Protective Effects of Perilla frutescens Britt var. japonica Extracts from Oxidative Stress in Human HaCaT Keratinocytes

HaCaT 피부각질세포에서 들깻잎 추출물의 산화적 스트레스에 대한 항산화 효과

The aim of this study was to investigate the protective effects of methanolic extract from perilla (Perilla frutescens Britt var. japonica) leaves (PLME) on oxidative injury from hydrogen peroxide ($H_2O_2$) in human HaCaT keratinoctyes. Cells were co-incubated with various concentrations (0~200 ${\mu}g/mL$) of PLME for 24 hr, and then exposed to $H_2O_2$ (500 ${\mu}M$) for 4 hr. $H_2O_2$ significantly decreased cell viability (p<0.05). However, PLME provided protection from $H_2O_2$-induced HaCaT cell oxidation in a dose-dependent manner. To further investigate the protective effects of PLME on $H_2O_2$-induced oxidative stress in HaCaT cells, the cellular levels of lipid peroxidation, and antioxidant enzymes (including superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-px) and catalase (CAT)) were measured. PLME decreased cellular levels of lipid peroxidation, and also increased the activities of antioxidant enzymes. In addition, the antioxidant activities of PLME were also determined by DPPH and hydroxyl (${\cdot}OH$) radical scavenging assay, and major antioxidant compounds of PLME were measured by colorimetric methods. DPPH and ${\cdot}OH$ radical scavenging activities of PLME increased in a dose dependent manner and was similar to the DPPH scavenging activity of ascorbic acid at 50 ${\mu}g/mL$; however PLME activities were stronger than ascorbic acid (50 ${\mu}g/mL$) in the ${\cdot}OH$ scavenging assay. The amounts of antioxidant compounds, including total polyphenolics, total flavonoids, and total ascorbic acid from PLME were $52.2{\pm}1.1$ mg gallic acid (GAE)/g, $33.7{\pm}4.7$ mg rutin (RUE)/g, and $17.0{\pm}0.5$ mg ascorbic acid (AA)/g, respectively. These results suggest that PLME has a strong free radical-scavenging activity and a protective effect against $H_2O_2$-induced oxidative stress in the keratinocytes.

들깻잎 메탄올추출물(PLME)이 가지는 산화적 스트레스 개선효과를 확인하기 위하여 $H_2O_2$으로 유도된 산화적 스트레스에 대한 HaCaT 피부 각질세포의 보호효과를 조사하였다. 또한 PLME의 항산화 능력을 확인하기 위하여 DPPH, hydroxyl free radical 소거능 및 총 항산화물질(페놀류, 플라보노이드류 및 아스코르브산) 함량을 조사하였다. $H_2O_2$(500 ${\mu}M$)에 의한 산화적 스트레스가 유발된 HaCaT세포에 PLME를 처리한 결과, 농도 의존적으로 세포의 생존율이 증가하였고, 세포 지질과산화물질 MDA의 생성효과는 PLME 처리에 의해 유의적으로 감소하는 것을 관찰하였다. 또한 $H_2O_2$로 인하여 세포내 항산화효소인 SOD, GSH-px와 CAT 등의 활성이 감소된 HaCaT세포에 PLME를 처리했을 때, 이들 효소의 활성이 농도 의존적으로 증가되었다. PLME의 DPPH와 hydroxyl radical 소거능을 측정한 결과, 농도 의존적으로 radical 소거능이 증가함을 알 수 있었다. 50 ${\mu}g/mL$ 이상 농도의 PLME의 DPPH 소거능은 60%의 저해율을 나타낸 천연항산화제인 아스코르브산(50 ${\mu}g/mL$)과 유사한 효과를 보였고, ${\cdot}OH$ radical 소거능은 아스코르브산(50 ${\mu}g/mL$)보다 높은 결과를 나타냈다. 또한 PLME가 함유하고 있는 항산화물질인 폴리페놀류, 플라보노이드류, 아스코르브산의 함량을 측정한 결과 총 페놀류화합물은 $52.2{\pm}1.1$ mg GAE/g, 총 플라보노이드화합물은 $33.7{\pm}4.7$ mg RUE/g, 아스코르브산의 함량은 $17.0{\pm}0.5$ mg AA/g으로 나타났다. HaCaT 세포에서 $H_2O_2$에 의해 발생하는 산화적 스트레스에 대한 보호 효과를 측정한 결과 PLME는 세포 사멸을 방지하고, 세포 지질과산화물질(MDA)의 생성을 억제하여 세포내 항산화효소의 활성을 증가시키는 효과를 가지는 것으로 보인다. 이상의 결과로 들깻잎 메탄올추출물은 인체 피부각질 세포에 대한 보호 작용과 in vitro에서의 항산화 능력이 있는 것으로 확인되었다.