• 대한화장품학회지
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• 제41권2호
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• pp.135-141
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• 2015

세포 노쇠화(cell senescence)는 나이 듦에 따른 내인성 노화 및 질병들에서 나타날 수 있는 세포의 노화인자 발현, 세포분열 정지 등의 현상으로 일컬어진다. 피부세포의 경우, 노화 및 외부요인으로 인한 세포 노쇠화가 일어나 세포분열의 정지 및 기능 이상이 관찰되며 이는 피부노화를 가속화시키는 요인이 된다. 본 연구에서는, cordycepin을 이용하여 노화된 피부세포의 세포 노쇠화 억제 및 기능 향상을 유도하여 피부노화 개선의 가능성을 제시하였다. 사람에서 유래한 섬유아세포를 이용하여 세포의 ${\beta}$-galactosidase 활성 세포염색 결과, 많은 계대의 세포에서 발현이 높게 나타남을 알 수 있었다. 항산화 및 항염 효과가 알려진 cordycepin을 많은 계대의 세포에 처리하였을 때 ${\beta}$-galactosidase 활성이 확연히 떨어짐을 확인하였고 무혈청 배지 조건에서 많은 계대 세포의 증식 및 생존율을 높이는 결과를 보였으며 세포 노쇠화와 많은 연관성이 대두되고 있는 미토콘드리아의 기능관련 실험을 진행한 결과, 높은 ROS억제능이 나타났다. 본 연구를 통하여 노화된 사람 피부 섬유아세포에서의 cordycepin의 세포 노화 개선능을 알 수 있었으며, 피부 항노화소재로서의 가능성을 확인하였다.

• 대한의생명과학회지
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• 제23권2호
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• pp.49-56
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• 2017

Fibroblast growth factor (FGF)-2 is one of the most effective growth factors to increase the growth rate of mesenchymal stem cells (MSCs). Previously, we reported that low dose of FGF-2 (1 ng/ml) induced proliferation of bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BMSCs) through AKT and ERK activation resulting in reduction of autophagy and senescence, but not at a high dose. In this study, we investigated the effects of high dose FGF-2 (10 ng/ml) on proliferation, autophagy and senescence of BMSCs for long term cultures (i.e., 2 months). FGF-2 increased the growth rate of BMSCs in a dose dependent manner for a short term (3 days), while during long term cultures (2 months), population doubling time was increased and accumulated cell number was lower than control in BMSCs when cultured with 10 ng/ml of FGF-2. 10 ng/ml of FGF-2 induced immediate de-phosphorylation of ERK1/2, expression of LC3-II, and increase of senescence associated ${\beta}$-galactosidase (SA-${\beta}$-Gal, senescence marker) expression. In conclusion, we showed that 10 ng/ml of FGF-2 was inadequate for ex vivo expansion of BMSCs because 10 ng/ml of FGF-2 induced growth retardation via ERK1/2 de-phosphorylation and induction of autophagy and senescence in BMSCs.

• Molecules and Cells
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• 제37권8호
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• pp.620-627
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• 2014

We have previously shown that microRNAs (miRNAs) miR-760, miR-186, miR-337-3p, and miR-216b stimulate premature senescence through protein kinase CK2 (CK2) downregulation in human colon cancer cells. Here, we examined whether these four miRNAs are involved in the replicative senescence of human lung fibroblast IMR-90 cells. miR-760 and miR-186 were significantly upregulated in replicatively senescent IMR-90 cells, and their joint action with both miR-337-3p and miR-216b was necessary for efficient downregulation of the ${\alpha}$ subunit of CK2 ($CK2{\alpha}$) in IMR-90 cells. A mutation in any of the four miRNA-binding sequences within the $CK2{\alpha}3^{\prime}$-untranslated region (UTR) indicated that all four miRNAs should simultaneously bind to the target sites for $CK2{\alpha}$ downregulation. The four miRNAs increased senescence-associated ${\beta}$-galactosidase (SA-${\beta}$-gal) staining, p53 and $p21^{Cip1/WAF1}$ expression, and reactive oxygen species (ROS) production in proliferating IMR-90 cells. $CK2{\alpha}$ overexpression almost abolished this event. Taken together, the present results suggest that the upregulation of miR-760 and miR-186 is associated with replicative senescence in human lung fibroblast cells, and their cooperative action with miR-337-3p and miR-216b may induce replicative senescence through $CK2{\alpha}$ downregulation-dependent ROS generation.

• 대한화장품학회지
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• 제44권2호
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• pp.117-124
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• 2018

본 연구에서는 천연물 화장품 원료의 유기용매 추출법과 미생물을 이용한 발효법의 장단점을 보완하기 위해, 생(生) 천연물에 미생물을 이용한 발효를 통해 과즙을 만드는 새로운 제조법으로 화장품 소재를 개발하였다. 천연물은 다양한 색상과 비타민이 풍부한 것으로 알려진 파프리카 중 두 가지 색상(빨간색, 녹색)을 선정하였고, 발효에 사용된 미생물로서 당분해 효소능이 있는 유산균(Lactobacillus plantarum)을 이용해 파프리카에 접종하여 발효하였다. 먼저 고압으로 착즙한 파프리카 생즙 2종과 유산균으로 발효한 발효즙 2종의 생리활성변화를 확인해 보았다. 총 페놀함량과 총 플라보노이드 함량 측정 실험 결과, 파프리카 생즙보다 발효즙에서 모두 함량이 높았으며 특히 빨간색 파프리카 발효즙에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 프리라디칼 소거효과와 지질과산화 억제효과 역시 파프리카 생즙에 비해 발효즙에서 우수한 항산화 효과가 나타났으며, 그중 빨간색 파프리카 발효즙의 효과가 가장 높았다. 항산화 효과가 높은 빨간색 파프리카 발효즙을 이용해 MMP-1 발현실험을 한 결과 농도 의존적으로 MMP-1 mRNA와 MMP-1 단백질의 발현을 억제하였다. 노화에 따른 glycation(당화현상) 실험의 경우, 파프리카 발효즙에서 상대적으로 anti-glycation 효과로 최종 당화산물(advanced glycation end-products, AGEs) 생성 억제 활성이 높아 항산화효과와 밀접한 연관성을 나타내었다. 또한, 세포노화 지표물질인 senescence-associated ${\beta}$-galactosidase (SA-${\beta}$-gal) 활성을 사람 섬유아세포(HDF)를 이용하여 실험한 결과, 파프리카 발효즙을 처리하였을 때 노화에 의해 염색된 세포의 수가 감소하여 세포의 senescence를 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로, 파프리카는 생즙보다 유산균을 이용한 발효즙이 항산화 효과와 항노화 효능이 우수했으며, 그중 빨간색 파프리카 발효즙이 가장 우수한 항산화와 항노화 효능을 가져 이를 이용한 항산화 및 항노화의 천연 신소재로 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권4호
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• pp.316-324
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• 2007

콩류에 다량 존재하는 제니스틴으로부터 얻을수 있는 제니스테인이 노화된 피부 섬유아세포의 활성과 피부의 주성분인 콜라겐의 합성 및 이의 주요한 분해 효소인 MMP-1의 합성에 어떤 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 제니스테인은 54세의 섬유아세포 증식을 유의하게 증가시켰으며, 이러한 세포증식 효과는 비타민 A와 유사하게 자연노화가 많이 진행된 세포에서 뚜렷하였다. 아울러 77세의 섬유아세포에서 제니스테인 처리에 의해 세포노화의 지표인 SA-${\beta}$-Gal 염색이 감소된 것을 확인하였다. 그리고 제니스테인은 섬유아세포에서 type I pN 콜라겐의 합성을 촉진하였고, UVA에 의해 콜라겐 합성이 매우 억제된 상황에서도 합성 증가 효과를 보였는데 이러한 현상은 자연노화가 많이 진행된 세포에서 더욱 효과적이었다. 콜라겐 매트릭스를 이용한 콜라겐 생합성 결과에서 제니스테인은 광노출부나 비노출 부위에서 얻은 모두의 세포에서 콜라겐 합성을 증가시킴을 알 수 있었으며, 이를 통해 제니스테인이 광노화 및 자연노화에 모두 효과적인 것으로 추측할 수 있다. 제니스테인은 젊은 피부의 세포에서 MMP-1의 합성에는 큰 영향을 미치지 않았으나, 노화된 피부의 세포에서 매우 증가되어 있는 MMP-1의 합성을 억제하였다. 이상의 결과에서 제니스테인은 광노화 뿐 아니라, 자연 노화에 의한 피부 주름을 예방하는데 유용한 물질이 될 것으로 사료된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제25권5호
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• pp.511-518
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• 2017

Ultraviolet (UV) irradiation is a relevant environment factor to induce cellular senescence and photoaging. Both autophagy- and silent information regulator T1 (SIRT1)-dependent pathways are critical cellular processes of not only maintaining normal cellular functions, but also protecting cellular senescence in skin exposed to UV irradiation. In the present studies, we investigated whether modulation of autophagy induction using a novel synthetic SIRT1 activator, heptasodium hexacarboxymethyl dipeptide-12 (named as Aquatide), suppresses the UVB irradiation-induced skin aging. Treatment with Aquatide directly activates SIRT1 and stimulates autophagy induction in cultured human dermal fibroblasts. Next, we found that Aquatide-mediated activation of SIRT1 increases autophagy induction via deacetylation of forkhead box class O (FOXO) 1. Finally, UVB irradiation-induced cellular senescence measured by $SA-{\beta}-gal$ staining was significantly decreased in cells treated with Aquatide in parallel to occurring SIRT1 activation-dependent autophagy. Together, Aquatide modulates autophagy through SIRT1 activation, contributing to suppression of skin aging caused by UV irradiation.

• Nutrition Research and Practice
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• 제1권2호
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• pp.105-112
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• 2007

Ascorbic acid has been reported to extend replicative life span of human embryonic fibroblast (HEF). Since the detailed molecular mechanism of this phenomenon has not been investigated, we attempted to elucidate. Continuous treatment of HEF cells with ascorbic acid at ($200{\mu}M$) from 40 population doubling (PD) increased maximum PD numbers by 18% and lowered $SA-{\beta}-gal$ positive staining, an aging marker, by 2.3 folds, indicating that ascorbic acid extends replicative life span of HEF cells. Ascorbic acid treatment lowered DCFH by about 7 folds and Rho123 by about 70%, suggesting that ascorbic acid dramatically decreased ROS formation. Ascorbic acid also increased aconitase activity, a marker of mitochondrial aging, by 41%, indicating that ascorbic acid treatment restores age-related decline of mitochondrial function. Cell cycle analysis by flow cytometry revealed that ascorbic acid treatment decreased G1 population up to 12%. Further western blot analysis showed that ascorbic acid treatment decreased levels of p53, phospho-p53 at ser 15, and p21, indicating that ascorbic acid relieved senescence-related G1 arrest. Analysis of AP (apurinic/apyrimidinic) sites showed that ascorbic acid treatment decreased AP site formation by 35%. We also tested the effect of hydrogen peroxide treatment, as an additional oxidative stress. Continuous treatment of $20{\mu}M$ of hydrogen peroxide from PD 40 of HEF cells resulted in premature senescence due to increased ROS level, and increased AP sites. Taken together, the results suggest that ascorbic acid extends replicative life span of HEF cells by reducing mitochondrial and DNA damages through lowering cellular ROS.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권7호
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• pp.801-808
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• 2017

본 연구는 장내세균 Bifidobacterium bifidum 배양액과 추출액을 사용하여 자외선B를 조사한 인간 진피섬유아세포에서 세포생존율과 세포 노화 및 세포주기의 변화를 살펴봄으로써 자외선B에 의한 세포 보호 효능을 평가하였다. 우선 자외선B를 조사한 결과 광량에 비례하여 HDFs의 생존율이 감소하였으며 $100mJ/cm^2$ 조사 시 67.3%로 떨어졌으나 B. bifidum 배양액과 추출액 처리 후 세포생존율을 증가시켜 자외선B에 대한 보호 효능이 있었다. 그리고 $SA-{\beta}-gal$ activity 변화를 측정한 결과에서 세포 노화율을 감소시켰음을 확인하였다. 또한, propidium iodide staining을 통하여 세포주기상 Sub-G1기 세포 수가 감소하였으므로 apoptosis를 억제하였고 이는 세포주기를 정상화하는 데 긍정적인 영향을 미쳤다. B. bifidum 배양액과 추출액 처리한 결과 세포 내 활성산소종이 감소함에 따라 p53과 p21의 발현을 감소시켰으며, 따라서 이에 본 연구에서 B. bifidum 배양액과 추출액은 UV-B로 인한 손상을 보호하는 효과가 있음을 규명하였다.