Bleomycin에 의해 유도된 경화성 동물모델 및 켈로이드 섬유모세포에서 Silibinin의 항 섬유화 효과

Abstract

Silibinin은 우유 엉겅퀴에서 추출되는 플라보노이드 성분으로 대표적인 간 보호 효과 외에도, 다양한 항암효과 및 항 섬유화 효과 등이 알려져 있다. 피부에서는 정상 피부 섬유모세포에서 TGF-β/smad 경로를 억제하여 교원질 생성을 억제하는 것으로 알려졌으나 실제로 켈로이드와 같은 섬유화 질환 유래 섬유모세포에서도 교원질 생성 억제 효과가 있는지, 또한 이를 이용한 in vivo 실험에서의 적용 등에 대한 연구는 없는 실정이다. 이 연구에서는 silibinin이 켈로이드 섬유모세포의 제 1형 교원질의 발현에 미치는 영향과 bleomycin에 의해 유도된 경화성 동물 모델에서의 항 섬유화 효과에 대해 알아보고자 하였다. 이 연구 결과 켈로이드 섬유모세포에서는 정상 피부 섬유모세포에 비해 전반적인 제 1형 교원질의 발현이 더 높았으며 이는 주로 세포질에 고루 분포된 양상을 보였다. TGF-β1 수용체의 경우 그 발현은 비슷하였으나 켈로이드 섬유모세포에서는 주로 핵 주변에 분포하는 양상을 보였다. 또한 켈로이드 섬유모세포에서 smad2의 발현이 높았고, smad2와 smad3의 TGF-β1에 의한 인산화 비율이 높았다. 켈로이드 섬유모세포에 silibinin을 처치하였을 때, 제 1형 교원질의 발현은 농도 의존적으로 감소하였으며, MMP-1과 MMP-2는 다소 감소, TGF-β1 수용체의 경우 증가하는 양상을 보였다. 경화성 동물모델을 이용한 실험에서는 대조군에 비해 경화성 동물모델에서 진피 두께의 현저한 증가, 염증세포 침윤 및 조밀해진 진피 내 세포 외 기질의 소견이 보였으나, silibinin 처치 후 진피 두께, 염증세포 침윤 및 세포 외 기질 모두 감소하는 소견을 보였고, Masson-trichrome 염색을 통해 교원질 섬유임을 확인할 수 있었다. 면역조직화학염색을 통해 살펴본 TGF-β1의 발현 역시 bleomycin 유도 경화성 모델에서 현저한 증가를 보였으나, silibinin 처치 후 그 발현이 감소하였다. 결론적으로, silibinin은 켈로이드 섬유모세포에서 제 1형 교원질의 발현을 억제 시켰고, bleomycin에 의해 유도된 경화성 동물모델에서도 TGF-β1의 감소를 통해 피부 섬유화를 억제시켰다. 따라서 silibinin은 향후 피부 섬유화 질환의 치료에 있어 다양한 약품 개발시 중요한 구성성분이 될 수 있을 것으로 사료된다.

Silibinin, the flavonoid compound found in the extract of milk thistle, has been used to treat several fibrotic diseases. However, there is still no report of anti-fibrotic effect of silibinin in skin fibrotic diseases such as keloids and its application to in vivo study. The purpose of this study was to investigate the effect of silibinin on collagen synthesis in keloid fibroblasts and its application to a bleomycin-induced scleroderma-like animal model. Type I collagen expression was higher in keloid fibroblasts. Smad2 expression and its phosphorylation under TGF-β1 activation were higher in keloid fibroblasts. Silibinin inhibited expression of type I collagen in keloid fibroblasts. MMP-1 and MMP-2 expression were mildly decreased, but TGF-β1 receptor expression was increased. In the bleomycin-induced scleroderma-like animal model, there were marked thickening of the dermis with collagen fibers and activation of TGF-β1 in the bleomycin-treated group. In addition, thinning and loosening of collagen fibers with inhibition of TGF-β1 were observed after injection with silibinin. In conclusion, silibinin inhibited type I collagen expression in keloid fibroblasts and relieved bleomycin-induced fibrosis in the animal model through TGF-β1 inhibition. Thus, this study offers the expectation that silibinin can be used as an antifibrotic agent.