• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권4호
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• pp.316-324
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• 2022

Hair loss causes psychological stress due to its effect on appearance. Therefore, the global market for hair loss treatment products is rapidly growing. The present study demonstrated that ginseng berry-derived and sequence-modified peptides promoted the proliferation rate of dermal papilla (DP) cells and keratinocytes, in addition to having antioxidant properties. Moreover, the potential role of these ginseng berry peptides as TGF-β2 antagonists was confirmed through in silico computer docking. In addition to promoting the growth of ,the ginseng berry-derived peptides also promoted the proliferation of keratinocytes experimental Particularly, an unmodified ginseng berry-derived peptide (GB-1) and two peptides with sequence modifications (GB-2 and GB-3) decreased ROS generation and exhibited a protective effect on damaged HaCaT keratinocytes. Computer-aided peptide discovery was conducted to identify the potential interactions of important proteins with transforming growth factor-beta 2 (TGF-β2), a key protein that plays a crucial role in the human hair growth cycle. Our results demonstrated that MAGH, an amino acid sequence present in herbal supplements and plant-based natural compounds, can inhibit TGF-β2.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제29권2호
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• pp.211-219
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• 2021

Alopecia is a distressing condition caused by the dysregulation of anagen, catagen, and telogen in the hair cycle. Dermal papilla cells (DPCs) regulate the hair cycle and play important roles in hair growth and regeneration. Myristoleic acid (MA) increases Wnt reporter activity in DPCs. However, the action mechanisms of MA on the stimulation of anagen signaling in DPCs is not known. In this study, we evaluated the effects of MA on anagen-activating signaling pathways in DPCs. MA significantly increased DPC proliferation and stimulated the G2/M phase, accompanied by increasing cyclin A, Cdc2, and cyclin B1. To elucidate the mechanism by which MA promotes DPC proliferation, we evaluated the effect of MA on autophagy and intracellular pathways. MA induced autophagosome formation by decreasing the levels of the phospho-mammalian target of rapamycin (phospho-mTOR) and increasing autophagy-related 7 (Atg7) and microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3II (LC3II). MA also increased the phosphorylation levels of Wnt/β-catenin proteins, such as GSK3β (Ser9) and β-catenin (Ser552 and Ser675). Treatment with XAV939, an inhibitor of the Wnt/β-catenin pathway, attenuated the MA-induced increase in β-catenin nuclear translocation. Moreover, XAV939 reduced MA-induced effects on cell cycle progression, autophagy, and DPC proliferation. On the other hand, MA increased the levels of phospho (Thr202/Tyr204)-extracellular signal regulated kinases (ERK). MA-induced ERK phosphorylation led to changes in the expression levels of Cdc2, Atg7 and LC3II, as well as DPC proliferation. Our results suggest that MA promotes anagen signaling via autophagy and cell cycle progression by activating the Wnt/β-catenin and ERK pathways in DPCs.

• 대한화장품학회지
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• 제46권4호
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• pp.415-424
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• 2020

본 연구에서는 오미자 열매로부터 모유두세포 증식에 활성을 나타내는 gomisin N을 정제하고 gomisin N의 함량이 높은 추출물을 얻기 위한 최적의 추출조건을 확인하였다. 추출물 및 분획물에 대하여 모유두세포 증식 활성 실험을 진행한 결과, n-hexane 분획물 1 ㎍/mL 처리군에서 약 29%의 증식 활성을 나타내었다. n-Hexane 분획물의 활성성분을 규명하기 위하여 column chromatography를 진행하였으며 2 개의 화합물 gomisin N (1)과 schizandrin (2)를 분리 동정하였다. 분리된 화합물에 대한 모유두세포 증식 활성 실험 결과, gomisin N에서 최대 20%이상의 증식 활성을 나타내었다. 따라서 오미자 열매로부터 최대치의 gomisin N을 얻을 수 있는 최적추출조건을 반응표면분석(RSM)을 사용하여 확인하였다. 최적추출조건을 설정하기 위해 에탄올의 비율, 추출시간, 추출온도를 독립변수로 하여 실험한 결과, 0.95 이상의 결정계수와 0.05 이하의 p-value를 나타내어 모델의 적합성이 확인 되었다. Gomisin N의 최대함량을 위한 최적추출조건은 에탄올 비율 83.8%, 추출온도 80 ℃, 추출시간 8.7 h으로 확인되었고, 최적추출조건에서 gomisin N의 함량은 378,300 ppm으로 예측되었다. 최적추출조건에 대한 실제 검증에서 평균 376,884 ppm으로 예측된 값과 유사한 결과를 확인 할 수 있었다

• 대한본초학회지
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• 제36권3호
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• pp.47-53
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• 2021

Objectives : Currently, the alopecia is one of the most emotionally stressful syndromes in human life. Human hair dermal papilla cells (HDPCs) play an essential role in controlling hair growth and in regulating hair cycle. We performed MTT assay, cell cycle, and western blot to determine the effects of essential oil from Coicis Semen (ECS) on hair growth in HDPCs. Methods : We monitored cell proliferations by MTT assay in HDPCs. After setting up the safe and effective concentration range to be treated ECS, cell cycle analysis was performed using flow cytometry. Also, the protein expression of hair growth-related factors such as insulin like growth factor-1 (IGF-1), Wnt, extracellular signal-regulated kinase (ERK), serine/threonine-specific protein kinase (Akt) in HDPCs was determined by western blot. Results : As results, cell proliferation was increased in ECS group compared to dimethyl sulfoxide (DMSO) group and minoxidil (MNXD) group. Cell number of ECS group was more decrease in sub G1 phase than cell number of DMSO group. Also, cell number of ECS group increased compared to cell number of DMSO group in G1 phase. Protein expression of ECS group was higher than protein expression of DMSO group on related hair growth factors (IGF-1, Wnt, ERK, Akt). Conclusion : As mentioned above, ECS increased cell proliferation and the protein expression of IGF-1, Wnt, ERK, and Akt. These results suggest that ECS could be used as a potential material for the treatment of alopecia by increasing the proliferation of HDPCs.

• 생명과학회지
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• 제33권3호
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• pp.234-241
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• 2023

최근 세계 여러 나라에서 대마초 및 대마제품을 합법화하고 대마를 이용한 다양한 치료법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 대마에는 생물학적 효과가 아직 확립되지 않은 여러 화합물들이 포함되어 있다. 본 연구에서는 인간 모유두 세포(HDPC)의 모발 성장에 대한 칸나비디올(CBD)의 효과를 조사하였다. 2,2'-Azino-bis (3-ethylbenzothiazolin-6-sulfonic acid) (ABTS) 및 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거 분석법을 활용하여 CBD의 항산화 활성을 측정하였다. 모유두 세포에서 CBD의 세포생존률은 WST-1 분석법으로 측정하였다. CBD 처리에 의한 모유두 세포에서 모발 성장과 관련된 인자의 발현은 real-time PCR 및 western blot으로 측정하였다. CBD의 항산화 활성 측정결과, DPPH 및 ABTS 자유 라디칼 소거 활성의 IC50 값은 각각 15.46±0.24 μM 및 13.90±0.06 μM으로 뛰어난 활성 산소 제거능을 나타냈다. CBD 처리군은 대조군에 비해 세포 증식이 증가하는 경향을 나타냈다. 또한 모유두 세포에서 Real-Time PCR과 Western blotting을 통해 모발 성장 관련 인자를 측정한 결과, CBD 처리로 인하여 성장 관련 인자들이 증가하는 것으로 나타났다. 종합적으로, 항산화 활성이 높은 CBD는 모유두 세포에서 세포 증식을 증가시키고 모발 성장 관련 인자들을 긍정적으로 조절합니다. 이러한 결과는 CBD가 탈모증에 대한 잠재적으로 활용될 수 있음을 시사한다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제22권5호
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• pp.555-566
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• 2018

Human umbilical cord blood mesenchymal stem cells (hUCB-MSCs) are used in tissue repair and regeneration; however, the mechanisms involved are not well understood. We investigated the hair growth-promoting effects of hUCB-MSCs treatment to determine whether hUCB-MSCs enhance the promotion of hair growth. Furthermore, we attempted to identify the factors responsible for hair growth. The effects of hUCB-MSCs on hair growth were investigated in vivo, and hUCB-MSCs advanced anagen onset and hair follicle neogeneration. We found that hUCB-MSCs co-culture increased the viability and up-regulated hair induction-related proteins of human dermal papilla cells (hDPCs) in vitro. A growth factor antibody array revealed that secretory factors from hUCB-MSCs are related to hair growth. Insulin-like growth factor binding protein-1 (IGFBP-1) and vascular endothelial growth factor (VEGF) were increased in co-culture medium. Finally, we found that IGFBP-1, through the co-localization of an IGF-1 and IGFBP-1, had positive effects on cell viability; VEGF secretion; expression of alkaline phosphatase (ALP), CD133, and ${\beta}-catenin$; and formation of hDPCs 3D spheroids. Taken together, these data suggest that hUCB-MSCs promote hair growth via a paracrine mechanism.

• 대한본초학회지
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• 제39권1호
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• pp.23-29
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• 2024

Objectives : Polyporus umbellatus is a medicinal mushroom that has been used for over thousands years in Chinese medicine as a powerful diuretic to relieve fluid retention and edema. Dermal papilla is located at the bottom of the hair follicle and connected to the blood vessels where it gets the nutrients and oxygen to nurture hair follicle. This study examined the mechanism through which the ethanol extract of Polyporus umbellatus (EPU) promoted the proliferation of human dermal papilla cells (HHDPCs). Methods : To estimate the proliferative effects of EPU on HHDPCs, cell viability was estimated by thiazolyl blue tetrazolium bromide (MTT) assay. Western blotting was used to investgate the activation of ERK, phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/Akt, β-catenin, GSK-3β and heme oxygenase-1 (HO-1). Cells were treated with inhibitors of ERK and Akt prior to EPU treatment. Results : EPU promoted the proliferation of HHDPCs and the phosphorylation of ERK and Akt in dose dependent manner. However, the proliferative effect of EPU on HHDPCs was inhibited by pre-treatment of ERK inhibitor (PD98059) and Akt inhibitor (LY294002). Furthermore, EPU respectively stimulated the protein expression of β-catenin and phosphorylated GSK-3β. EPU significantly increased the protein expression levels of proliferation and cytoprotection related genes such as Bcl-2, SIRT-1, and HO-1 in cells. Conclusion : This results suggest that EPU promoted the proliferation of HHDPCs via activating PI3K/Akt and Wnt/β-catenin signaling pathway in HHDPCs.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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• pp.365-368
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• 2003

모낭은 복잡한 상호작용을 통하여 성장 및 주기가 조절되며 다양한 세포들로 구성진 기관이다. 모낭의 세포들이 in vitro에서 배양될 때 그들의 형태나 양상 등의 관찰을 위하여 구성 세포들을 분리 및 배양하였다. 모낭의 bulge를 구성하는 ORS 세포와 색소 합성을 하지 않는 멜라닌 세포를 두 단계의 효소처리 방법을 통하여 분리 및 배양하였고, bulge를 구성하는 세포의 경우에는 microdissection을 통하여 각각의 조직을 분리하고 DP와 DS 세포는 explantation 방법을 통하여 배양 하였으며, matrix 세포는 효소처리를 통하여 분리 및 배양할 수 있었다. 또한 연속 배양을 통하여 그들의 형태적인 특성 및 증식양상을 관찰하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제48권4호
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• pp.385-392
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• 2022

본 연구에서는 녹용에 함유한 단백질인 케라틴을 Fervidobacterium islandicum AW-1로 고온 혐기 발효를 통하여 케라틴 펩타이드를 생산하고, 인체 모발 관련한 인자를 확인하여, 화장품 원료로서 케라틴 펩타이드의 가능성을 확인하였다. 모유두 세포주에서 녹용 발효 케라틴 펩타이드를 농도에 따라 세포 독성 및 증식을 확인한 결과, 세포 독성은 나타나지 않았고, 세포 증식 효과를 보였다. 인체 모유두 세포에 대하여 녹용 발효 케라틴 펩타이드에 따른 성장인자의 증가를 확인하여 모발에 영향을 준다고 판단하였다. 이러한 녹용 발효 케라틴 펩타이드를 함유한 화장품을 제조하여 피부 안전성 및 탈모 증상 완화 인체 효력 시험을 수행한 결과, 사용 12 주 후에 제품 사용 전 대비 전체 모발 수의 증가 및 대조군과 비교시 전체 모발 개수의 차이가 통계적으로 유의하게 나타났다. 이를 통해 녹용 발효 케라틴 펩타이드는 기능성 화장품 원료뿐만 아니라 건강 기능 식품 소재로의 가능성을 확인하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제40권4호
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• pp.413-421
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• 2014

코르티코트로핀분비인자(Corticotropin-releasing factor)는 스트레스 반응에 관여하는 호르몬으로, 최근 스트레스가 탈모와 같은 피부질환에 영향을 미친다는 보고들이 많아지고 있다. 보고에 따르면, 사람 모낭 배양에서 코르티코트로핀분비인자는 길이생장을 억제하며, 모낭의 조기퇴행을 유도하고 모기질각질형성세포(hair matrix keratinocyte)의 세포사멸을 촉진시킨다. 본 연구에서는 코르티코트로핀분비인자가 모발성장과 모주기조절에 핵심적으로 역할하는 모유두세포에 미치는 영향에 대해 알아보고자 했다. 시상하부-뇌하수체-부신축의 주요 스트레스호르몬들인 코르티코트로핀분비인자, 부신피질자극호르몬, 그리고 코르티솔을 사람 모유두세포에 처리하였다. 흥미롭게도, 코르티코트로핀분비인자가 모발성장과 관련된 사이토카인(KGF, Wnt5a, $TGF{\beta}-2$, Nexin)의 발현을 변화시키는 것을 관찰하였으며, 세포 내 cAMP의 수준을 증가시켰고, 수용체의 발현을 억제시켰다. 이러한 변화는 수용체의 길항제인 antalarmin과 astressin2B, 또는 PKA 억제제의 전처리로 인해 막을 수 있었다. 코르티코트로핀분비인자는 cAMP/PKA경로를 통해 POMC의 발현을 유도하는데, 사람 모유두세포에서도 이 호르몬의 처리가 POMC mRNA의 발현을 증가시키는 것을 확인할 수 있었으나 부신피질자극호르몬의 변화는 western blot으로는 확인할 수 없었다. 이러한 결과들을 바탕으로, 코르티코트로핀분비인자가 그 수용체를 통해 사람 모유두세포 내 모발성장 관련 사이토카인의 발현을 조절함을 확인하였으며, 이는 코르티코트로핀분비인자의 수용체 길항제가 스트레스성 탈모환자를 위한 치료제 혹은 화장품 소재로써 활용될 수 있음을 보여준다.