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영어

Purpose: In this study, we investigated the effects of Chlorella sp. HS1-derived oils on collagen expressions in dermal fibroblasts. Methods: We prepared the oil extracts from Chlorella sp . HS1 biomass, and high-performance liquid chromatography analysis was used in the identification and quantitation of components in the oil extracts. Using human dermal fibroblasts, cell viability and quantitative RT-PCR (qRTPCR)- mediated expression analysis of collagen and matrix metalloprotease (MMP ) genes after oil treatments. We further investigated whether the effect of the oil extracts on collagen expression was related to the major component, β-carotene, of the extracts. In addition, we analyzed the effect of photoprotective effect of β-carotene on ultraviolet (UV)-irradiated dermal fibroblasts. Results: We found that under 50 μg/mL of the oil extracts had little cytotoxicity in skin cells including epidermal keratinocytes, melanocytes and dermal fibroblasts. The HPLC analysis revealed that β-carotene was identified as the major non-polar molecules. Next, we found that the oil-derived β-carotene was little cytotoxicity in dermal fibroblasts. Further experiments revealed that treatment with the oil extracts significantly upregulated collagen type 1 and 3 mRNAs and downregulated MMP1 and MMP3 mRNAs in dermal fibroblasts. Also, we found that these effects were showed in β-carotene-treated cells. In addition, β-carotene significantly attenuated UVA-induced downregulation of collagen type 1 and 3 expressions. Conclusion: Therefore, our results suggested that the oil extracts had a potential anti-wrinkle agent via its major component, β-carotene.

한국어

목적: 본 연구는 Chlorella sp. HS1 유래 오일의 진피섬유아세포 내에서 콜라겐 발현에 관한 효과를 분석하고자 하였다. 방법: Chlorella sp. HS1 바이오매스로부터 오일을 추출한 후, 고성능액체크로마토그래피 분석을 통해 추출물 내의 성분 종류와 함량을 분석하였다. 인간 진피섬유아세포를 대상으로, 오일 추출물 처리에 따른 세포 생존율과 정량적 RT-PCR분석을 통한 콜라겐과 콜 라겐분해효소 발현량을 분석하였다. 뿐만 아니라, 오일 추출물에 의한 콜라겐 발현 효과가 지표 성분인 베타카로틴에 의한 것인지 에 대하여도 분석하였다. 또한, 자외선이 조사된 진피섬유아세포의 보호효능에 대한 베타카로틴의 효과에 대해서도 분석하였다. 결 과: 오일 추출물 50 μg/mL 이하의 농도에서 각질형성세포, 멜라닌형성세포, 진피섬유아세포의 세포 생존율에는 영향이 낮음을 보 였다. 고성능액체크로마토그래피 분석을 통해, 오일 추출물 내 베타카로틴이 가장 주요한 성분으로 나타났으며, 베타카로틴을 진피 섬유아세포 처리시 낮은 세포독성을 나타냈다. 추가적인 실험을 통해 오일 추출물 처리시 콜라겐 타입 1과 타입 3의 발현이 현저하 게 증가하였으며, MMP1과 MMP3의 발현은 현저하게 감소되었다. 이러한 효과는 베타카로틴을 처리한 세포에서도 동일하게 나타 났다. 또한, 베타카로틴은 자외선에 의해 유도되는 콜라겐 타입 1과 타입 3의 발현 감소를 현저하게 회복시키는 효과가 나타났다. 결론: 본 연구결과를 통해 베타카로틴이 함유된C hlorella sp. HS1 유래 오일의 주름개선 성분의 가능성을 제시하였다.

중국어

目的: 研究Chlorella sp. HS1油对真皮成纤维细胞胶原表达的影响。方法: 采用高效液相色谱法对小球藻HS1生 物量油提物进行成分鉴定和含量测定。利用人真皮成纤维细胞，细胞活力和定量RT-PCR（qRT-PCR）介导的油 处理后胶原和基质金属蛋白酶（MMP ）基因表达分析。我们进一步研究了Chlorella sp. HS1油提取物对胶原表 达的影响是否与提取物的主要成分β-胡萝卜素有关。此外，我们还分析了β-胡萝卜素对紫外线照射真皮成纤维 细胞的光保护作用。结果: 50 μg/mL以下的油提取物对表皮角质形成细胞、黑素细胞、真皮成纤维细胞等皮肤 细胞的毒性较小。HPLC分析表明β-胡萝卜素是主要的非极性分子。其次，我们发现油源性β-胡萝卜素对真皮成 纤维细胞的细胞毒性很小。进一步的实验表明，Chlorella sp. HS1油提取物对真皮成纤维细胞的1型和3型胶原 mRNAs有显著的上调作用，对MMP1 和MMP3 mRNAs有显著的下调作用。同时，我们发现这些效应在β-胡萝卜 素处理的细胞中也有表现。此外，β-胡萝卜素显著减弱UVA诱导的1型和3型胶原表达下调。结论: 本实验结果表 明，该油提取物主要成分β-胡萝卜素具有潜在的抗皱作用。