자외선에 의해 손상된 피부 손상에 멜라토닌이 효과적

이전에 “멜라토닌은 자외선 차단 효과도 가진다” 제목으로 멜라토닌의 효과에 대해서 알려드린 적이 있었는데요,

이번 글에서 자외선 차단 효과에 대해 더 자세히 알아보도록 하겠습니다.

야외활동이 잦은 사람뿐 아니라 요즘은 모든 사람이 4계절 내내 자외선차단제인 선크림을 필수로 사용하고 있습니다. 하지만, 아무리 기능이 좋은 선크림도 한 번만 피부에 바르는 것은 효과가 높지 않아 일정 시간 간격으로 계속 발라주어야 하며 모든 선크림도 100% 자외선을 차단할 수는 없다고 합니다.

더불어, 피부에 화상과 노화를 유발하는 UVB와 UVA는 활성산소 ROS를 생성하여 유전자 변이 및 비정상적인 세포 증식을 유발하는 DNA가 유전자 변이 및 비정상 세포의 급증을 도와줍니다.

활성산소 ROS란 체내의 여러 대사과정에서 생성되어 생체조직을 공격하고 세포를 손상시키는 산화력이 강한 산소입니다. 이러한 ROS는 자외선, 흡연, 스트레스에 의해 생성됩니다. 이러한 ROS가 체내에 쌓이면 몸의 세포막을 공격하여 면역력을 저하시킵니다. 면역력이 저하되면 각종 염증이 유발되며 이는 성인병, 암 발병으로 변질되기도 합니다.

멜라토닌은 항산화, 안티에이징의 효과가 있어 우리 피부를 보호해주고 있습니다.

이와 같은 기능 외에, 강한 자외선속에서 멜라토닌의 보호 효과에 대해 알아보도록 하겠습니다.

“The effects of the melatonin on ultraviolet-B irradiated cultured dermal fibroblasts” 이 논문에서 UVB 조사에 의한 멜라토닌 효과에 대해 알아보았습니다.

실험방법

UVB조사에 의한 멜라토닌 효과를 알기 위해 UVB조사량(0, 35, 70, 140 mJ/cm2)을 달리하였고, 멜라토닌, 아스코르브산(비타민C)을 이용하여 다양하게 실험을 진행했습니다.

 

실험결과

UVB 조사에 대한 피부 섬유아 세포의 멜라토닌과 아스코르브산의 효과를 관찰하였습니다.

이번 실험은 10-9, 10-8, 10-7 처리를 한 멜라토닌과 10 ㎛ 아스코르브산 (비타민C) 처리 전의 섬유모 세포, 처리한 후의 세포 변화, 그리고 UV 조사 이후의 세포변화 즉, 세포의 생존율에 대해서 확인을 했습니다.

위는 UVB조사전 멜라토닌과 아스코르브산 처리 전과 후의 살아있는 세포 수를 비교한 그래프입니다.

B의 경우 아무것도 처리하지 않은 피부 섬유아세포에 UVB 140 mJ/cm2 조사를 하여 가장 적은 세포 생존율을 보이고 있습니다.

반면에, C는 UVB 조사전 10-9 mol의

위의 그래프 중 가장 높은 수치를 보여주고 있는 D는 UV 조사전 10-9 mol의 멜라토닌을 처리를 하고 조사 후에도 멜라토닌을 포함한 DMEM에서 1시간 동안 배양을 했습니다.

반면에 UVB 조사 이후 10-9 mol의 멜라토닌을 처리를 한 세포인 E의 경우는 상당히 낮은 세포 생존율을 보이고 있습니다.

또한, J는 UVB 조사 전 멜라토닌 처리를 하였고, 조사 이후에도 멜라토닌이 포함된 DMEM에서 1시간 동안 배양했습니다. 그 결과는 UV 조사이전과 이후 모두 멜라토닌 처리를 한 D와 비슷한 세포 생존율 수치를 보입니다.

따라서, UVB 조사 이전의 적정량의 멜라토닌 처리는 피부 보호에 도움이 되지만, UVB 조사 이후의 멜라토닌 처리는 도움이 되지 않는다는 사실을 확인할 수 있습니다. 비타민C 또한 자외선에 노출된 피부에 도움이 된다는 사실을 확인할 수 있습니다.

 

이번에는 UVB 조사에 의한 MDA 수치를 비교해보았습니다.

MDA란 말론디알데히드 Malondialdehyde를 말하며 신체 세포의 쇠약 및 스트레스 수준을 보여주는 생체 지표입니다. 즉, MDA의 수치가 높아질수록 신체 세포가 쇠약해지며 손상이 일어났다고 추측할 수 있습니다.

UVB 조사에 대한 피부 섬유아 세포 손상 시의 멜라토닌 효과를 나타낸 그래프입니다.

A는 아무것도 처리하지 않은 세포로 가장 낮은 MDA수치를 보입니다.

반대로, B의 경우는의경우는 UVB 140 mJ/cm2 조사를 진행한 세포로 MDA수치가 가장 높습니다.

C는 UVB 조사 이전 10-9 mol의

반면에, E는 상대적으로 높은 수치를 보이고 있는데요, 이는UVB 조사 이후 24시간 동안 멜라토닌 처리를 한 섬유아 세포입니다.

또한, F는 UVB 조사 이전에 10㎛의 아스코르브산 처리를 하였고 UVB 조사 이후 1시간 동안 배양했습니다. 그 결과는 47 ± 3.4로 C, D와 비슷한 MDA 수치를 보이는 점을 확인할 수 있습니다.

따라서, 자외선 노출 이전의 멜라토닌은 피부에 보호 효과를 주며 피부의 손상을 보호해주는 역할을 하지만 자외선 노출 이후의 멜라토닌은 상대적으로 보호 효과가 떨어진다는 사실을 알 수 있습니다. 또한 비타민C 역시 자외선 노출 이전의 피부에 보호 효과를 준다는 사실도 확인할 수 있습니다.

 

마지막 실험은 멜라토닌의 자외선 노출에 의한 염증 세포 보호 효과에 대해 알아보겠습니다.

TUNEL 염색은 세포 염증 발생 시 양성 세포가 증가하게 되는 실험입니다.

이전 실험과 같이 A는 아무것도 처리하지 않은 세포로 가장 낮은 TUNEL 염색 수치를 보이며 B는 자외선만 조사한 세포로 가장 높은 수치를 보입니다.

C는 UVB 조사 전 10-9 mol의 멜라토닌을 처리한 세포로, 1.2 ± 0.55로 낮은 수치를 보이고 있습니다. D는 10㎛의 아스코르브산 처리를 한 섬유아 세포로 1.3 ± 0.45의 수치를 보이고 있습니다.

따라서, 멜라토닌과 아스코르브산은 자외선 노출에 의해 생겨난 염증 세포 보호 효과를 가지고 있다는 사실을 확인할 수 있습니다.

 

이번 실험을 정리하면

- 멜라토닌은 강한 자외선에서도 피부의 손상을 억제시켜준다.

- 자외선 노출 이전에 멜라토닌 처리를 한 피부 섬유아 세포 보호에 가장 도움이 된다.

- 자외선 노출 이전에 비타민C 처리를 한 피부 섬유아 세포 보호에도 도움이 된다.

 

야외활동이 잦거나 자외선에 많이 노출되어 있는 분들께선 피부의 노화에 대해 많이 들어보셨을 텐데요, 이번 글을 통해 멜라토닌과 비타민C로 피부의 노화를 보호해 보시길 바랍니다.

 

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참고문헌: Ryoo Y. et al., The effects of the melatonin on ultraviolet-B irradiated cultured dermal fibroblasts, Journal of Dermatological Science 27 (2001) 162-169