• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권10호
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• pp.1589-1598
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• 2015

In this work, the anti-aging skin effects of bacteriochlorophyll a isolated from Rhodobacter sphaeroides are first reported, with notably low cytotoxicity in the range of 1% to 14% in adding 0.00078 (% (w/w)) of the extracts, compared with the normal growth of both human dermal fibroblast and keratinocyte cells without any treatment as a control. The highest production of procollagen from human fibroblast cells (CCD-986sk) was observed as 221.7 ng/ml with 0.001 (% (w/w)) of bacteriochlorophyll a, whereas 150 and 200 ng/ml of procollagen production resulted from addition of 0.001 (% (w/w)) of the photosynthetic bacteria. The bacteriochlorophyll-a-induced TNF-α production increased to 63.8%, which was lower secretion from HaCaT cells than that from addition of 0.00005 (% (w/w)) of bacteriochlorophyll a. Additionally, bacteriochlorophyll a upregulated the expression of genes related to skin anti-aging (i.e., keratin 10, involucrin, transglutaminase-1, and MMPs), by up to 4-15 times those of the control. However, crude extracts from R. sphaeroides did not enhance the expression level of these genes. Bacteriochlorophyll a showed higher antioxidant activity of 63.8% in DPPH free radical scavenging than those of water, ethanol, and 70% ethanol extracts (14.0%, 57.2%, and 12.6%, respectively). It was also shown that the high antioxidant activity could be attributed to the skin anti-aging effect of bacteriochlorophyll a, although R. sphaeroides itself would not exhibit significant anti-aging activities.

• 한국식품과학회지
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• 제32권6호
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• pp.1389-1395
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• 2000

자궁 경부암은 매년 약 50만명 정도씩 사망하는 여성의 치명적인 사망원인의 하나이다. 인두유종 바이러스(HPV) 16형 및 18형과 자궁 경부암과의 긴밀한 관련성은 잘 알려져 있다. 옻 추출물 Rhus가 HPV 16형의 E6, E7 발암 유전자를 억제하는지 여부를 측정하였다. 이 Rhus는 자궁 경부암 세포주(C-33A, SiHa, Caski)와 HaCaT keratinocytes의 분열은 농도 의존적으로 억제하였다. In vitro binding assay와 효소면역측정법에 의하면 Rhus가 암 억제인자인 p53과 결합하여 분해 시키는데 필수적인 E6와 E6AP와의 결합을 억제할 뿐더러 암 억제인자 Rb와 E7과의 결합을 억제하였다. RT-PCR에 의하면 Rhus에 의해 E6 mRNA의 level이 감소하였으나 E7 mRNA는 변하지 않았음을 보여주었다. 이들 결과에 의하면 Rhus가 HPV 16형의 E6와 E7의 발암성을 억제함을 보여 주므로 HPV에 의해 유도된 자궁 경부암의 치료에 유효할 것으로 사료되어 좀 더 자세한 in vitro실험 등이 요구된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제27권6호
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• pp.553-561
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• 2019

Rab25, a member of the Rab11 small GTPase family, is central to achieving cellular polarity in epithelial tissues. Rab25 is highly expressed in epithelial cells of various tissues including breast, vagina, cervix, the gastrointestinal tract, and skin. Rab25 plays key roles in tumorigenesis, mainly by regulating epithelial differentiation and proliferation. However, its role in skin physiology is relatively unknown. In this study, we demonstrated that Rab25 knock-out (KO) mice show a skin barrier dysfunction with high trans-epidermal water loss and low cutaneous hydration. To examine this observation, we investigated the histology and epidermal differentiation markers of the skin in Rab25 KO mice. Rab25 KO increased cell proliferation at the basal layer of epidermis, whereas the supra-basal layer remained unaffected. Ceramide, which is a critical lipid component for skin barrier function, was not altered by Rab25 KO in its distribution or amount, as determined by immunohistochemistry. Notably, levels of epidermal differentiation markers, including loricrin, involucrin, and keratins (5, 14, 1, and 10) increased prominently in Rab25 KO mice. In line with this, depletion of Rab25 with single hairpin RNA increased the expression of differentiation markers in a human keratinocyte cell line, HaCaT. Transcriptomic analysis of the skin revealed increased expression of genes associated with skin development, epidermal development, and keratinocyte differentiation in Rab25 KO mice. Collectively, these results suggested that Rab25 is involved in the regulation of epidermal differentiation and proliferation.

• 대한화장품학회지
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• 제30권2호
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• pp.253-261
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• 2004

피부는 외부에 노출되어 있기 때문에 외부로부터의 자극에 의하여 손상 받기 쉽다 그러한 외부적 자극 중 자외선은 피부노화의 주요한 원인으로 손꼽힌다. 자외선 중 특히 280-320 nm의 파장을 갖는 UVB (ultraviolet-B)는 피부노화의 가장 중요한 요인으로서 피부화상이나 피부암을 유발한다. 고설량의 자외선에 노출된 세포는 복구할 수 없는 심각한 DNA 손상을 입게 되는데, 이 경우 세포사멸(apoptosis) 현상은 이러한 세포들의 죽음을 유도하여 이들이 종양으로 발전하는 것을 막는다. 따라서 세포손상 정도에 따라 특이적으로 세포사멸을 유도하거나 막는 것이 암 발생을 억제하면서 세포의 항상성을 유지하는데 매우 중요하다. 이러한 세포 사멸을 조절하는데 가장 중요한 단백질로 알려진 것이 Bcl-2이다. Bcl-2는 피부세포에서 자외선 조사에 의해 그 발현이 급격히 감소되며 이를 통해 피부세포가 사멸한다. 따라서, 자외선 조사시에 Bcl-2의 발현감소를 막을 수 있다면 피부세포의 사멸을 막을 수 있고, 이를 통해 자외선에 의한 피부손상을 방지하여 노화를 억제할 수 있을 것으로 기대한다. 본 연구에서는 인삼의 진세노사이드 Fl(20-O-$\beta$-D-글루코피라노실-20(S)-프로토파낙사트리올)과 녹차의 주요 효능 성분인 EGEG ((-) 에피갈로카테킨-3-갈레이트)을 함유하는 조성물이 자외선조사에 의한 피부세포사멸을 억제하여 그 손상을 방지하는데 탁월한 효과가 있음을 밝힌 것이다. 즉, 진세노사이드 Fl과 EGCG을 단독으로 처리했을 때에는 효과가 없는 낮은 농도의 두 화합물을 동시에 처리하게 되면, 상승작용을 통해 자외선 조사시 유발되는 Bcl-2의 발현 감소 및 그의 전사인자인 Brn-3a의 발현 감소를 억제함과 동시에, Rb 단백질의 탈인산화를 저해함으로써 자외선에 의한 세포사멸을 방지하였다 본 연구결과를 통해 낮은 농도의 진세노사이드 Fl과 EGCG를 동시에 처리함으로써 자외선 노출에 의한 세포손상을 방지하여 피부 노화를 억제할 수 있는 물질로서 활용할 수 있다는 가능성을 제시하였을 뿐만 아니라, 단가가 높은 두 화합물을 낮은 농도(단독 사용시 각각 2.5배, 5배 농도 필요)로 사용함으로써 원료비를 낮추어 고기능성 제품을 보다 저렴한 가격에 공급할 수 있는 기회를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한화장품학회지
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• 제42권4호
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• pp.403-412
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• 2016

밀착연접(tight junction, TJ)은 인접하는 표피 세포 사이를 서로 연결 및 접합하여 전해질과 수분의 이동을 조절할 뿐만 아니라 세포 내 신호를 전달하고 세포분열을 조절하는 등 다양한 기능을 갖고 있는 것으로 알려졌다. 또한 최근 연구에 따르면 TJ 관련 단백질들의 비정상적 발현은 암 발생 및 진행과 밀접한 관련이 있는 것으로 보고되었으며, TJ 구성 단백질의 발현 조절은 피부 장벽 강화 및 보습 조절과 연관된 것으로 알려졌다. 본 연구에서는 세포 장벽 조절을 통해 피부 보습 조절에 관여하는 새로운 화장품 소재를 발굴하기 위해 여러가지 소재들에 대한 스크리닝을 수행하였다. 이 중 인공 감미료 소재로 널리 사용되는 스테비올 및 당 유도체(스테비오사이드)의 미백 및 주름 개선 등의 효능에 대한 기존 보고에 따라, 이들에 의한 TJ 조절 메커니즘을 확인하기 위해 다양한 세포 활성 기능 시험을 수행하였다. MTS (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium, inner salt)를 이용한 실험을 통하여 스테비올은 human keratinocyte cell line인 HaCaT 세포에 $250{\mu}M$ 까지 독성을 나타내지 않음을 확인하였다. Quantitative real-time PCR을 이용한 TJ 관련 단백질들의 mRNA 발현 변화를 통하여 스테비올에 의한 TJ 조절 기능을 확인하였다. 그 결과, 스테비올은 TJ 관련 단백질 중 특이적으로 claudin 8을 대조군 대비 30% 수준까지 감소시키는 것을 관찰하였다. 또한, 세포이동에 의한 영향을 관찰한 결과 스테비올 처리에 의해 세포이동이 현저히 저해되는 것을 확인하였다. 마지막으로 세포 장벽의 투과성 변화를 관찰하기 위해 표피세포 피부저항(transepithelial electric resistance, TEER) 분석 결과 스테비올에 의한 세포투과성(cell permeability) 또한 증가되는 것을 관찰하였다. 이에 반해, 스테비올 유도체(스테비오사이드, 리바우디오사이드)에서는 $1000{\mu}M$까지 세포 독성이 거의 나타나지 않을 뿐만 아니라 claudin 8 발현 억제 및 세포이동 저해현상도 관찰되지 않았다. 스테비올은 HaCaT 세포의 세포 독성, claudin 8 발현 억제, 그리고 세포 이동의 저해효과를 보이는 반면 스테비올 당 유도체인 스테비오사이드, 리바우디오사이드는 세포 독성 및 세포이동에 영향이 없는 것으로 나타난 본 연구 결과들은 스테비올 당 유도체가 향후 화장품 원료로써 스테비올보다 적합한 소재임을 시사한다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제23권3호
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• pp.238-244
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• 2015

Macrophage-derived chemokine, C-C motif chemokine 22 (MDC/CCL22), is one of the inflammatory chemokines that controls the movement of monocytes, monocyte-derived dendritic cells, and natural killer cells. Serum and skin MDC/CCL22 levels are elevated in atopic dermatitis, which suggests that the chemokines produced from keratinocytes are responsible for attracting inflammatory lymphocytes to the skin. A major signaling pathway in the interferon-${\gamma}$ (IFN-${\gamma}$)-stimulated inflammation response involves the signal transducers and activators of transcription 1 (STAT1). In the present study, we investigated the anti-inflammatory effect of dieckol and its possible action mechanisms in the category of skin inflammation including atopic dermatitis. Dieckol inhibited MDC/CCL22 production induced by IFN-${\gamma}$ (10 ng/mL) in a dose dependent manner. Dieckol (5 and $10{\mu}M$) suppressed the phosphorylation and the nuclear translocation of STAT1. These results suggest that dieckol exhibits anti-inflammatory effect via the down-regulation of STAT1 activation.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권12호
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• pp.1589-1598
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• 2022

Microfibrillated cellulose (MFC) is a valuable material with wide industrial applications, particularly for the food and cosmetics industries, owing to its excellent physiochemical properties. Here, we prepared high-solid microfibrillated cellulose (HMFC) from the centrifugation of Gelidium amansiiderived MFC right after fibrillation. Dispersion properties, morphology, and structural changes were monitored during processing. HMFC has a five-fold higher solid concentration than MFC without significant changes to dispersion properties. SEM images and FTIR spectra of HMFC revealed a stable surface and structure against centrifugal forces. HMFC exhibited 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline6-sulfonic acid) (ABTS) radical scavenging activity, although it could not scavenge 2,2-diphenyl-1- picrylhydrazyl (DPPH). Moreover, HMFC inhibited the generation of LPS-induced excessive nitrite and radial oxygen species in murine macrophage RAW264.7 cells. Additionally, HMFC suppressed LPS-induced Keap-1 expression in the cytosol but did not alter iNOS expression. HMFC also attenuated the UVB-induced phosphorylation of p38, c-Jun N-terminal kinase (JNK) 1/2, and extracellular-signal-regulated kinase (ERK) 1/2, as well as the phosphorylation of c-Jun in the immortalized human skin keratinocyte HaCaT cells. Therefore, the application of centrifugation is suitable for producing high-solid MFC as a candidate material for anti-inflammatory and antioxidative marine cosmeceuticals.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권6호
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• pp.1383-1392
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• 2021

호장근, 적하수오, 대황, 알로에 등과 같은 생약재의 주요 약리 활성 성분인 emodin은 항산화, 항균, 항염, 항암, 간보호 등에 효능이 있는 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 emodin의 피부 질환 및 기능성 소재로서의 활용 가능성을 알아보기 위해 염증 개선과 피부장벽기능 개선 관련 활성을 확인하였다. human keratinocyte인 HaCaT 세포에 대하여 항염효과를 관찰하기 위해 cytokine억제능은 ELISA kit로, 단백질 발현은 western blot으로 확인하였다. TNF-α (10 ng/mL)/IFN-γ (10 ng/mL)로 활성화된 HaCaT 세포에서 emodin을 농도별(5, 10, 20, 40) µM로 처리한 결과 TNF-α, IL-1β 및 IL-6의 생성량은 emodin의 농도가 증가함에 따라 감소됨을 확인하였다. 염증관련 단백질인 iNOS, COX-2 발현량에 대한 실험결과에서도 emodin 20 µM 농도에서 control 대비 iNOS는 48%, COX-2는 29%가 저해됨을 확인하였다. 피부장벽기능 개선의 지표로써 filaggrin, involucrin, loricirn의 mRNA 발현 정도와 filaggrin, involucrin, loricirn의 생성량을 확인한 결과 에모딘 농도에 의존적으로 증가하는 우수한 결과가 얻어졌다. 특히 20 µM 농도에서 대조군 대비 2배의 생성량 증가를 보인 filaggrin은 천연보습인자인 NMF의 형성에 관계되는 단백질로 각질층의 보습에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 결론적으로 emodin의 피부 질환 및 기능성 소재로서의 활용 가능성 중 염증 개선 및 피부장벽기능 개선 소재로 활용될 수 있음을 확인하였으며 향후 추가적인 연구가 수행되면 그 활용 범위가 더 넓어질 수 있을 것으로 사료된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제20권1호
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• pp.57-61
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• 2012

The matrix metalloproteinase (MMP) family is involved in the breakdown of the extracellular matrix during normal physiological processes such as embryonic development, reproduction, and tissue remodeling, as well as in disease processes such as pathological aging, arthritis, and metastasis. Oxidative conditions generate reactive oxygen species (ROS) (e.g., hydrogen peroxide [$H_2O_2$]) in cells, which subsequently induce the synthesis of matrix metalloproteinase-1 (MMP-1). MMP-1, an interstitial collagenase, in turn stimulates an aging phenomenon. In this study, baicalein (5,6,7-trihydroxyfl avone) was investigated for its in vitro activity against $H_2O_2$-induced damage using a human skin keratinocyte model. Baicalein pretreatment signifi cantly inhibited $H_2O_2$-induced up-regulation of MMP-1 mRNA, MMP-1 protein expression and MMP-1 activity in cultured HaCaT keratinocytes. In addition, baicalein decreased the transcriptional activity of activator protein-1 (AP-1) and the expression of c-Fos and c-Jun, both components of the heterodimeric AP-1 transcription factor. Furthermore, baicalein reduced phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase (ERK) and c-Jun-N-terminal kinase (JNK), which are upstream of the AP-1 transcription factor. The results of this study suggest that baicalein is involved in the inhibition of oxidative stress-induced expression of MMP-1 via inactivation of the ERK/JNK/AP-1 signaling pathway.

• 한국약용작물학회지
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• 제21권6호
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• pp.493-497
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• 2013

This study was designed to analyze the chemical composition of essential oil in 'Shiranuhi' immature fruit and to test their biological activities. 'Shiranuhi' immature essential oils (SIEO) were obtained by steam distillation from fruits collected from Jeju Island and were analyzed using gas chromatograph (GC)-flame ionization detectors (FID) and GC-MS. Fourteen components were identified in the essential oil. Limonene (75.21%) and terpineol (8.68%) were the major components in SIEO. Since acne vulgaris is the combined result of a bacterial infection and the inflammatory response to that infection, we examined whether SIEO possessed antibacterial against skin pathogens. As a result, SIEO showed excellent antibacterial activities against drug-susceptible and -resistant Propionibacterium acnes and Staphylococcus epidermidis, which are acne-causing bacteria. In this study, SIEO was examined on DPPH radical scavenging activities, which showed moderate antioxidant activity ($SC_{50}$, $15.36{\mu}L/mL$). In order to determined whether SIEO can be safely applied to human skin, the cytotoxicity effects of SIEO were determined by colorimetric MTT assays in normal human fibroblasts and keratinocyte HaCaT cells. They exhibited low cytotoxicity at $0.5{\mu}L/mL$ in both celllines. Based on these results, we suggest the possibility that essential oil of 'Shiranuhi' maybe considered as an antibacterial and antioxidant agent.