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Epidermal Lipids and Proteins, the Two Components of Skin Barrier

Seong Hoon Seo , Sang Eun Lee
  • : 한국피부장벽학회
  • : 한국피부장벽학회지 21권1호
  • : 연속간행물
  • : 2019년 06월
  • : 5-9(5pages)
한국피부장벽학회지

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목차

피부장벽과 지질
피부장벽과 단백
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Epidermis has protective barrier functions between the organism and the environment. The permeability barrier localized primarily in the stratum corneum (SC) and consists of protein-enriched cells (corneocytes with cornified envelope and cytoskeletal elements, corneodesmosomes) and lipid-enriched intercellular matrix. Recently, it has been suggested that the skin barrier function has three elements including the SC as air-liquid barrier, tight junctions as liquid-liquid barrier and the Langerhans cell network as immunologic barrier. In this review article, we summarize the epidermal lipids and proteins and their correlation with skin barrier structure and function.

UCI(KEPA)

I410-ECN-0102-2019-500-001713208

간행물정보

  • : 의약학분야  > 피부과학
  • :
  • :
  • : 반년간
  • : 1229-4934
  • :
  • : 학술지
  • : 연속간행물
  • : 1999-2019
  • : 557


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21권1호(2019년 06월) 수록논문
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1Epidermal Lipids and Proteins, the Two Components of Skin Barrier

저자 : Seong Hoon Seo , Sang Eun Lee

발행기관 : 한국피부장벽학회 간행물 : 한국피부장벽학회지 21권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 5-9 (5 pages)

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Epidermis has protective barrier functions between the organism and the environment. The permeability barrier localized primarily in the stratum corneum (SC) and consists of protein-enriched cells (corneocytes with cornified envelope and cytoskeletal elements, corneodesmosomes) and lipid-enriched intercellular matrix. Recently, it has been suggested that the skin barrier function has three elements including the SC as air-liquid barrier, tight junctions as liquid-liquid barrier and the Langerhans cell network as immunologic barrier. In this review article, we summarize the epidermal lipids and proteins and their correlation with skin barrier structure and function.

2Recent Studies of Skin Barrier Research

저자 : Jimin So , Gaewon Nam

발행기관 : 한국피부장벽학회 간행물 : 한국피부장벽학회지 21권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 10-24 (15 pages)

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The epidermis, the outermost layer of the skin, functions as skin barrier. The epidermis regulates the outside-in and inside-out penetration of water, nutrients, ions and environmental stimuli. Epidermal cells continuously regenerating, thus to understand dynamically changing characteristics and functions of epidermis, it is important to observe viable epidermal tissues. 3D imaging technique can be used to observe live tissue, however is not suitable for human tissues. Instead, in vitro artificial 3D human epidermis can replace human tissues. 3D skin model is in vitro developed 3-dimensional model mimicking native human skin. It is now broadly used to replacement for animal experiments. 3D skin models have numerous uses. They can be applied to permeability test, toxicity test as well as efficacy test for drugs and cosmetics. In this review, we summarize comprehensive understanding of 3D skin models for skin barrier function study. We report development and application of 3D skin models, current limitations of its use and directions of further investigations.

3Skin Barrier in Atopic Dermatitis and Microbiome

저자 : Ji-hye Park

발행기관 : 한국피부장벽학회 간행물 : 한국피부장벽학회지 21권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 25-29 (5 pages)

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Atopic dermatitis (AD) is a chronically relapsing skin disease that occurs most commonly during early infancy and childhood. It is a highly pruritic inflammatory skin disease that results from multiple factors such as genetic susceptibility as well as the environment. Although AD is frequently associated with a defective skin barrier, the mechanisms related to defects in the innate immune system, heightened immunologic responses to allergens and microbial antigens are not well established. Recent advances in sequencing technologies have revealed the diversity of microbes on the skin surface, which engages in active cross-talk that maintain barrier integrity and functional immunity. There are substantial microbiome studies to show this cross talk is altered in atopic dermatitis, that is to say, an impaired skin barrier, the skin microbial flora and imbalanced immunity can form a vicious cycle that leads to AD. Therefore, microbiome studies suggest that AD is a disorder of an altered host-microbial relationship with complicated pathophysiology. In this review, we will discuss the nature and role of the skin and gut flora in AD pathophysiology and the therapeutic implications of microbiome correction in AD.

4Skin Microbiome for Cosmetic Application

저자 : Sekyoo Jeong

발행기관 : 한국피부장벽학회 간행물 : 한국피부장벽학회지 21권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 30-34 (5 pages)

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Microbiome, also referred as metagenome of the microbiota, comprises all of the genetic material within a microbiota (the entire collection of microorganisms in a specific niche, such as the human gut). Owing to the great evolution of gene analysis technology, in terms of cost and accuracy, metagenome analysis of human derived samples and their statistical analysis became quite popular in nearly every fields of health industry. Since the first identification of potential relationship between microbial diversity and disease severity in atopic dermatitis, skin microbiome has been an important and attractive target in dermatological research. Initiated as an effort to develop new ingredients for either acne or acne-prone skin, skin microbiome research in cosmetic industry keeps expanding into nearly every area such as anti-aging and sensitive skin. Another important merits of skin microbiome in cosmetic application is the possibility of enormous diversity based on each individual's micro-environment, life-style, and physical and psychological health status, which can support the concept of personalized cosmetics. With the increasing interests, however, practical application of skin microbiome in cosmetics is not yet available. In this review, current status of microbiome research in cosmetic industry and perspectives will be briefly discussed. Also, metabolomics-based interpretation of skin microbiome will be also suggested.

5Microfluidic Skin-On-A-Chip with Vasculature for Modeling Inflammatory Dermal Diseases

저자 : Seung Ri Kim , Jong Hwan Sung

발행기관 : 한국피부장벽학회 간행물 : 한국피부장벽학회지 21권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 35-40 (6 pages)

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Animal models have been primarily used for testing skin toxicity and sensitivity. However, animal models have many problems such as ethical issues, costs, time and safety evaluation and prediction are not accurate because there are differences between animals and humans. Therefore, the need for in vitro skin models is increasing. Current in vitro skin model has only a partial function of the skin. In particular, on-chip construction of an in vitro model comprising the epidermis and dermis layer with vascular structure for mass transport has not been reported yet. In this study, we aim to develop a skin on a chip using a three-dimensional skin chip that has fluidic channels and can mimic the human environment more closely. Skin on a chip is a model to reproduce skin reaction similar to human body and physiology by culturing cells constituting skin on chip. In this study, we established cell culture conditions to simulate dermis and epidermis and culture blood vessels, and observed immune response in skin chip. We expect that microfluidic skin on a chip with vasculature can reproduce skin reaction to cosmetic products and drugs and complement animal models.

6피부장벽 연구의 최신 동향

저자 : 정세규

발행기관 : 한국피부장벽학회 간행물 : 한국피부장벽학회지 21권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 42-44 (3 pages)

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72019 Society for Investigative Dermatology 참관기 77th Annual Meeting, May 8-11, 2019, Hilton Chicago

저자 : 신정우

발행기관 : 한국피부장벽학회 간행물 : 한국피부장벽학회지 21권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 45-46 (2 pages)

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824th World Congress of Dermatology 참관기

저자 : 신기혁

발행기관 : 한국피부장벽학회 간행물 : 한국피부장벽학회지 21권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 47-47 (1 pages)

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9피부지질 및 단백과 피부장벽

저자 : 이상은 ( Sang Eun Lee )

발행기관 : 한국피부장벽학회 간행물 : 한국피부장벽학회지 21권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 52-52 (1 pages)

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피부는 외부의 유해한 환경으로부터 우리 몸을 보호하는 장벽의 기능을 수행한다. Elias 등은 피부가 장벽기능을 유지하는데 가장 중요한 구조가 각질층임을 증명하고, 이러한 각질층 구조를 두 집을 지을때 쓰이는 벽돌구조(bricks)와 같은 각질세포와 그 사이사이에 들어가는 회반죽(mortar)과 같은 각질세포간지질로 이루어진 두 구획 모델 (two compartment structure)로 이루어져 있다고 제시하였다. 최근에는 피부에서 밀착연접 (tight junction)의 구조와 기능, 랑게르한스세포와의 상호작용이 밝혀지면서, Amagai 등은 피부장벽이 1) 각질층 (air-liquid barrier), 2) 밀착연접 (liquid-liquid barrier), 3) 랑게르한스세포 네트워크(immunological barrier)의 3가지 요소로 구성되어 있다고 제시하였다. 본 종설에서는 피부장벽을 이루는 지질과 단백에 대해 기술하고자 한다.

10피부면역과 피부장벽

저자 : 김혜원

발행기관 : 한국피부장벽학회 간행물 : 한국피부장벽학회지 21권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 53-53 (1 pages)

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피부는 외부의 여러 자극과 유해물질, 미생물 등에 대해 일차적으로 방어하는 장벽기관으로 일차적으로 물리적, 화학적인 방법으로 신체를 보호한다. 이러한 방어에도 불구하고 침부한 여러 위해 요인에 대해서는 비특이적/특이적인 면역반응을 통해 인체를 보호한다. 피부면역계를 구성하는 세포에는 조혈모세포 유래인 각종 수지상 세포, 림프구, 호산구, 호중구, 비만세포 뿐 아니라 피부 장벽과 조직을 지지하는 각질형성세포, 섬유아세포 그리고 혈관내피세포, 신경세포 등이 있다. 이 세포들은 사이토카인이나 케모카인, 신경펩티드 등을 이용하여 각종 세포 간에 체계적이고도 활발한 상호작용을 일으켜 면역 반응을 일으키게 된다.
이러한 피부면역체계를 담당하는 세포나 연락 체계가 유전적, 환경적 요인에 의해 과활성화되거나 기능이 저하될 경우 건선, 아토피피부염, 자극접촉피부염, 알레르기접촉피부염 등의 급성, 만성 염증성 피부질환이 유발되고 환자는 가려움이나 통증, 홍반, 각질, 진물이나 피부 두꺼워짐 등을 호소한다.
이 강의에서는 피부면역의 기초 및 피부장벽기능과의 상호작용 그리고 각종 염증성 피부질환에서의 피부면역체계의 이상에 대해 설명하고자 한다.

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1Epidermal Lipids and Proteins, the Two Components of Skin Barrier

저자 : Seong Hoon Seo , Sang Eun Lee

발행기관 : 한국피부장벽학회 간행물 : 한국피부장벽학회지 21권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 5-9 (5 pages)

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Epidermis has protective barrier functions between the organism and the environment. The permeability barrier localized primarily in the stratum corneum (SC) and consists of protein-enriched cells (corneocytes with cornified envelope and cytoskeletal elements, corneodesmosomes) and lipid-enriched intercellular matrix. Recently, it has been suggested that the skin barrier function has three elements including the SC as air-liquid barrier, tight junctions as liquid-liquid barrier and the Langerhans cell network as immunologic barrier. In this review article, we summarize the epidermal lipids and proteins and their correlation with skin barrier structure and function.

2Recent Studies of Skin Barrier Research

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The epidermis, the outermost layer of the skin, functions as skin barrier. The epidermis regulates the outside-in and inside-out penetration of water, nutrients, ions and environmental stimuli. Epidermal cells continuously regenerating, thus to understand dynamically changing characteristics and functions of epidermis, it is important to observe viable epidermal tissues. 3D imaging technique can be used to observe live tissue, however is not suitable for human tissues. Instead, in vitro artificial 3D human epidermis can replace human tissues. 3D skin model is in vitro developed 3-dimensional model mimicking native human skin. It is now broadly used to replacement for animal experiments. 3D skin models have numerous uses. They can be applied to permeability test, toxicity test as well as efficacy test for drugs and cosmetics. In this review, we summarize comprehensive understanding of 3D skin models for skin barrier function study. We report development and application of 3D skin models, current limitations of its use and directions of further investigations.

3Skin Barrier in Atopic Dermatitis and Microbiome

저자 : Ji-hye Park

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Atopic dermatitis (AD) is a chronically relapsing skin disease that occurs most commonly during early infancy and childhood. It is a highly pruritic inflammatory skin disease that results from multiple factors such as genetic susceptibility as well as the environment. Although AD is frequently associated with a defective skin barrier, the mechanisms related to defects in the innate immune system, heightened immunologic responses to allergens and microbial antigens are not well established. Recent advances in sequencing technologies have revealed the diversity of microbes on the skin surface, which engages in active cross-talk that maintain barrier integrity and functional immunity. There are substantial microbiome studies to show this cross talk is altered in atopic dermatitis, that is to say, an impaired skin barrier, the skin microbial flora and imbalanced immunity can form a vicious cycle that leads to AD. Therefore, microbiome studies suggest that AD is a disorder of an altered host-microbial relationship with complicated pathophysiology. In this review, we will discuss the nature and role of the skin and gut flora in AD pathophysiology and the therapeutic implications of microbiome correction in AD.

4Skin Microbiome for Cosmetic Application

저자 : Sekyoo Jeong

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Microbiome, also referred as metagenome of the microbiota, comprises all of the genetic material within a microbiota (the entire collection of microorganisms in a specific niche, such as the human gut). Owing to the great evolution of gene analysis technology, in terms of cost and accuracy, metagenome analysis of human derived samples and their statistical analysis became quite popular in nearly every fields of health industry. Since the first identification of potential relationship between microbial diversity and disease severity in atopic dermatitis, skin microbiome has been an important and attractive target in dermatological research. Initiated as an effort to develop new ingredients for either acne or acne-prone skin, skin microbiome research in cosmetic industry keeps expanding into nearly every area such as anti-aging and sensitive skin. Another important merits of skin microbiome in cosmetic application is the possibility of enormous diversity based on each individual's micro-environment, life-style, and physical and psychological health status, which can support the concept of personalized cosmetics. With the increasing interests, however, practical application of skin microbiome in cosmetics is not yet available. In this review, current status of microbiome research in cosmetic industry and perspectives will be briefly discussed. Also, metabolomics-based interpretation of skin microbiome will be also suggested.

5Microfluidic Skin-On-A-Chip with Vasculature for Modeling Inflammatory Dermal Diseases

저자 : Seung Ri Kim , Jong Hwan Sung

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Animal models have been primarily used for testing skin toxicity and sensitivity. However, animal models have many problems such as ethical issues, costs, time and safety evaluation and prediction are not accurate because there are differences between animals and humans. Therefore, the need for in vitro skin models is increasing. Current in vitro skin model has only a partial function of the skin. In particular, on-chip construction of an in vitro model comprising the epidermis and dermis layer with vascular structure for mass transport has not been reported yet. In this study, we aim to develop a skin on a chip using a three-dimensional skin chip that has fluidic channels and can mimic the human environment more closely. Skin on a chip is a model to reproduce skin reaction similar to human body and physiology by culturing cells constituting skin on chip. In this study, we established cell culture conditions to simulate dermis and epidermis and culture blood vessels, and observed immune response in skin chip. We expect that microfluidic skin on a chip with vasculature can reproduce skin reaction to cosmetic products and drugs and complement animal models.

6피부장벽 연구의 최신 동향

저자 : 정세규

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9피부지질 및 단백과 피부장벽

저자 : 이상은 ( Sang Eun Lee )

발행기관 : 한국피부장벽학회 간행물 : 한국피부장벽학회지 21권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 52-52 (1 pages)

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피부는 외부의 유해한 환경으로부터 우리 몸을 보호하는 장벽의 기능을 수행한다. Elias 등은 피부가 장벽기능을 유지하는데 가장 중요한 구조가 각질층임을 증명하고, 이러한 각질층 구조를 두 집을 지을때 쓰이는 벽돌구조(bricks)와 같은 각질세포와 그 사이사이에 들어가는 회반죽(mortar)과 같은 각질세포간지질로 이루어진 두 구획 모델 (two compartment structure)로 이루어져 있다고 제시하였다. 최근에는 피부에서 밀착연접 (tight junction)의 구조와 기능, 랑게르한스세포와의 상호작용이 밝혀지면서, Amagai 등은 피부장벽이 1) 각질층 (air-liquid barrier), 2) 밀착연접 (liquid-liquid barrier), 3) 랑게르한스세포 네트워크(immunological barrier)의 3가지 요소로 구성되어 있다고 제시하였다. 본 종설에서는 피부장벽을 이루는 지질과 단백에 대해 기술하고자 한다.

10피부면역과 피부장벽

저자 : 김혜원

발행기관 : 한국피부장벽학회 간행물 : 한국피부장벽학회지 21권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 53-53 (1 pages)

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피부는 외부의 여러 자극과 유해물질, 미생물 등에 대해 일차적으로 방어하는 장벽기관으로 일차적으로 물리적, 화학적인 방법으로 신체를 보호한다. 이러한 방어에도 불구하고 침부한 여러 위해 요인에 대해서는 비특이적/특이적인 면역반응을 통해 인체를 보호한다. 피부면역계를 구성하는 세포에는 조혈모세포 유래인 각종 수지상 세포, 림프구, 호산구, 호중구, 비만세포 뿐 아니라 피부 장벽과 조직을 지지하는 각질형성세포, 섬유아세포 그리고 혈관내피세포, 신경세포 등이 있다. 이 세포들은 사이토카인이나 케모카인, 신경펩티드 등을 이용하여 각종 세포 간에 체계적이고도 활발한 상호작용을 일으켜 면역 반응을 일으키게 된다.
이러한 피부면역체계를 담당하는 세포나 연락 체계가 유전적, 환경적 요인에 의해 과활성화되거나 기능이 저하될 경우 건선, 아토피피부염, 자극접촉피부염, 알레르기접촉피부염 등의 급성, 만성 염증성 피부질환이 유발되고 환자는 가려움이나 통증, 홍반, 각질, 진물이나 피부 두꺼워짐 등을 호소한다.
이 강의에서는 피부면역의 기초 및 피부장벽기능과의 상호작용 그리고 각종 염증성 피부질환에서의 피부면역체계의 이상에 대해 설명하고자 한다.

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