티올키토산으로 피복된 EPA (Eicosapentaenoic acid) 함유 리포좀의 제조 및 아토피 감염 쥐에 대한 면역 특성 (Preparation of Thiol-chitosan Coated EPA-containing Liposome and Immune Response in Mouse Model of Atopic Dermatitis)

서지정보

· 발행기관 : 한국생물공학회
· 수록지 정보 : KSBB Journal / 25권 / 1호 / 97 ~ 102페이지
· 저자명 : 정효연, 김진, 이용욱, 이기영

초록

아토피 피부염 (atopic dermatitis)은 진드기나 꽃가루,애완동물의 털 등이 자극원으로 작용하는 만성 재발성 피부염으로 피부 건조화뿐 아니라 표피 과증식 (hyperkeratosis),염증 등 여러 증상을 동시에 수반하는 피부 질병이다 [1].
아토피에 의한 알레르기 질환으로 알레르기 피부염, 알레르기성 비염, 천식, 알레르기성 결막염, 아토피성 두드러기등이 있으며 이들 질환은 단독 또는 여러 질환이 동시에나타날 수 있다 [2]. 아토피는 알레르기 또는 즉시형 과민반응 (immediate hypersensitivity)이라고도 한다. 전형적인발생경과는 항원 노출, 항원 특이 Th2세포의 활성, IgE 항체의 생산, 비만세포 (mast cell)의 Fc 수용체에 항체 결합,항원의 재차 노출에 의한 비만세포의 자극으로 인해 비만세포의 매개자 방출이 일어나는 병리학적 반응으로 나타난다. 아토피 피부염의 정확한 원인은 아직 명확하게 밝혀지지않고 있지만 면역학적 특성으로는 혈중 IgE 항체가 늘어나고 비만세포로부터 알레르기 염증반응을 일으킬 수 있는여러 종류의 사이토카인을 생산한다. 이러한 사이토카인으로 TNF, IL-4, IL-5 등이 유도된다. 반대로 Th1 세포에 의해생산된 IL-12와 IFN-γ은 Th2에 의해 생산되는 IL-4과 IL-5의 생산을 억제한다 [3,4].
오메가-3는 불포화지방산 (PUFAs; polyunsaturated fatty acids)이며 eicosapentaenoic acid (EPA)와 docosahexaenoic acid (DHA) 등으로 구성된다. EPA는 5개의 이중결합을가지며 DHA는 6개의 이중결합이 구조 내에 존재한다. 오메가-3는 항염증에 영향을 주는 효소와 관계되며 다양한 항염성 질병의 치료에 효과가 있는 것으로 알려져 있을 뿐 아니라 심근경색, 동맥경화 및 고지혈증 등의 혈관장애를 예방하는 기능이 있는 것으로 알려져 있다. EPA에는 항염증작용, 면역조절 작용, 암 억제 등의 기능도 있다 [5,6]. 그러나, EPA는 지용성 액체이므로 취급하기 불편하고 어취가심하기 때문에 식품, 외용 피부치료제, 기능성 화장품 등으로 활용하기 어렵다. 이러한 단점을 극복하고 약물로서 효과를 증진시키기 위하여 EPA를 리포좀 등으로 피복하는기술에 관심이 모이고 있다.
리포좀은 인지질이라는 생체 구성성분으로 이루어져 생체내에서 분해가 가능하고 독성이 없다. 포집물질이 약물일경우 특정 조직에 표적이 가능하여 약물의 치료 효과를 높이고 약물을 거의 모든 경로 (경구, 피하, 정맥, 근육 주사또는 복강주사)로 투여할 수 있는 등 많은 장점이 있다. 리포좀은 여러 약물을 함유할 수 있고, antigen-presenting cell 에 의하여 효과적으로 흡수된다 [7,8]. 하지만 이러한 리포좀이 약물 전달체로 사용될 경우 표면이 견고하지 못하고점막 부착성이 낮은 단점이 있다.
키토산은 점막 접착성이 우수하고 독성이 없다. 키토산은세포를 활성화하여 노화를 억제하고 면역력을 강화시키며질병을 예방해 주는 특성이 있다. 또한 생체의 자연적인치유 능력을 활성화하는 기능과 함께 생체 리듬을 조절해주는 기능도 있는 것으로 알려져 있다 [9]. 일반적으로 인체에는 세포를 이물질로부터 보호하는 수많은 방어물질들이존재하는데 그 중의 하나가 세포 내 티올 (intracellular thiols)이다. 티올은 핵 친화성을 띠고 있으며 전자 친화성을 가진중금속이나 알킬화 약물 (alkylating agents)을 비롯한 여러가지 항암제, 그리고 유해한 화합물들과 결합하여 무해한수용성 물질로 전환시키는 역할을 한다. 리포좀의 점막 점착성을 더욱 높이기 위해 티올화 키토산을 피복하여 약물전달체로 적용하는 연구도 보고된 바 있다 [10,11].
이 연구에서는 티올 키토산으로 코팅하여 리포좀의 점막 부착성과 안정성을 향상시킨 EPA 함유 리포좀을 제조하였다. EPA가 함유된 리포좀의 아토피 피부염에 대한 면역증진 효과를 조사하기 위해 아토피 피부염이 유발된 마우스를 이용한 in vivo 실험을 통해 면역특성을 조사하였다. 키토산 유도체로 코팅한 리포좀에 EPA를 포집시켜 마우스에도포 처치한 후 아토피 증상에 대한 개선 효과를 혈청 면역지표 (IgE, IL-4, IFN-γ, TNF-α) 측정을 통해 평가하였다.

영어초록

The enhancement of immunity for atopic dermatitis with application of eicosapentaenoic acid (EPA)-loaded liposome was evaluated on NC/Nga mice. The EPA-loaded liposome was coated with thiol-chitosan. The liposomes were characterized with transmission electron microscopy (TEM), surface zeta potential & particle size analyzer (Zeta-PSA) and differential scanning calorimetry (DSC). The loading efficiency of EPA in the liposome was about 4.7%. The particle size of the EPA-loaded liposome was about 230 nm. The values of Immunoglobulin E (IgE), interleukin-4 (IL-4), and tumor necrosis factor-α (TNF-α) were reduced significantly with application of the EPA-loaded liposome. The interferon-γ (IFN-γ) value was increased with the application effect. It is concluded that EPA loaded liposome have immunity advancing effects in mouse model of atopic dermatitis.

참고자료

· 없음