피부 장벽의 형성과 유지에는 표피 각질형성세포(keratinocytes)의 증식과 분화가 관여하며, 비정상적인 각질형성세포 기능으로 인해 피부 장벽 항상성이 손상되면 아토피 피부염과 건선(psoriasis)을 포함한 여러 피부 질환이 발생한다. 각질형성세포 분화는 세포 내 및 세포 외 칼슘 이온 농도에 의해 조절된다. 최근 과도수용체 전위(Transient receptor potential) 바닐로이드 3 (TRPV3) 이온 채널이 사람의 각질형성세포에서 기능적으로 발현된다고 보고되었다. TRPV3의 활성화는 세포 내 칼슘 신호전달을 증가시켰고, 이는 차례로 트랜스글루타미나제 1, 3의 활성 증가 및 그에 따른 표피에서의 각질화 세포 envelope(cornified cell envelope) 형성을 촉진하였다. 또한 TRPV3의 활성화는 구강 상피(oral epithelia)에서 상피 세포 증식과 상처 치유를 촉진한다고 보고되었다. 따라서 TRPV3 활성화는 다양한 피부 질환에서 피부 장벽 회복을 위한 잠재적 치료 표적이 될 수 있다. 동아시아에서 인후통, 기생충 감염, 습진(eczema) 등을 치료하는 데 전통적으로 사용되어 온 장미과(Rosaceae) Agrimonia pilosa Ledeb (AP)의 잎은, 지질다당류(lipopolysaccharide) 및 난알부민(ovalbumin)로 유도한 마우스 모델에서 항염증 및 항알레르기 효과를 가진다고 보고되었다. 우리는 AP 추출물이 TRPV3 활성화를 통해 장벽 회복을 강화하는지 여부를 확인하기 위해 전세포 패치 클램프(whole-cell patch-clamp) 및 테이프 스트리핑(tape stripping) 시험을 수행하였다. 그 결과 in vitro에서 AP H2O가 사람 TRPV3를 강력하게 활성화하였고, 이후 TGase 활성도 활성화됨을 확인하였다. 또한 마우스에서 테이프 스트리핑으로 유발된 피부 장벽 손상의 회복이 AP H2O의 국소 적용(topical application)에 의해 개선됨을 확인하였다. AP H2O는 아토피 피부염과 건선과 같은 염증성 피부 질환을 포함한 피부 장벽 장애의 예방 및 치료에 유용할 수 있다. 지원 또는 재정 정보: 본 연구는 보건복지부가 한국보건산업진흥원(SHIDI)을 통해 지원하는 ‘전통한의학-양의학 융합 R&D’ 프로그램의 지원을 받았다(To. JH Nam, HI15C0256).

TMEM16F는 ANO6로도 알려져 있으며, 이는 추정 Ca2+ 의존(activated) Cl− 채널(CaCCs) 계열에 속한다. TMEM16A(ANO1)와 같은 다른 전형적 CaCC들과 달리, ANO6의 활성화는 매우 높은 세포질 Ca2+ 농도([Ca2+]c > 3 μM)와 강한 양(+)의 막 전위가 필요하다. 또한 [Ca2+]c가 높더라도 ANO6 전류는 매우 느리게 나타나며 정상상태에 도달하는 데 10분 이상이 소요된다. 이러한 특성은 ANO6의 기능하는 세 가지 변이형(V1, 2, 5) 모두에서 확인되었다. ANO6의 낮은 Ca2+ 감수성과 느린 동역학은 ANO6이 이온 채널로 기능하지 않는다는 점을 시사한다. 본 연구에서는 whole-cell patch recording을 사용하여, HEK293T 세포에 일시적으로 형질도입된 세 가지 ANO6 동형체(isoforms; V1, 2, 5)가 생리적 온도(37°C)에서 더 낮은 [Ca2+]c에 의해 활성화됨을 확인하였다. 그러나 V2와 V5는 유의하게 더 높은 감수성을 보였고, 400 nM [Ca2+]c에서 활성화되었으며, V1은 1 μM [Ca2+]c에서 활성화되었다. 또한 V2와 V5는 V1에 비해 활성화 지연시간(latency time)이 유의하게 더 크게 단축되었으며, whole-cell 구성(preparing the whole-cell configuration) 후 전류는 각각 V1, V2, V5에서 543.3 ± 72.48 s, 56.67 ± 9.55 s, 62.5 ± 4.53 s에 최대값에 도달하였다. 온도 의존 효과는 가역적이었다. inside-out 패치에서는, ANO6의 모든 동형체가 실온(room temperature)보다 37°C에서 더 높은 칼슘 감수성과 채널 활성을 보였다. V3는 inside-out 구성에서 전류 활성이 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 ANO6의 거의 모든 동형체가 생리적 온도로 조건화하면 낮은 Ca2+ 농도(≤1 μM)에서도 활성화될 수 있음을 시사하나, 동역학은 서로 다르게 나타났다. 본 연구 결과는 ANO6이 다양한 조직과 세포에서 ANO6의 변이형(form)들에 따라 이온 채널로 기능함을 시사한다. 지지 또는 기금 정보: 본 연구는 한국연구재단(NRF)의 기초과학연구사업을 통해 과학기술정보통신부(Ministry of Science, ICT & Future Planning)에서 지원받았다(NRF-2015R1C1A1A02037738).

선택적 세로토닌 재흡수 억제제(selective serotonin reuptake inhibitors, SSRIs)는 널리 사용되는 항우울제 계열이다. 이들 약물의 주요 작용 기전은 세로토닌 수송체(serotonin transporter, SERT 또는 SLC6A4)의 억제에 관여한다. 세로토닌 수송체의 억제 외에도, SSRIs는 Ca 2+ -활성화 염화물 채널(calcium-activated chloride channels, CaCCs)을 포함하여 다양한 이온 채널을 조절한다. 최근 anoctamin(ANOs)은 염화물 채널의 후보로 여겨지는(fputative) 한 계열로 확인되었다. 여러 연구 집단은 ANO6이 세포 내 Ca 2+ 수준을 증가시켜 수 분의 지연 후 활성화되며 바깥으로 정류하는(outward-rectifying) Cl − 전류를 생성한다고 보고하였다. 그러나 염화물 전류의 매우 느린 활성화가 일어나는 이유는 아직 설명되지 않았다. 본 연구에서는 whole-cell patch-clamp 기법을 사용하여 HEK293 세포에서 발현시킨 클로닝된 인간 ANO6에 대해 플루옥세틴, 파록세틴, 설트랄린을 포함한 SSRIs가 미치는 영향을 조사하였다. ANO1에 대한 억제 효과와는 달리, SSRIs는 농도 의존적으로 ANO6 전류의 활성화 지연 시간을 감소시켰고, ANO6 Ca 2+ 의존적 활성화로 인해 나타나는 정점(peak) 전류의 크기를 약간 증가시켰다. 그러나 inside-out patch-clamp 기법으로 세포 막을 절제하여 확인한 결과, ANO6 전류는 SSRIs에 의해 억제되는 것으로 나타났다. ANO6 활성화의 지연 시간 감소에 대한 정확한 기전은 설명되지 않았지만, SSRIs는 간접 경로를 통해 ANO6 활성화에 관여할 수 있다. ANO6 채널은 여러 생리적 효과에 관여한다. 따라서 본 연구는 SSRIs의 치료 작용과 부작용을 더 잘 이해하는 데 기여할 수 있을 것이다. 재원 지원: 본 연구는 한국연구재단(National Research Foundation of Korea, NRF, NO 2011-0014404)의 지원을 받았다.