는 IL-4R의 발현을 조절하는지 여부를 조사했습니다. 레티놀은 IL-4R 1.74-fold의 과발현을 유도하였다. 레티놀은 IL-4의 과발현을 유도하지 않았지만(그림 S1b, 보충 자료 참조), 엑토인이 비만 세포의 IL-4의 발현을 효과적으로 감소시키는 것으로 관찰되었으며, 이는 이전 연구와 일치합니다. IBD(염증성 장 질환) 및 알레르기성 기도 질환과 같은 일부 질병 모델에서 엑토인의 항염증 효과를 주장했습니다[48,49]. 보다 구체적으로, 이전 연구에서는 엑토인이 생체 내 모델에서 CNP(탄소 나노 입자)로 유도된 폐 염증에서 IL-4의 발현을 정상화할 수 있음을 보여주었으며, 이는 우리의 실험 결과를 뒷받침합니다[50].

크로신, 글루코사민 및 엑토인은 비만 세포에서 IL-4R의 레티놀 유발 과발현을 각각 37.03%, 41.97% 및 82.59% 감소시켜 완화했습니다. 여러 호염성 박테리아에서 발견되는 천연 화합물인 엑토인(1,4,5,6-테트라하이드로-2-메틸-4-피리미딘카복실산)은 염증 조건에서 많은 사이토카인과 케모카인을 조절하는 것으로 나타났습니다. IL-4R의 발현을 개선하는 엑토인의 역할은 아직 밝혀지지 않았습니다. 우리의 관찰은 엑토인의 기능에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다. 우리 그룹의 이전 연구는 100ppm의 최적 농도에서 엑토인이 레티노이드의 영향에 대해 가장 높은 항염 효과를 나타냈고 세포 기반 시험관 내 실험에서 무시할 수 있는 세포 독성을 보였다(데이터는 표시되지 않음). 또한 비만 세포 탈과립의 지표인 비만 세포의 -hexosaminidase 방출 속도를 측정했습니다(그림 3b, 오른쪽 패널). Ectoine은 200ppm 레티놀에서 레티놀 유도 α-헥소사미니다아제 방출을 감소시켰지만 400ppm 레티놀에서는 레티놀 유도 α-헥소사미니다아제 방출을 감소시키지 않았습니다. 결론적으로 엑토인은 레티놀에 의해 유발된 IL-4 및 IL-4R 관련 염증을 개선할 수 있다고 결론지을 수 있습니다. 엑토인이 CNP로 유발된 폐 염증에서 EGFR의 활성화에 개입한다는 이전 연구[50]를 고려할 때, 엑토인은 레티놀에 의해 유발된 피부 장벽 파괴에도 유익한 것으로 보입니다.

3.2.3. 신경성 염증, 아디포넥틴 및 TRPV1

극도로 레티노이드에 민감한 환자에서 레티놀 유발 자극의 두드러진 특징 중 하나는 급속한 화끈거림과 따끔거림, 가려움증, 급속 확산 부종, 발진과 같은 알레르기 유사 반응입니다. 연구에 따르면 레티놀과 레티노산을 포함한 레티노이드가 TRPV1을 활성화시키는 것으로 나타났습니다[21]. 따라서 우리는 레티놀에 의한 자극, 특히 몇 분 내에 즉시 발생하는 자극이 레티놀에 의한 TRPV1의 활성화에 의해 매개된다는 가설을 세웁니다.

그림 3. 자극 관련 분자병인을 조절할 수 있는 항자극제를 스크리닝하기 위한 mRNA 발현 분석. (a) 피부 장벽 파괴 관련 분자 병인에 대한 조사 레티놀(ROL 유도 피부 장벽 파괴)에 대한 유전적 조절 접근법에 대한 개략도. (왼쪽) 섬유아세포를 글루코사민으로 처리했을 때 COL4A2 및 COL6A2의 상대적인 mRNA 발현(가운데) 및 AQP3의 상대 mRNA 발현(케라티노사이트, 오른쪽). (b) 염증(비만 세포 구동) 관련 분자 병인에 대한 조사. RBL-2H3을 1로 처리했을 때 IL-4R의 상대적 mRNA 발현 0 μM 레티놀 및 다양한 후보. (c) 레티놀에 의해 유도된 TRPV1과 4-t-부틸시클로헥산올 및 오메가-9에 의한 길항 효과로 매개되는 신경성 염증; 조합을 위한 세 가지 조건: (1) 4-t-부틸시클로헥사놀 25µM 및 omega-9 5µM, (2) 4-t-부틸시클로헥사놀 50µM 및 omega-9 10µM, 및 (3) 4- t-부틸사이클로헥산올 100 μM 및 omega-9 20 μM, BC, 4-t-부틸사이클로헥산올, OA, omega-9 올레산, 50 μm 눈금 막대(흰색)가 표시되었습니다. * p < 0.05; ns, 중요하지 않음; 오류 막대가 표시되었습니다. ppm, 백만분의 일.

다양한 물리화학적 자극에 의해 활성화되는 비선택적 양이온인 TRPV1은 특히 피부에서의 역할에 대해 광범위하게 연구되었습니다. [51–54] TRPV1은 이전 유전자 분석에서 나타나지 않았지만 일부 분석 모델에서는 adiponectin(ADIPQ)이 낮거나 중간 정도의 통계적 유의성을 나타내었다는 점에 유의해야 합니다. 한국 인구에 대한 초기 연구에서는 "민감한" 피부 표현형이 아디포넥틴 결핍과 관련이 있는 것으로 보이며, 이는 결과적으로 TRPV1의 상향 조절에 기여하는 것으로 나타났습니다[55]. TRPV1- 과발현 HEK293 세포에 레티놀을 처리하고 칼슘 유입을 영상화하여 TRPV1의 활성화를 확인하였다. 우리는 레티놀이 용량 의존적으로 TRPV1을 활성화할 수 있음을 관찰했습니다(그림 S1c, 보충 자료 참조). 50 μM 이상의 농도에서 TRPV1에 대한 효능 효과는 고원에 도달하는 것처럼 보였습니다. 이전 연구를 바탕으로 4-t-부틸사이클로헥산올과 오메가-9 올레산이 레티놀에 의해 유도된 TRPV1 활성화를 길항할 수 있는지 조사했습니다. 예상대로 두 물질 모두 TRPV1을 길항할 수 있는 반면 낮은 용량에서는 오메가-9 올레산이 4-t-부틸시클로헥사놀보다 더 강력했습니다(그림 S1d, 보충 자료 참조). 이 두 물질의 조합은 레티놀에 의한 TRPV1 억제에 약간의 시너지 효과를 보였다. 세 가지 다른 농도의 4-t-부틸시클로헥산올과 오메가-9 조합은 레티놀에 의해 유도된 TRPV1의 활성화가 각각 28.25%, 43.73%, 68.50% 감소한 것으로 나타났습니다. TRPV1의 활성화에 의해 매개되는 세포로의 칼슘 유입이 형광 현미경으로 관찰되었습니다(그림 3c). 결론적으로 우리는 in vitro 모델에서 레티놀에 의한 자극이 TRPV1 활성화에 의해 매개되는 신경성 염증과도 관련이 있을 수 있음을 확인하였고, 4-t 부틸시클로헥사놀과 오메가-9 올레산을 활용하여 신경성 염증을 완화시킬 수 있음을 확인하였다. TRPV1을 길항하여 염증.

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