피부는 나이, 호르몬 변화, 스트레스, 흡연, 자외선 노출을 포함한 다양한 내재적 그리고 외재적 요소들로부터 영향을 받는다. 이러한 요소들은 비정상적인 색소침착, 주름, 염증 반응 및 피부암과 관련된 피부 노화를 유도한다. Autophagy는 기능을 다한 단백질, 세포소기관 및 병원체 등, 세포 내 불필요 구성 요소들이 리소좀(lysosome)에서 분해되어 재활용되게 하는 세포 내 소화과정이며, 세포의 항상성 유지에 매우 중요한 역할을 한다. 본 연구에 사용된 berberine chloride(BBC로 명명함)는 매자나무 및 황련과 같은 다양한 식물에 존재하는 이소퀴놀린 알칼로이드(isoquinoline alkaloid)이며, 이 화합물은 항멜라닌생성(anti-melanogenesis), 항염증(anti-inflammatory) 및 항바이러스(anti-viral) 등과 같은 다양한 효과를 지니는 것으로 알려져 있다. 그러나 피부미백과 autophagy에 미치는 BBC의 영향은 자세히 연구되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 흑색종 세포주인 B16-F1 세포에서 BBC가 피부미백 및 autophagy 활성화에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. L-DOPA(L-3,4-dihydroxyphenylalanine)를 기질로 tyrosinase zymography를 수행한 결과, 세포내 tyrosinase 활성이 BBC에 의해 억제됨을 확인하였다. 또한 Western blotting으로 BBC에 의한 MAP kinase(ERK)와 멜라닌 생성 관련 단백질들(CREB, MITF, Tyrosinase, TRP-1 등)의 발현양상을 분석하였다. 그 결과, BBC는 B16-F1 세포에서 p-p38, p-ERK, p-JNK의 발현을 증가시켰으나, CREB, p-CREB, MITF, tyrosinase, TRP-1 등의 발현은 감소시킴을 확인하였다. 또한 B16-F1 세포에 BBC를 67.5시간 처리하였을 때, 멜라닌 생성이 감소하는 것을 확인하였다. 이러한 결과들은 BBC가 세포 내 tyrosinase 활성을 직접적으로 저해할 뿐만 아니라, p-CREB의 생성을 감소시키고, ERK 인산화를 통해 MITF 분해를 유도함으로써 tyrosinase와 TRP1의 발현을 감소시켜 멜라닌 합성을 억제시킬 수 있음을 시사하는 것이다. 본 연구에서는 또한 autophagy 활성화에 미치는 BBC의 영향을 조사하였다. B16-F1 세포에 BBC를 처리한 후, autophagy 유도 단백질들의 발현 양상을 Western blotting으로 분석한 결과, MAP kinase(p38, ERK 및 JNK), Beclin-1, Atg12 및 LC3 발현이 증가됨을 확인하였다. 이러한 결과는 BBC가 MAP kinase들의 활성화를 통해 autophagy system을 활성화시킬 수 있음을 시사하는 것이다. 또한 autophagy 활성화와 멜라닌 생성에 미치는 BBC의 영향을 mTOR, Atg5, Beclin1 및 ERK에 대해 특이적인 small interfering RNA(siRNA)를 주입한 B16-F1 세포에서 분석하였다. 그 결과, autophagy system의 음성 조절자 (negative regulator)인 mTOR에 대한 siRNA를 도입한 세포에서는 도입하지 않은 세포에 비해 BBC에 의해서 멜라닌 합성이 약간 증가함을 확인하였다. 반면, 양성 조절자(positive regulator)들인 Atg5, Beclin1 및 ERK에 대한 siRNA를 도입한 세포에서는 BBC에 의해 멜라닌 합성 상당히 증가함을 확인하였다. 이러한 결과는 BBC가 autophagy system을 활성화시킴으로써 멜라닌 합성을 억제시킬 수 있음을 시사하는 것이다. 결론적으로 본 연구에서 얻은 연구결과들은 BBC가 피부세포의 항상성을 조절하는 autophagy 시스템의 활성화를 통해 멜라닌 생성을 제어함으로써 피부의 노화를 억제할 수 있을 뿐만 아니라 미백효과를 발휘할 수 있을 가능성을 시사하는 것이다.