시험관내 건선 질병모델 개발에 관한 연구

• 영문명: Development of Psoriasis Model in Vitro
• 발행기관: 대한해부학회
• 저자명: 송인환(In-Hwan Song) 성언기(Eon-Ki Sung) 김주영(Joo-Yung Kim) 이융창(Yung-Chang Lee) 이무삼(Moo-Sam Lee)
• 간행물 정보: 『대한해부학회지』제31권 제6호, 923~935쪽, 전체 13쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 1998.12.30

국문 초록

건선은 각질화세포의 과다증식으로 초래되는 피부질환이다. 각질화세포의 과다증식을 유발하는 원인은 아직까지 명확히 밝혀지지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 시험관내에서 아교섬유와 정상인의 섬유모세포를 이용해 만든 인공진피 위에 건선각질화세포를 도포한 다음 배양하여 인공 건선피부를 제작하여 분화 표지단백의 발현양상을 면역화학법을 이용해 추적하고 미세구조의 변화양상을 관찰하여 정상 및 건선피부의 결과와 비교한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 건선 및 인공 건선피부에서 분화 시작의 표지자인 CK10은 정상피부와 같이 가시층 이상에서 발현하였다. 하지만 중층표 피의 바닥세포 표지자인 CK14는 바닥층과 가시층에서 발현되었고 빠른 세포증식 상태를 나타내는 CK16과 CK17은 가시 층에서 발현되었다. 건선 및 인공 건선피부에서, 최종분화의 표지자이며 정상피부에서 상부 가시층에서 일시에 강하게 발현되는, involucrin은 하부 가시층에서 부터 발현하였으나 반응강도가 약하였다. 각질층의 involucrin에 대한 면역전자현미경 관찰에서 세포 전체에 고르게 표지되는 정상피부의 발현양상과는 달리 cornified cell envelops에 국한되어 표지되었다. 전자현미경을 이용한 미세구조의 관찰에서 건선 및 인공 건선피부의 바닥세포에서 리보소체, 사립체, 과립형질내세망이 정상세포보다 풍부하였고 상부 가시층에서도 상당량이 관찰되었다. 하지만 가시층에서 중간세사의 형성은 미미하였다. 각화 유리과립이 일부 과립층 영역에서 관찰되었으나 크기가 작고 수도 적었다. 각질층에서 세포의 두께가 정상피부에 비해서 상당히 두꺼웠으며 세포 내에 다수의 지방과립이 관찰되었다. 표피의 바닥층에서는 세포사이간극이 확장되어 있었으나 상부로 올라가면서 좁아져 상부 가시층에서는 사라졌다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 인공 건선피부와 건선피부에서는 분화 표지단백의 발현양상과 미세구조의 변화과정이 단 계적이고 체계적이지 못하였다. 이러한 현상은 건선이 각질화세포의 과다 증식에 동반된 일련의 불안전한 분화와 퇴화과정으로 초래되는 질환이라는 것을 증명하는 것이라 할 수 있다. 또한 전신적 혹은 진피로부터의 영향을 배제한 상태에서 얻어진 인공 건선피부에서도 생체 건선피부와 유사한 결과를 보인 것은 건선의 유발요소가 건선 각질화세포 내에도 내재되어 있음을 암시하는 것이라 판단되며 이러한 실험모델은 앞으로의 건선연구에 유용한 도구로 사용되리라 생각된다.

영문 초록

Psoriasis is a disease caused by hyperproliferation of keratinocytes. Pathogenesis of psoriasis is still unclear, but many reports suggest that psoriatic keratinocytes themselves may have some factors of pathogenesis. The author developed artificial psoriatic skin by culturing keratinocytes of psoriasis skin over collagen lattice which was constructed with collagen and normal fibroblasts. After the keratinocytes had grown to full layers of stratification, expression patterns of differentiation marks and ultrastructural changes were investigated by immunohistochemistry and electron microscope. The results were very similar to those of psoriasis skin in vivo as follows. Cytokeratin (CK)10, marker of initiation of differentiation of keratinocytes, was expressed in the spinous layer. CK14, marker of basal cells of stratified squamous epithelium, was expressed in the basal and spinous layer. CK16 and CK17, markers of fast turnover of squamous epithelium, were expressed in the spinous layer. Involucrin, marker of terminal differentiation of squamous epithelium, was expressed weakely over the lower spinous layer. In immuno electron microscopical study, involucrin was expressed but confined to cornified cell envelops in the horney layer. Mitochondria, rER and ribosomes were abundant in the basal layer. They continued to appear in the upper spinous layer but intermediate filaments were scarce. Keratohyalin granules were visible in some parts of the granular layer zone, but the granules were smaller and fewer. In the horney layer, cells were thicker than normal and there were many lipid droplets within the cells. Intercellular spaces were enlarged at the basal layer but disappeared in the upper spinous layer. In these results, non systematic expression of differentiation markers and ultrastructural changes suggest that psoriasis is a disease caused by hyperproliferation of keratinocytes concurrent with unstable maturation and degeneration. Artificial psoriatic skin, in exclusion of systemic or dermal effects, showed very similar results with psoriasis skin in vitro. So it was concluded that psoriasis keratinocytes had some factors of pathogenesis and this kind of model on artificial psoriatic skin can be used for further studying of psoriasis.

키워드

인공피부 건선 cytokeratin involucrin Artificial skin Psoriasis