본 실험은 생체 피부를 구성하는 각질화세포와 섬유모세포가 모두 포함된 인공피부에서 멜라닌세포의 위치와 미세구조 를 관찰하였는데, 지금까지 연구, 발표된 단층으로 배양된 멜라닌세포는 생체와 같은 삼차원적인 구조도 아니고 각질화세포나 섬유모세포의 영향도 받지 않은 상태이기 때문이다. 인공피부 제작은 아교섬유 바탕질에 섬유모세포를 배양하여 인공진피를 제작하고, 그 위에 표피로써 각질화세포와 멜라 닌세포를 배양하였다. 이후 표피의 중층을 유도하고 각질층을 형성시켜 가능한 생체피부 조직과 유사한 인공피부를 제작하였다. 제작된 인공피부에서 멜라닌세포의 동정은 NKI/C3 및 S-100 protein 항체를 이용하였고, 투과전자현미경을 이용하여 미세구조를 관찰하였다. 인공피부에서 멜라닌세포는 각질화세포에 둘러싸여 바닥층을 형성하였으며, 정상 생체피부와 마찬가지로 각질화세포나 인공진피와 세포사이연접을 형성하지 않았다. 인공피부의 멜라닌세포에는 멜라닌합성에 관여하는 골지복합체와 과립세포질세망이 잘 발달하였으나 성숙된 멜라닌소체 는 드물었고 풋멜라닌소체가 많았다. 인공피부의 각질화세포는 각질층, 과립층, 가시층 및 바닥층을 형성하였고, 다른 각질화세포나 진피와는 부착반점이나 절반부착반점에 의해 세포사이연접을 형성하였다. 이상의 결과로 인공피부의 멜라닌세포는 정상 피부와 비교하여 동일한 위치에 있으면서, 멜라닌 합성 능력을 제외하고는 유사한 미세구조를 가지고 있었다. 따라서 본 연구에서 제작된 인공피부는 향후 자외선과 같은 외부자극에 대한 피부 및 멜라닌세포의 반응 기전을 연구하는데 이용될 수 있을 것으로 생각된다.
Melanocytes grown in the pure monolayer culture lack the three-dimentional organization and the cellular interactions that exist in vivo. These can be partially overcome by growing melanocytes together with other epidermal cells in cultured skin equivalent models. In this study, skin equivalents were prepared by seeding mixtures of cultured human keratinocytes and melanocytes in ratio 10 : 1 onto artificially constructed dermis. They were cultured in DMEM/F12 (1 : 1) for 4 days and then lifted to the air-liquid interface and maintained in DMEM/F12 (3 : 1) for 10 days. Histological and electronmicroscopic examinations of the cultured skin equivalants revealed a structure that closely resembled human interfollicular epidermis; 1. Melanocytes, were identified by positive staining with melanomaspecific antibodies (NKI/C3 and S-100 protein) and prominent cytoplasm with rich cell organelles, were located in the basal layer. 2. Melanocytes contained predominently early stage melanosomes and prominent Golgi apparatus. Mature melanins, were usually abundant in normal skin, were hardly seen both in melanocytes and in neighbouring keratinocytes. 3. Melanocytes were surrounded by keratinocytes but did not form intercellular junctions with them. 4. Keratinocytes were charaterized by microfilament bundles and intercellular junctions such as desmosomes and hemidesmosomes with neighbouring keratinocytes and artificial dermis. The melanocyte in the above skin equivalents had a strong resemblance to the one of normal human skin and therefore this model can be used as artificial skin for the transplantation and in the investigation of melanocytes’ role to the UV stimuli.
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