Seo, Sang-Ah;Park, Hyun-Jung;Han, Min-Gi;Lee, Ran;Kim, Ji-Soo;Park, Ji-Hoo;Lee, Won-Young;Song, Hyuk
Food Science of Animal Resources
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v.41
no.5
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pp.749-762
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2021
Colostrum, which contains various immune and growth factors, aids wound healing by promoting keratinocyte proliferation. Aquaporins (AQPs) are small, hydrophobic membrane proteins that regulate cellular water retention. However, few studies have examined the effect of processed colostrum whey on AQP-3 expression in human skin cells. Here, we investigated the effect of milk, colostrum, fermented milk, and fermented colostrum whey on AQP-3 expression in keratinocyte HaCaT cells. Concentrations of 100-400 ㎍/mL of fermented colostrum whey were found to induce HaCaT cell proliferation. AQP-3 was found to be expressed exclusively in HaCaT cells. AQP-3 expression was significantly increased in 100 ㎍/mL fermented colostrum whey-treated cells compared with that in controls. Moreover, fermented colostrum increased p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) and c-Jun N-terminal kinase (JNK) phosphorylation, but not ERK1/2 phosphorylation. Thus, our results suggest that fermented colostrum whey increased AQP-3 expression in, and the proliferation of, keratinocytes via JNK and p38 MAPK activation.
Glycosaminoglycans (GAGs) and chitosan have been used as matrix materials to support the dermal part of skin equivalent which is used for both pharmacological and toxicological evaluations of drugs potentially used for dermatological diseases. However, their biological roles of GAGs and chitosan in the skin equivalent are still unknown. In the present study, we evaluated whether GAGs and chitosan directly affect keratinocyte stem cells (KSCs) and their transit-amplifying cells (TA cells). Among supporting matrix materials, chitosan significantly increased the number of ${\alpha}6$$integrin^{high}/CD71^{high}$ human keratinocyte TA cells by 48.5%. In quantitative real-time RT-PCR analysis, chitosan significantly increased CD71 and CD200 gene transcription whereas not ${\alpha}6$ integrin. In addition, the level of the gene transcription of both keratin 1 (K1) and K10 in the chitosan-treated human keratinocytes was significantly lower than those of control, suggesting that chitosan inhibit keratinocyte differentiation. We also found that N-acetyl-D-glucosamine (NAG) and $\beta$-(1-4)-linked D-glucosamine (D-glc), two components of chitosan, have no effect on the expression of CD71, K1, and K10, suggesting that each monomer component of chitosan is not enough to regulate the number of epidermal keratinocyte lineage. Conclusively, chitosan increases keratinocyte TA cell population which may contribute to the cellular mass expansion of the epidermal part of a skin equivalent system.
Kim, Do Hyung;Kim, Hyo Jin;Yeo, Hyerin;Lee, Cheon Goo;Lee, Sang Hwa
Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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v.42
no.2
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pp.145-152
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2016
Epidermis is continuously regenerated by keratinocyte stem cells (KSCs) residing in basement membrane, which is critical to the survival of an organism. KSCs are believed to persist during the whole lifetime and generate an enormous number of keratinocytes, required for the maintenance of epidermis, through transit amplifying cells dividing definite times until they become differentiated. In this report, we have developed a phenolic compound, paeonol, purified from Moutan Cortex, as a KSC proliferation activator, by screening about 350 herbal compounds. The cell proliferation activation by paeonol is specific for KSC not for keratinocyte, and no significant difference in the expression of p63 protein, a KSC marker, in KSCs treated with paeonol was observed in FACS analysis with anti-p63 antibody. In the colony forming assay, paeonol-treated KSC showed improved colony forming activity more than 1.3 fold. In addition, the result of PCR array shows that the activity of paeonol is through several signal pathways involving stem cell functions. These results suggest that paeonol could enhance KSC proliferation activity without reduction in stemness and could be applied to cosmetics as a KSC activating ingredient.
Min Woong Kim;Eung Ji Lee;Ha-Na Gil;Yong Ji Chung;Eun Mi Kim
Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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v.49
no.1
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pp.75-85
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2023
This study was conducted to assess the effect of heptapeptide, composed of seven amino acids, on the activation of human hair cells isolated from human hair follicles. We have confirmed that the heptapeptide could bind to Lgr5 from the results of surface plasmon resonance (SPR) analysis. Heptapeptide enhanced the proliferation of human hair follicle dermal papilla cells (HHFDPCs) in a dose dependent manner. It induced the protein level of nuclear β-catenin, and the expressions of β-catenin downstream target genes, including LEF1, Cyc-D1 and c-Myc, in HHFDPCs. Heptapeptide significantly induced the phosphorylation of Akt and ERK, and the mRNA expressions of growth factors, including hepatocyte growth factor (HGF), keratinocyte growth factor (KGF) and vascular endothelial growth factor (VEGF), in HHFDPCs. In addition, heptapeptide significantly increased mRNA expression levels of differentiation-related transcription factors of human hair germinal matrix cells (HHGMCs) and differentiation markers of human hair outer root sheath cells (HHORSCs). Additionally, we investigated the effect of heptapeptide on human hair follicle stem cells (HHFSCs) differentiation and found that the heptapeptide reduced the mRNA and protein levels of stem cell markers, while it increased those levels of differentiation markers. These results have indicated that the heptapeptide promotes proliferation or differentiation of various types of hair follicle constituent cells through the induction of Wnt/β-catenin signaling. From the results, we have suggested that the heptapeptide in this study could be applied as a new functional material for the improvement of hair growth and alopecia.
The Journal of Korean Medicine Ophthalmology and Otolaryngology and Dermatology
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v.21
no.1
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pp.70-82
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2008
Objective : The purpose of this study is to examine the effects of Baickbujasan(BB) on the skin damage and depigmentation. Method : The inhibition of tyrosinase activity, melanogenesis and cell viability in cultured B16 melanoma cells were measured. In order to test effects of reduction of melanogenesis, B16 F-10 mouse melanoma stem line was employed to extract melanin from cultured cell, where BB was added or not, and was dissolved in alkali for colorimetric analysis. Also, in order to test skin alteration in C57BL/6 after UV irradiation, the animals were grouped into a UV urradiation group and UV irradiation after BB application group. Dopa oxidase tissue staining was excuted to invesitage the change in the distribution of active melanin cell. The distribution of active melanin cell in inner skin of iNOS after damage from UVB irradiation and the manifestation condition of P53 which takes part in natural death of keratinocyte were examined. Result : The results indicate that BB has significant effects on tyrosinase activity, and melanogenesis in vivo test. BB seems to reduce C57BL/6, external dermatological damage, for instance, erythematous papule, eczema, loss of keratinocyte, reduction in pus, and relieves dermatological damages. Conclusion : BB can be applied externally for UV protection and depigmentation.
In the current study, the mesenchymal stem cells (MSCs) isolated and propagated from the human umbilical cord blood (UCB) were tested for their capabilities of differentiation into chondrocytes in vitro. The mesenchymal progenitor cells (MPCs) collected from UCB were cultured in a low glucose DMEM medium with 10% FBS, L-glutamine and antibiotics. The human MSC colonies were positively stained by PAS reaction. When the immunophenotypes of surface antigens on the MSCs were analyzed by fluorescence-activated cell sorter (FACS) analysis, these cells expressed positively MSC-related antigens of CD 29, CD44, CD 90 and CD105, whereas they did not express antigens of CD14, CD31, CD34, CD45, CD133 and HLA-DR. Following induction these MSCs into chondrocytes in the chondrogenic differentiation medium for 3 weeks or more, the cells were stained positively with safranin O. We clearly confirmed that human MSCs were successfully differentiated into chondrocytes by RT-PCR and immunofluorescent stain of type-II collagen protein. These data also indicate that the isolation, proliferation and differentiation of the hUCB-derived MSCs in vitro can be used for elucidating the mechanisms involved in chondrogenesis. Moreover this differentiation technique can be applied to developing cell-based tissue regeneration or repair damaged tissues.
The beneficial effects of adipose-derived stem cell conditioned media (ADSC-CM) for skin regeneration have previously been reported, despite the precise mechanism of how ADSC-CM promotes skin regeneration remaining unclear. ADSC-CM contains various secretomes and this may be a factor in it being a good resource for the treatment of skin conditions. It is also known that ADSC-CM produced in hypoxia conditions, in other words Advanced Adipose-Derived Stem cell Protein Extract (AAPE), has excellent skin regenerative properties. In this study, a human primary skin cell was devised to examine how AAPE affects human dermal fibroblast (HDF) and human keratinocyte (HK), which both play fundamental roles in skin regeneration. The promotion of collagen formation by HDFs was observed at 0.32 mg/ml of AAPE. AAPE treatment significantly stimulated stress fiber formation. DNA gene chips demonstrated that AAPE in HKs (p<0.05) affected the expression of 133 identifiable transcripts, which were associated with cell proliferation, migration, cell adhesion, and response to wounding. Twenty five identified proteins, including MMP, growth factor and cytokines such as CD54, FGF-2, GM-CSF, IL-4, IL-6, VEGF, TGF-${\beta}2$, TGF-${\beta}3$, MMP-1, MMP-10, and MMP-19, were contained in AAPE via antibody arrays. Thus, AAPE might activate the HK biological function and induce the collagen synthesis of HDF. These results demonstrate that AAPE has the potential to be used for clinic applications aimed at skin regeneration.
Seok-Seon Roh;Gwang Jin Lee;Byunghyun Kim;Bo Kyoung Hwang;Hyojin Kim;Yun Hee Chang;Jae-kun Yoou;Young-Sung Ju
The Korea Journal of Herbology
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v.38
no.5
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pp.85-95
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2023
Objectives : This study was intended to reveal the chemical profiles of aerial(leaf, stem) and underground(rhizome, radix) parts of wild ginseng, and to investigate their anti-aging effects on human skin cells. Methods : Wild ginseng, estimated for over 20 years, was divided into the aerial and underground parts. Total phenolic contents of each extracts were measured using a Folin-ciocalteu method. The contents of 18 amino acids, 8 minerals and 27 ginsenosides were determined by GC-FID, ICP-MS and LC-MS, respectively. The anti-aging effects, including the radical scavenging activity, the activation of mitochondrial function on human fibroblasts, and the proliferation activity on human keratinocyte progenitor cells, for the whole plant and underground part of wild ginseng were evaluated. Results : The total phenolic acids, amino acids, and minerals in the aerial part were more than twice as high as in the underground part. Compared to the cultivated ginseng root, there were various types of ginsenosides in both parts of wild ginseng, and the total amount was more than twice as high. In particular, the aerial part significantly contained ginsenoside F1, F2, C-Mc1, and C-O, and the distinctive patterns that distinguish each parts of wild ginseng from the cultivated ginseng root were derived. The whole plant and underground part of wild ginseng exhibited significant antioxidant effect(14.3-45.6%), activation of mitochondrial membrane potential(105.5-120.1%), and cell proliferation(112.1-125.4%). Conclusions : The entire plant and underground part of wild ginseng are high value-added plants and have beneficial effects on skin anti-aging properties through its abundant metabolites.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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