プロスタグランジンE2は、正常ヒト皮膚線維芽細胞におけるE-プロスタノイド1を介して皮膚老化を誘導する

Prostaglandin E2 Induces Skin Aging via E-Prostanoid 1 in Normal Human Dermal Fibroblasts.

• Joong Hyun Shim

抄録

コラーゲンⅠ型の産生は加齢とともに減少し、シワや皮膚機能の低下につながります。アラキドン酸からシクロオキシゲナーゼによって生成される脂質由来のシグナル伝達物質であるプロスタグランジンE2（PGE2）は、コラーゲン産生を阻害し、線維芽細胞によるマトリックスメタロペプチダーゼ1（MMP1）の発現をin vitroで誘導する。PGE2によるコラーゲン発現阻害とMMP1発現促進は老化メカニズムである。本研究では、正常ヒト真皮線維芽細胞（NHDF）におけるPGE2シグナル伝達におけるE-プロスタノイド1（EP1）の役割を検討した。EP1の発現をEP1 small interfering RNA（siRNA）で阻害したところ、コラーゲン、I型、α1（COL1A1）/MMP1のメッセンジャーRNA（mRNA）レベルには、siRNAを導入したNHDFとPGE2を導入したNHDFとの間で有意な変化は認められなかった。この結果は、EP1がPGE2受容体であることを示した。PGE2処理後の細胞外シグナル調節キナーゼ1/2（ERK1/2）リン酸化は、〜2.5倍に有意に増加した。さらに、PGE2処理はNHDFの細胞内Ca濃度を増加させた。これらの結果から、PGE2はNHDFsにおけるEP1経路制御されたERK1/2およびイノシトール三リン酸(IP)シグナル伝達に直接関与していることが示唆された。

Collagen type I production decreases with aging, leading to wrinkles and impaired skin function. Prostaglandin E2 (PGE2), a lipid-derived signaling molecule produced from arachidonic acid by cyclo-oxygenase, inhibits collagen production, and induces matrix metallopeptidase 1 (MMP1) expression by fibroblasts in vitro. PGE2-induced collagen expression inhibition and MMP1 promotion are aging mechanisms. This study investigated the role of E-prostanoid 1 (EP1) in PGE2 signaling in normal human dermal fibroblasts (NHDFs). When EP1 expression was inhibited by EP1 small interfering RNA (siRNA), there were no significant changes in messenger RNA (mRNA) levels of collagen, type I, alpha 1 (COL1A1)/MMP1 between siRNA-transfected NHDFs and siRNA-transfected NHDFs with PGE2. This result showed that EP1 is a PGE2 receptor. Extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) phosphorylation after PGE2 treatment significantly increased by ~2.5 times. In addition, PGE2 treatment increased the intracellular Ca concentration in NHDFs. These results indicated that PGE2 is directly associated with EP1 pathway-regulated ERK1/2 and inositol trisphosphate (IP) signaling in NHDFs.