Studies on the treatment of skin pigmentation through regulation of melanogenesis and improvement of basement membrane structure

국문 초록 (Abstract)

이 연구는 멜라닌 생성과 기저막 손상을 억제하여 과색소 침착을 효과적으로 완화할 수 있는 새로운 치료 전략을 제시합니다. 기존의 치료 약물이나 레이저 요법은 부작용이 많고 장기적인 사용에 제한이 있었으나, 본 연구에서는 이를 보완하기 위해 세 가지 주요 치료법을 탐구하였습니다.
첫째, 감태(Ecklonia cava)에서 추출한 세포외 소포(EVE)는 강력한 항산화 및 항염 특성을 보였으며, NLRP3 인플라마좀 활성화를 조절하고 NRF2 신호 전달을 향상시켜 멜라닌 생성을 효과적으로 감소시켰습니다.
둘째, 폴리-D,L-젖산(PDLLA)은 기저막의 무결성을 회복하여 멜라닌 세포가 진피로 이동하고 과색소 침착을 예방하는 데 유망한 것으로 나타났습니다. 또한 PDLLA는 대식세포 분극을 조절하여 염증성 사이토카인 수치를 감소시키고 피부 구조적 구성 요소를 보존했습니다.
마지막으로 고주파 (radiofrequency, RF) 요법은 각질 세포의 ATP 방출 경로를 표적으로 삼고 cAMP 수치를 조절하며 미토콘드리아 분열을 촉진하여 멜라닌 합성을 줄이는 새로운 접근 방식으로 등장했습니다.
이러한 연구 결과를 종합해 보면 EVE, PDLLA, RF가 자외선으로 유발된 멜라닌 생성과 관련 피부 질환을 치료하는 데 잠재력이 있다는 것을 알 수 있습니다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study presents novel therapeutic strategies to effectively alleviate hyperpigmentation by inhibiting melanin production and basement membrane (BM) damage. Conventional treatments, such as medications and laser therapy, are often associated with significant side effects and limitations for long-term use. To address these challenges, this research explored three innovative treatment approaches.
First, extracellular vesicles (EVE) extracted from Ecklonia cava exhibited potent antioxidant and anti-inflammatory properties. EVE effectively reduced melanin production by regulating NLRP3 inflammasome activation and enhancing NRF2 signaling pathways.
Second, PDLLA (poly-D,L-lactic acid) fillers demonstrated potential in restoring BM integrity, preventing the migration of melanocytes to the dermis, and subsequently reducing hyperpigmentation. Furthermore, PDLLA regulated macrophage polarization, decreasing pro-inflammatory cytokine levels and preserving the structural components of the skin.
Lastly, RF (radiofrequency) therapy emerged as a novel approach by targeting ATP release pathways in keratinocytes, modulating cAMP levels, and promoting mitochondrial fission to suppress melanin synthesis.
In summary, the findings suggest that EVE, PDLLA, and RF therapies hold significant potential for treating UV-induced melanin production and related skin disorders, paving the way for safer and more effective solutions for hyperpigmentation.

목차 (Table of Contents)

• LIST OF TABLES 1
• LIST OF FIGURES 2
• ABBREVIATIONS 5
• CHAPTER I 7
• CHAPTER II
• Introduction 9
• Materials and methods 12
• Results 30
• Discussion 49
• CHAPTER III
• Introduction 51
• Materials and methods 54
• Results 65
• Discussion 81
• CHAPTER IV
• Introduction 84
• Materials and methods 87
• Results 93
• Discussion 104
• REFERENCES 108
• ABSTRACTS 122