The role of fibrolast-derived cytokines on melasma

Abstract

Melasma is developed or aggravated by UV radiation, sex hormone, and genetic predisposing factors, however, the exact mechanism of pathogenesis is not clearly demonstrated. Previous studies have been bringing focus into the pigmentation formed by interaction between keratinocytes and melanocytes. Recently, it was reported that dermal fibroblasts played an important roles on the cutaneous pigmentary disorders. Therefore, we studied the role of fibroblast-derived cytokines on the development of melasma. We collected the specimens of perilesional normal site and lesional site by 2 mm punch biopsy technique on the faces of 50 melasma patients. We performed on the specimens to stain of hematoxylin-eosin, Fontana-Masson, Masson trichrome, Verhoeff-van Gieson and immunohistochemical stain of NKI/beteb, hepatocyte growth factor (HGF), stem cell factor (SCF), tumor necrosis factor(TNF)-α, interleukin(IL)-1α, and c-kit. The results of staining were analyzed by estimation of three dermatologists and computerized image analysis. There were marked epidermal thinning of the lesional sites than those of perilesional normal sites, and solar elastosis at lesional dermis were significantly increased. The expression of HGF and SCF significantly increased at lesional dermis and the expression of c-kit was considerably increased at melanocytes of lesional epidermis. However, TNF-α was slightly decreased and IL-1α increased in expression at epidermal melasma skin, but no significant differences as compared to perilesional normal skin. These results may indicate that the dermal fibroblast-derived cytokines, such as HGF and SCF induced activation of melanocytes and subsequently was brought about the development of the melasma.

기미는 자외선, 여성호르몬 및 유전적 소인 등에 의해 유발 또는 악화된다고 알려져 있으나 아직까지 그 기전은 확실히 밝혀져 있지 않다. 최근 보고에 의하면 진피의 섬유아 세포가 표피 색소성 질환의 발생에 중요한 영향을 미치는 것으로 밝혀지고 있다. 따라서 본 연구에서는 기미 병변에서 섬유아 세포 기원 사이토카인의 발현양상을 관찰하였다. 기미환자 50명의 안면 병변 및 인접정상조직을 2 mm 펀치 생검하여 hematoxylin-eosin, Fontana-Masson염색, Masson trichrome염색, Verhoeff-van Gieson염색 및 NKI/beteb, hepatocyte growth factor (HGF), stem cell factor (SCF), tumor necrosis factor (TNF)-α, interleukin (IL)-1α 및 c-kit에 대한 면역조직화학염색을 실시하고 육안평가 및 컴퓨터 영상분석법 (computerized image analysis)으로 결과를 분석하였다. 기미 병변의 표피는 인접 정상에 비해 얇아져 있었고 상부 진피에 일광탄력변성(so-lar elastosis)소견이 증가되어 있었다. HGF와 SCF의 발현은 병변의 진피에서 인접 정상에 비해 유의하게 증가되어 있었고 c-kit의 발현은 병변의 표피에서 유의하게 증가되어 있었다. 반면 TNF-α와 IL-1α의 발현은 인접 정상에 비해 병변의 표피에서 각각 약간 감소 또는 증가되어 있었으나 유의한 수준은 아니었다. 이러한 연구 결과 진피의 섬유아 세포로부터 생성된 사이토카인인 HGF와 SCF가 기미의 발생에 중요한 역할을 담당할 것으로 생각되었다.