• 제목/요약/키워드: HaCaT human keratinocyte cells

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4-O-Methylhonokiol Protects HaCaT Cells from TGF-β1-Induced Cell Cycle Arrest by Regulating Canonical and Non-Canonical Pathways of TGF-β Signaling

  • Kim, Sang-Cheol;Kang, Jung-Il;Hyun, Jin-Won;Kang, Ji-Hoon;Koh, Young-Sang;Kim, Young-Heui;Kim, Ki-Ho;Ko, Ji-Hee;Yoo, Eun-Sook;Kang, Hee-Kyoung
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제25권4호
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    • pp.417-426
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    • 2017
  • 4-O-methylhonokiol, a neolignan compound from Magnolia Officinalis, has been reported to have various biological activities including hair growth promoting effect. However, although transforming growth factor-${\beta}$ (TGF-${\beta}$) signal pathway has an essential role in the regression induction of hair growth, the effect of 4-O-methylhonokiol on the TGF-${\beta}$ signal pathway has not yet been elucidated. We thus examined the effect of 4-O-methylhonokiol on TGF-${\beta}$-induced canonical and noncanonical pathways in HaCaT human keratinocytes. When HaCaT cells were pretreated with 4-O-methylhonokiol, TGF-${\beta}1$-induced G1/G0 phase arrest and TGF-${\beta}1$-induced p21 expression were decreased. Moreover, 4-O-methylhonokiol inhibited nuclear translocation of Smad2/3, Smad4 and Sp1 in TGF-${\beta}1$-induced canonical pathway. We observed that ERK phosphorylation by TGF-${\beta}1$ was significantly attenuated by treatment with 4-O-methylhonokiol. 4-O-methylhonokiol inhibited TGF-${\beta}1$-induced reactive oxygen species (ROS) production and reduced the increase of NADPH oxidase 4 (NOX4) mRNA level in TGF-${\beta}1$-induced noncanonical pathway. These results indicate that 4-O-methylhonokiol could inhibit TGF-${\beta}1$-induced cell cycle arrest through inhibition of canonical and noncanonical pathways in human keratinocyte HaCaT cell and that 4-O-methylhonokiol might have protective action on TGF-${\beta}1$-induced cell cycle arrest.

HaCaT 세포에서 회향 열매의 피부장벽기능과 hyaluronic acid 생성에 미치는 영향 (The Effects of the Fruits of Foeniculum vulgare on Skin Barrier Function and Hyaluronic Acid Production in HaCaT Keratinocytes)

  • 유학인;양인준;빅터루베리오린차;박인식;이동웅;신흥묵
    • 생명과학회지
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    • 제25권8호
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    • pp.880-888
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    • 2015
  • 회향은 미나리과에 속하는 다년생식물인 Foeniculum vulgare Mill.의 성숙한 과실로서 항염, 진통, 피부노화방지 등의 효과를 가지고 있어 다양한 질환에 우수한 치료효과를 나타내는 것으로 알려져 왔다. 따라서 본 연구에서는 기능성이 우수한 회향 열매 추출물을 이용하여 피부 질환 치료제 및 피부장벽 기능 개선 소재로서의 적용가능성을 확인하였다. 이를 위해 각질형성세포주인 HaCaT에 회향 열매 메탄올 추출물과 그 분획물(hexane, methyl chloride, ethyl acetate, butanol)을 처리한 후, involucrin, loricrin, filaggrin의 발현과 hyaluronic acid의 생성 및 β-defensin -1, -2, -3, LL-37의 mRNA 발현을 측정하였다. 그 결과butanol 분획물 50 μg/ml을 24시간 동안 처리시 involucrin과 filaggrin단백질 발현을 각각122.8%, 105%로 유의하게 증가시킴을 확인하였다. Elisa assay를 통해 분석한 결과, ethyl acetate와 butanol 분획물은 대조군에 비해 hyaluronic acid의 생성을 각각17%, 11% 증가시켰으며, 이는 hyaluronic acid synthesis-1의 mRNA 발현 증가에 의한 것임을 확인하였다. 그러나 회향 열매 메탄올 추출물과 분획물 모두에서 β-defensin -1, -2, -3, LL-37의 mRNA 발현은 증가되지 않았다. 이러한 결과는 회향 열매 butanol 분획물이 각질형성세포에서 물리적 장벽을 형성하고 보습인자 조절을 통해 피부장벽 기능을 강화하는데 효과적임을 의미한다.

도인(桃仁)의 아토피 피부염 모델 피부조직 및 혈청 내 염증매개물질 조절 효과 (Effect of Persicae Semen for Atopic Dermatitis Skin Tissue and Regulate to Inflammation Mediator in Serum)

  • 김상우;홍수연;권보근;김명현;김상배;진대환;최우찬;손영주;정혁상
    • 대한본초학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.51-60
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    • 2020
  • Objective : The objective of this study was to demonstrate the effect of Persicae Semen (PS) in DNCB-induced atopic dermatitis mouse and HaCaT cell. Methods : The BALB/c mice were divided into four groups. To develop atopic dermatitis, 200 ㎕ of 1 and 0.5% DNCB solution was put on the back of mice in the Control group, the PS-Low group and the PS-High group once a day. After application of DNCB, 200 ㎕ of the PS extract was also treated. The Normal group was given PBS. The mice dorsal skin was stained with Masson's trichrome, H&E, and toluidine blue to evaluate the thickness of the epidermis and dermis, infiltration of eosinophils and mast cells respectively. ELISA was applied to measure the serum level of IgE and IL-6. Toxicity of PS was measured by MTS assay in HaCaT cell. To investigate the effects of PS on HaCaT cells, cells were pre-treated with PS for 1h, and then stimulated with TNF-α and IFN-γ. After 24 hours, the expression of TARC was analyzed using RT-PCR. Results : PS not only significantly diminished the thickness of the epidermis and dermis, but also reduced the infiltration of eosinophil and mast cell in skin lesion. PS also reduced the serum IgE and IL-6 level which plated important roles in the atopic dermatitis. The expression of TARC was decreased significantly in TNF-α/IFN-γ stimulated HaCaT cell. Conclusion : These results suggest that PS may be effective in alleviating the atopic dermatitis induced by DNCB and inflammation by TNF-α/IFN-γ.

문주란의 모발 성장기 유도 기전 (The Mechanism of Crinum asiaticum var. japonicum on the Activation of Anagen)

  • 강정일;최주환;이종건;유은숙;김영호;강희경
    • 생약학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.148-154
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    • 2017
  • Crinum asiaticum var. japonicum and its active component, norgalanthamine have been reported to have hair growth-promoting effect via the proliferation of dermal papilla cells. In this study, we investigated the other mechanisms of C. asiaticum extract var. japonicum and norgalanthamine on the hair growth. The C. asiaticum var. japonicum extract inhibited $5{\alpha}$-reductase activity by 16%, which converts testosterone to dihydrotestosterone (DHT), a main cause of androgenetic alopecia, whereas the C. asiaticum var. japonicum extract didn't function as an opener of the $K_{ATP}$ channel. On the other hand, we examined whether norgalanthamine can inhibit transforming growth factor-${\beta}$ (TGF-${\beta}$) signal pathway, which is essential in the regression induction of hair growth. Norgalanthamine inhibited the phosphorylation of Smad2/3 on TGF-${\beta}1$-induced canonical pathway in human keratinocyte HaCaT cells. These results suggested that the C. asiaticum var. japonicum extract and norgalanthamine had the potential to influence hair growth through the inhibition of $5{\alpha}$-reductase activity and TGF-${\beta}1$-induced canonical pathway.

피부각질형성세포에서 다양한 베리류의 피부노화개선 효과 비교 (The Anti-aging Effects of Various Berries in the Human Skin Keratinocyte (HaCaT) Cells)

  • 이수정;최혜란;이진철;박희전;이희권;정종태;이태범
    • 한국식품과학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.198-204
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    • 2014
  • 다양한 베리류인 복분자, 블루베리(재배종), 블루베리(야생종), 블랙초크베리 및 오디의 inflammatory cytokines 발현 억제효과, MMP-1 발현 억제활성 그리고 ROS 생성 저해효과를 비교해보았다. Inflammatory cytokines 발현 억제효과 비교에서 복분자와 블루베리(재배종)의 TNF-${\alpha}$ 억제활성이 가장 뛰어났고, IL-6의 경우 블랙초크베리, 블루베리, 복분자 순으로 inflammatory cytokines의 발현 억제 효과를 보여주었다. 또한 블랙초크베리, 블루베리(야생종), 복분자가 IL-8의 발현을 눈에 띄게 억제 하였다. 더불어 복분자와 오디의 inflammatory cytokines 발현 억제에 대해 시너지 효과가 있는지 여부를 확인하기 위해 복분자와 오디를 각각 $250{\mu}g/mL$씩 함께 처리한 결과 복분자 $250{\mu}g/mL$과 오디 $250{\mu}g/mL$의 농도로 동시에 처리할 경우, 복분자와 오디를 각각 500 ${\mu}g/mL$로 처리한 그룹에 비해 시너지 효과를 보이지 않았지만 오디만을 처리했을 때보다는 염증성 사이토카인의 발현이 감소됨을 확인하였다. 또한 베리류 착즙액을 처리한 모든 그룹에서 MMP-1 mRNA의 발현이 현저하게 감소되었고, 그중에서도 특히 블루베리(야생종)의 효과가 가장 탁월하였다. 복분자($250{\mu}g/mL$)와 오디($250{\mu}g/mL$)를 동시에 처리한 그룹과 복분자 또는 오디를 각각 500 ${\mu}g/mL$로 처리한 그룹을 비교해본 결과, 복분자와 오디를 동시에 처리한 그룹이 복분자와 오디만을 각각 처리한 그룹보다 MMP-1 mRNA의 발현이 좀 더 감소하는 효과를 보여주었다. ROS 생성저해 효과를 비교한 결과, 블랙초크베리가 가장 뛰어났고 그 다음으로 복분자, 블루베리(재배종)의 순으로 두 착즙액의 ROS 생성 저해 효과가 비슷한 것으로 나타났다. 그러나 복분자 $250{\mu}g/mL$과 오디 $250{\mu}g/mL$의 농도로 동시에 처리그룹의 경우 ROS 생성에 대한 시너지 억제효과를 보이지 않았다. 이상의 결과들로부터 다섯 가지 베리류 즉, 복분자, 블루베리(재배종), 블루베리(야생종), 블랙초크베리 및 오디의 inflammatory cytokines 과 MMP-1 mRNA 발현 및 ROS 생성에 대한 저해 효과는 각각의 베리류에서 차이를 보였으나, 다섯가지 베리류 모두 항염증, 항산화 작용을 통해 피부노화 개선에 기여할 것으로 사료된다.

인체 피부 세포주 (HaCaT)에서 Kaempferol, Quercetin의 Hyaluronan 합성 촉진 효과에 대한 연구 (The Effect of Kaempferol, guercetin on Hyaluronan-Synthesis Stimulation in Human Keratinocytes (HaCaT))

  • 김승훈;남개원;강병영;이해광;문성준;장이섭
    • 대한화장품학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.97-102
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    • 2005
  • 수분 보유력이 우수한 hyaluronan (HA)은 피부 보습에 관여하는 여러 물질들 중 하나로 피부의 extracellular matrix를 구성하는 주요 성분 중 하나이다. Glycosaminoglycans (GAGs)의 구성 성분의 하나로 과거에는 진피에서 유래하는 것으로 알려져 왔으나 최근 연구들을 통해 표피에서 합성되는 것이 확인되었다. Polyphenolic compound의 일종인 kaempferol과 quercetin은 채소류 같은 식물성 음식에 많이 존재하는 것으로 알려져 있으며, kaempferol은 인체 표피세포에서 glutathione 합성을 증가시키고 quercetin은 lipoxygenase inhibitor로 PPAR (peroxisome proliferator activated receptor) - mediated 표피세포 분화를 억제하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서 우리는 표피 세포주에서 이들 flavonoids -kaempferol, quercetin -의 HA 합성에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 물질 처리에 따른 HA 합성 효소인 hyaluronan synthase 1, 2, 3 (HAS1, 2, 3) 유전자 발현의 변화를 semi-quantitative RT-PCR을 통해 살펴보았다. 이들 flavonoid들에 의해 24 h 후 HAS2, 3 mRNA 발현이 증가되는 것을 발견하였다. 또한 HA 합성량의 변화를 알아보기 위해 ELISA를 수행하였다. 24 h 물질 처리 후 배지를 수거하여 HA 합성량을 살펴본 결과 이들 물질에 의해 합성이 유의하게 증가함을 알 수 있었다. 비록 합성 촉진에서의 효과가 retinoic acid에는 못 미치지만 kaempferol과 quercetin은 표피 세포주에서 농도 의존적으로 HA 합성을 증가시켰다. 위의 결과를 통해 flavonoid류인 kaempferol과 quercetin이 피부에서 HA 생산을 촉진시킴을 알 수 있었고 이를 통해 피부 보습과 잔주름 개선에 효과를 볼 수 있을 것으로 생각된다.

Establishment of Immortalized Primary Human Foreskin Keratinocytes and Their Application to Toxicity Assessment and Three Dimensional Skin Culture Construction

  • Choi, Moonju;Park, Minkyung;Lee, Suhyon;Lee, Jeong Woo;Cho, Min Chul;Noh, Minsoo;Lee, Choongho
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제25권3호
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    • pp.296-307
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    • 2017
  • In spite of frequent usage of primary human foreskin keratinocytes (HFKs) in the study of skin biology, senescence-induced block-age of in vitro proliferation has been a big hurdle for their effective utilization. In order to overcome this passage limitation, we first isolated ten HFK lines from circumcision patients and successfully immortalized four of them via a retroviral transduction of high-risk human papillomavirus (HPV) E6 and E7 oncogenes. We confirmed expression of a keratinocyte marker protein, keratin 14 and two viral oncoproteins in these immortalized HFKs. We also observed their robust responsiveness to various exogenous stimuli, which was evidenced by increased mRNA expression of epithelial differentiation markers and pro-inflammatory genes in response to three reactive chemicals. In addition, their applicability to cytotoxicity assessment turned out to be comparable to that of HaCaT cells. Finally, we confirmed their differentiation capacity by construction of well-stratified three dimensional skin cultures. These newly established immortalized HFKs will be valuable tools not only for generation of in vitro skin disease models but also for prediction of potential toxicities of various cosmetic chemicals.

Hyaluronidase Inhibitory and Antioxidant Activities of Enzymatic Hydrolysate from Jeju Island Red Sea Cucumber (Stichopus japonicus) for Novel Anti-aging Cosmeceuticals

  • Ding, Yuling;Jiratchayamaethasakul, Chanipa;Kim, Eun-A;Kim, Junseong;Heo, Soo-Jin;Lee, Seung-Hong
    • 한국해양바이오학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.62-72
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    • 2018
  • An active ingredient with hyaluronidase (HAse) inhibitory effect is one of the anti-aging approaches in cosmeceuticals. Here, red sea cucumbers (RSCs), Stichopus japonicus, from Jeju Island were evaluated to examine their HAse inhibitory and antioxidant activity effect. In this study, RSCs were extracted by six enzymatic hydrolysis (Alcalase; Al, Trypsin; Try, Neutrase; Neu, Pepsin; Pep, Alpha-chymotrypsin; Chy and Protamex; Pro). Alcalase hydrolysate (AlH) showed the highest antioxidant capacities for both of oxygen radical absorbance capacity (ORAC) and trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC) methods, compared to those of other hydrolysates, at $66.59{\pm}0.78{\mu}M\;TE/mg$ and $135.78{\pm}3.24{\mu}M\;TE/mg$, respectively. Furthermore, AlH performed the highest capacity of HAse inhibitory with $IC_{50}$ value of 3.21 mg/ml. Thus, RSCs hydrolyzed by Al were chosen to determine the cellular antioxidant activity and hyaluronic acid (HA) production effect on Human immortalized keratinocyte cell line (HaCaT). The results showed that AlH improved the cell viabilities and intracellular reactive oxygen species (ROS) induced by 2,2'-Azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride (AAPH) were significantly decreased. In addition, AlH increased HA amount by regulating HYAL2 and HAS2 expressions in the HaCaT cells. Taken together, AlH of RSCs collected from Jeju Island showed HAse inhibitory and antioxidant activities against skin-aging which shows its potentials can be an optional natural bioactive ingredient for novel cosmeceuticals.

마키베리 추출물의 화장품 신규 원료로서의 가능성 (Potential uses of Aristotelia chilensis extracts as novel cosmetic materials)

  • 김미정;박세연
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제62권4호
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    • pp.339-345
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    • 2019
  • 본 연구는 마키베리 추출물이 화장품의 신규 원료로서 가능성이 있는지를 타진하는 것을 목적으로 진행되었다. 마키베리 조추출물을 클로로포름층과 에틸아세테이트층, 증류수층으로 분리하였다. 먼저, 마키베리 추출물들의 독성 여부를 피부각질세포주인 HaCaT 세포와 색소형성세포주인 B16F10 세포를 통해 확인하였다. 항산화 효과 실험에서 클로로포름층, 에틸아세테이트층 그리고 증류수층 추출물들은 모두 산화적 스트레스를 줄이는 효과를 보였고 그 중에 에틸아세테이트층 추출물은 양성대조군인 글루타치온에 비해서도 우수한 결과를 나타내었다. 마키베리 추출물들은 α-MSH에 의한 멜라닌 합성도 저해하였다. 또한, 마키베리 추출물들은 그람양성균인 황색포도상구균과 표피포도상구균, 그람음성균인 녹농균에 대해서도 항균 효과를 보였다. 특히, 에틸아세테이트층 추출물은 황색포도상구균에 대해서 뛰어난 항균 효과를 보였다. 본 연구를 통해서 마키베리 추출물들이 화장품의 항산화나 미백 기능성 원료로서뿐만 아니라 화장품의 천연방부제 원료로서도 잠재적인 가능성이 있음을 확인할 수 있었다.

참당귀 초임계 이산화탄소 선택 추출물의 항염 효능 (The Anti-inflammatory Effect of Angelica gigas Nakai Supercritical Carbon Dioxide Selective Extracts)

  • 박소현;이광원;박신성;신문삼;박수인
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권6호
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    • pp.849-854
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    • 2022
  • 본 연구에서는 참당귀(Angelica gigas Nakai)의 핵심 유효 성분인 decursin과 decursinol angelate를 높은 수율로 추출한 초임계 이산화탄소 선택 추출물의 항염증 효능을 에탄올 추출물과 비교하여 측정하였다. 항염증 효능을 측정하기 위해 염증 매개 인자인 nitric oxide(NO), 염증성 사이토카인인 interleukin(IL)-6, IL-8 생성량을 측정하였다. NO 생성량은 lipopolysaccharide(LPS)로 염증 반응을 유도한 Raw 264.7 세포를 대상으로 Griess assay를 통해 측정하였고, IL-6 및 IL-8 생성량은 tumor necrosis factor(TNF)-α로 염증 반응을 유도한 human keratinocyte cell line(HaCaT) 세포를 대상으로 enzyme-linked immunoadsorbent assay(ELISA)를 통해 측정하였다. NO 생성량은 초임계 이산화탄소 추출물이 에탄올 추출물에 비해 뛰어나게 억제하였다. IL-6 및 IL-8 생성량 또한 에탄올 추출물은 오히려 증가시키는 반면, 초임계 이산화탄소 추출물은 6.25 ㎍/mL의 농도에서 통계적으로 유의하게 억제하였다(P<0.01). 우리는 이러한 결과를 통해 참당귀 초임계 이산화탄소 선택 추출물이 아토피 피부염을 완화시키는 항염증 코스메슈티컬 소재로써 활용 가능함을 확인하였다.