SCOPUS
SCIE
Urban particulate matter in air pollution penetrates into the barrier-disrupted skin and produces ROS-dependent cutaneous inflammatory response <i>in vivo</i>
저자
Jin, Seon-Pil ; Li, Zhenyu ; Choi, Eun Kyung ; Lee, Serah ; Kim, Yoen Kyung ; Seo, Eun Young ; Chung, Jin Ho ; Cho, Soyun
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
175-183(9쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P><B>Background</B></P> <P>Particulate matter (PM) is an integral part of air pollution, which is a mixture of particles suspended in the air. Recently, it has been reported that PM is associated with increased risks of skin diseases, especially atopic dermatitis in children. However, it is unclear if PM directly goes into the skin and what mechanisms are involved in response to PM.</P> <P><B>Objective</B></P> <P>To see whether PM could penetrate into the barrier-disrupted skin, produce reactive oxygen species (ROS), and elicit an inflammatory response.</P> <P><B>Methods</B></P> <P>We collected PMs during a winter in Seoul and used cultured keratinocytes for <I>in vitro</I> study and tape-stripped BALB/c mice for <I>in vivo</I> study.</P> <P><B>Results</B></P> <P>Keratinocyte cytotoxicity increased in a dose-dependent manner by PM treatment. IL-8 and MMP-1 mRNA expression and protein levels were significantly increased compared to control by qPCR and ELISA, respectively. Cellular ROS production was increased by PM treatment, and antioxidant N-acetyl cysteine pretreatment prevented induction of inflammatory cytokines IL-8 and MMP-1. In PM-treated keratinocytes, electron-dense subcellular particles were observed by transmission electron microscopy. PM was observed inside hair follicles in both intact and barrier-disrupted skin <I>in vivo</I>. Additionally, intercellular penetration of PM was seen in the barrier-disrupted skin. Repeated PM application induced epidermal thickening and dermal inflammation with neutrophil infiltration. Finally, N-acetyl cysteine could ameliorate skin inflammation induced by PM application.</P> <P><B>Conclusion</B></P> <P>PM penetrates into the barrier-disrupted skin, causing inflammation, demonstrating detrimental effects in the skin.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> It is unclear if particulate matter (PM) directly goes into the skin. </LI> <LI> We provide visual images of PM penetrating into epidermis in the barrier-disrupted skin. </LI> <LI> Repeated PM application leads to cutaneous inflammation via ROS-dependent manner. </LI> <LI> It may have clinical implications especially for patients with deficient skin barrier including atopic dermatitis, diabetics. </LI> </UL> </P>
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