• 동의생리병리학회지
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• 제31권6호
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• pp.374-379
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• 2017

Hair loss affects interpersonal relationships and causes psychological stress. In this study, we investigated the antioxidant activity of Cynanchi Wilfordii Radix (CWR) and its effects on dermal papilla (DP) cells. Antioxidant efficacy was examined by ABTS assay. To confirm the effect on cell activity, MTS assay was performed and cell count was directly measured by hemocytometer. The mRNA expression of genes involved in hair formation and hair loss formation was confirmed by quantitative RT-PCR. CWR has a strong antioxidant activity. Cell viability of DP cells was increased to 118.5% by treatment of 0.5 mg/ml CWR for 24 hours, but the effect on the cell number was insignificant. These results suggest that CWR increases mitochondrial activity without promoting cell proliferation. Treatment of DP cells with 0.5 mg/ml CWR resulted in 48.5% reduction of mRNA expression of type 2 $5{\alpha}$-reductase, a major cause of male hair loss. In addition, mRNA expression of bone morphogenetic pretein (BMP), fibroblast growth factor (FGF)7, and FGF10, which are closely related to hair growth, was also decreased. Reactive oxygen species (ROS) acts as a cause of hair loss. The excellent antioxidant efficacy of CWR is thought to be able to effectively remove ROS. The dihydrotestosterone produced by type 2 $5{\alpha}$-reductase in DP cells is a potent inducer of male pattern hair loss. The inhibitory effect of type 2 $5{\alpha}$-reductase mRNA on DP cells induced by CWR may induce a positive therapeutic effect of male pattern hair loss.

• 생명과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1269-1275
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• 2017

최근 들어 곤충을 식품 및 바이오 소재로 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 곤충을 이용한 모발 성장 효과에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 탈모 예방 및 모발 성장 효과를 가진 새로운 천연물 소재 개발을 위해 갈색거저리 유충 추출물의 항산화 활성 및 모발 성장 촉진 효과를 연구하였다. 갈색거저리 유충 추출물의 항산화 활성 평가를 위해서 DPPH 라디칼 및 아질산염 소거능을 측정하였다. 모발 성장촉진 효과를 측정하기 위해서는 인간 모유두세포(human dermal papilla cell)와 섬유아세포(fibroblast, NIH3T3 cell)를 이용하였으며 MTS assay를 통해 세포생존율 및 세포증식률을 측정하였다. 모유두세포에서 dihydrotesteone (DHT)에 의한 세포사 억제 효과를 확인하였으며, 섬유아세포에서는 tolbutamide (TBM)의 potassium channel blocker 역할에 의한 세포사 억제 효과를 확인하였다. DPPH radical 및 아질산염 소거능 측정 결과 갈색거저리 유충 추출물은 항산화 역할이 뛰어난 것으로 보고된 블루베리와 유사하거나 높은 정도의 항산화능을 가지는 것으로 확인되었다. In vitro 상에서 갈색거저리 유충 추출물을 48시간 동안 처리한 경우, 모유두세포와 섬유아세포의 세포증식을 218% 및 116%까지 증가시켰다. 또한, 모유두세포에서 DHT 처리에 의한 세포사가 갈색거저리 유충 추출물에 의해 억제되는 것을 확인하였으며, 섬유아세포에서는 potassium channel blocker인 TBM에 의해 세포생존율이 감소하였으나 갈색거저리 유충 추출물 처리 시 세포생존율이 정상군과 비슷한 정도로 회복되는 것을 확인하였다. 이상의 결과로부터 갈색거저리 유충 추출물을 이용한 모발성장 및 탈모방지 기능성 소재 개발 가능성을 확인하였다.

• 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.

• 생약학회지
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• 제52권1호
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• pp.34-40
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• 2021

Proliferation and maintain of dermal papilla during progression of hair-cycle are crucial to the duration of anagen and regulated by diverse signaling pathway such as PI3K/Akt/Wnt/β-catenin pathway. In this study, we investigated the effects and mechanisms of Viola verecunda on dermal papilla cells. Treatment of dermal papilla cells with whole plant extract of V. verecunda resulted in cell proliferation, which was accompanied by up-regulation of cyclin D1, phospho (ser780)-pRB and cdc2 p34, and down-regulation of p27kip1. V. verecunda extract also promoted the levels of phospho (ser473)-Akt and phospho (ser780)-pRB in a time-dependent manner. Inhibition of PI3K/Akt by Wortmannin suppressed progression of cell-cycle, thereby attenuated the increases in proliferation of dermal papilla cells by V. verecunda extract. We further investigated Wnt/β-catenin pathway with respect to the effects of V. verecunda extract on the proliferation of dermal papilla cells. Treatment with V. verecunda extract results in up-regulation of Wnt/β-catenin proteins such as phospho (ser9)-GSKβ, phospho (ser552)-β-catenin and phospho (ser675)-β-catenin. In addition, Wortmannin abrogated V. verecunda extract mediated up-regulation of cdc2 p34 and down-regulation of p27kip1. These finding reveal that the proliferative effect of V. verecunda mediated by alteration of cell-cycle via activating PI3K/Akt/Wnt pathway in dermal papilla cells.

• 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.

• International Journal of Oral Biology
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• 제44권4호
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• pp.144-151
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• 2019

Alopecia has emerged as one of the biggest interests in modern society. Many studies have focused on the treatment of alopecia, such as transplantation of hair follicles or inhibition of the androgen pathway. Hair growth is achieved through proper proliferation of the components such as keratinocytes and dermal papilla cells (DPCs), movement, and interaction between the two cells. The present study examined the effect of the hedgehog (Hh) signaling pathway, which is an important and fundamental signal in the cell, on the morphology and the viability of human keratinocytes and DPCs. Upregulation of Hh signaling caused a morphological change and an increase in epithelium-mesenchymal transition-related gene expression but reduced the viability of keratinocytes, while the alteration of Hh signaling did not cause any change in DPCs. The results show the possibility that the regulation of Hh signaling can be applied for the treatment of alopecia.

• KSBB Journal
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• 제31권4호
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• pp.237-245
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• 2016

Hair loss affects both men and women of all ages and often significantly affects social and psychologic health. Recent therapeutic approach for hair loss such as finasteride and minoxidil focused on regulation of hormonal system blood flow. However, long-term use of these drugs caused adverse effects. To develop herbal medicine for therapeutic effect on hair growth, here we screened the 10 medicinal herbs (Red ginseng, Licorice, Ulmus, Barberry root, Lycium root, Rehmanniae radix crudus, Sophora root, Sweet flag, Polygala root, Achyranthes) based on oriental medicine literature. We measured cytotoxicity, anti-oxidant activity, and $5-{\alpha}$ reductase inhibitory effect of the herbal medicine on human dermal papilla (DP) cells to investigate therapeutic effect of the herbal medicine. Treatment of the 1% herbal medicine did not show any cytotoxic effects, and cell growth was increased by treatment of the 0.1% herbal medicine. In addition, the herbal medicine showed stronger antioxidant activity than resveratrol and comparable inhibitory activity of $5-{\alpha}$ reductase with finasteride. Furthermore, when applied to in vivo mouse model, we also observed increases in the number and length of hair of the herbal medicine-treated group. These results suggest that the herbal medicine promotes hair growth by its antioxidant activity and inhibitory activity of $5-{\alpha}$ reductase and might therefore be a promising hair growth-promoting agent.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제25권4호
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• pp.279-291
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• 2021

Hair loss is one of the most common chronic diseases, with a detrimental effect on a patient's psychosocial life. Hair loss results from damage to the hair follicle (HF) and/or hair regeneration cycle. Various damaging factors, such as hereditary, inflammation, and aging, impair hair regeneration by inhibiting the activation of hair follicle stem cells (HFSCs) and dermal papilla cells (DPCs). Formyl peptide receptor 2 (FPR2) regulates the inflammatory response and the activity of various types of stem cells, and has recently been reported to have a protective effect on hair loss. Given that stem cell activity is the driving force for hair regeneration, we hypothesized that FPR2 influences hair regeneration by mediating HFSC activity. To prove this hypothesis, we investigated the role of FPR2 in hair regeneration using Fpr2 knockout (KO) mice. Fpr2 KO mice were found to have excessive hair loss and abnormal HF structures and skin layer construction compared to wild-type (WT) mice. The levels of Sonic hedgehog (Shh) and β-catenin, which promote HF regeneration, were significantly decreased, and the expression of bone morphogenetic protein (Bmp)2/4, an inhibitor of the anagen phase, was significantly increased in Fpr2 KO mice compared to WT mice. The proliferation of HFSCs and DPCs was significantly lower in Fpr2 KO mice than in WT mice. These findings demonstrate that FPR2 impacts signaling molecules that regulate HF regeneration, and is involved in the proliferation of HFSCs and DPCs, exerting a protective effect on hair loss.

• 대한화장품학회지
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• 제49권1호
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• pp.75-85
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• 2023

본 연구에서는 7 개의 아미노산으로 이루어진 헵타펩타이드의 Lgr5 binding에 따른 인체 모낭 구성 세포의 활성에 대한 영향을 확인하였다. 표면 플라즈몬 공명(surface plasmon resonance, SPR) 시스템을 이용하여 헵타펩타이드가 Lgr5에 결합하는 것을 확인하였다. 인체 모유두세포(human hair follicle dermal papilla cell, HHFDPC)에 헵타펩타이드를 처리한 결과, 농도 의존적인 세포 증식이 나타났으며 β-catenin의 세포 내핵 이동 및 하위 유전자인 LEF1, Cyclin-D1, c-Myc의 발현 증가가 관찰되었다. 그리고 세포 증식 기전 관련 인자인 Akt와 ERK의 인산화 수준이 증가되었으며, 성장인자인 hepatocyte growth factor (HGF), keratinocyte growth factor (KGF), vascular endothelial growth factor (VEGF) 발현이 유도되었다. 또한 인체 모모세포(human hair germinal matrix cell, HHGMC)의 분화 관련 전사 인자와 인체 외모근초세포(human hair outer root sheath cell, HHORSC)의 분화 표지 인자들도 헵타펩타이드 처리 시 높은 발현율을 보였다. 추가적으로 우리는 헵타펩타이드의 인체 모낭줄기세포(human hair follicle stem cell, HHFSC) 분화에 대한 영향을 조사하였다. 그 결과, HHFSC 표지인자들의 mRNA와 단백질 수준이 감소하였고 반면에 분화 표지인자들은 증가하였다. 상기의 결과들은 헵타펩타이드가 인체 모낭 구성 세포에서 Wnt/β-catenin 경로를 촉진시켜 증식 또는 분화를 유도할 수 있음을 보여준다. 이를 토대로 종합해 볼 때, 본 연구의 헵타펩타이드는 모발 성장을 유도하고 탈모 개선에 도움을 줄 수 있는 기능성 원료로 사용될 수 있을 것으로 보인다.

• 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.