Due to the continuous increase in patients with androgenetic alopecia (AGA) and psychological disorders such as depression and anxiety, the demand for hair loss treatment and effective hair growth materials has increased. Terminalia bellirica (Gaertn.) Roxb. (TBE) reportedly exerts anti-inflammatory, hepatoprotective, and antidiabetic effects, among others, but its effects on testosterone (TS)-inhibited hair growth remains unclear. In this study, we evaluated the effects of TBE on TS-induced hair growth regression in human follicle dermal papilla cells (HFDPCs) and C57BL/6 mice. Oral administration of TBE increased TS-induced hair growth retardation. Interestingly, effects were greater when compared with finasteride, a commercial hair loss treatment product. Histological analyses revealed that oral TBE administration increased hair follicles in the dorsal skin of C57BL/6 mice. Additionally, western blotting and immunofluorescence showed that oral TBE administration recovered the TS-induced inhibition of cyclin D1, proliferating cell nuclear antigen (PCNA), and Ki67 expression in vivo. Using in vitro proliferation assays, TBE promoted HFDPC growth, which was suppressed by TS treatment. Thus, TBE may be a promising nutraceutical for hair health as it promoted hair growth in AGA-like in vitro and in vivo models.
Objective : Recently, hair has become one of the important aspects of beauty. So, there are many studies about prevention and treatment of alopecia. Finasteride and minoxidil have been known to drug for alopecia treatment. However, these agents have side effects such as irritation, pruritus, and erythema when they were used for a long time. So, we assessed hair growth effect on herbal mixture (RAA) include in Rehmanniae Radix Preparata, Achyranthis Radix, and Acanthopanacis Cortex. Methods : 6 weeks aged C57BL/6 mice were divided three treatment groups. : CON group (vehicle solution), MNXD group (positive control, 3% minoxidil), RAA group (15% RAA solution). And we applied 200 ㎕ of three groups to shaved dorsal skin every day. Hair growth effects of treatment were determined through phototrichogram by folliscope and hair follicle morphometry by H&E staining. And we assessed hair growth-related gene (VEGF, IGF-1, TGF-β1) expressions by western blot and 5-α reductase II analysis of dermal (skin) or internal organ (prostate gland). Results : Hair density and hair follicle size in MNXD or RAA group was enhanced compared to those of CON group, respectively. Also, the protein expression levels in dermal of VEGF, IGF-1 increased but TGF-β1 decreased in RAA and MNXD group, compared to CON group, respectively. 5-α reductase II levels of tissues in MNXD or RAA group significantly decreased compared to those of CON group, respectively. Conclusion : These results suggest that RAA has the promoting effect on hair growth.
Studies were Performed to determine whether the water fraction of Panax ginseng Protected radiation damage to hair medullar cells of N:GP(s) mice after in vivo irradiation with $^{60}Co{\;}{\gamma}-rays$. The hair follicles in the middle of the growth cycle were analysed 3 days after 3 Gy irradiation for the changes in the number of cells in the forming medulla of the hair in the region just above the germinal matrix of the growing (anagen) hair follicle. The radioprotective effect of ginseng was compared with the irradiation control. The medullar cell count per unit length ($100{\;}\mu\textrm{m}$) of hair follicle was higher in the pretreated-groups of ginseng, both oral (2 mg/ml of drinking water, p<0.05) and intraperitoneal (0.3 mg/head, p<0.001) treatments, than the irradiation control. These data suggested that the water fraction of Panax ginseng may reduce cell damages on the body surface caused by ${\gamma}-rays$.
We successfully isolated human anagen hair follicles from human scalp skin by microdissection and tried to culture them under various conditions. First we confirmed negative effect of serum on human hair follicle organ culture. As a next step serum-free medium compositions, Philpott medium, IMDM, and DHGM (Dongguk hair growth medium) were tried. Philpott medium is a general medium for hair organ culture based on Williams' E medium and DHGM is a special self-developed medium containing high amino acids and vitamins (B group) composition. As results, hair follicle in Philpott medium and IMDM showed anagen phase morphological structure, but rapid loss of hair elongation, low alkaline phosphatase expression, and very low expression of CK19. It is thought these hair follicles rapidly regressed from apoptosis. However, hair follicles in DHGM showed long term anagen phase morphological structure, continuous hair elongation, high alkaline phosphatase, and CK19 expression. These results demonstrate that high amino acids and vitamins (B group) composition are essential to in vitro long term human hair follicle organ culture and this culture medium will be useful in basic study of hair biology or application study to the development of alopecia treatment drugs.
Lee, Na-Eun;Park, Sang-Deuk;Hwang, Hongik;Choi, Sun-Hye;Lee, Ra Mi;Nam, Sung Min;Choi, Jong Hee;Rhim, Hyewhon;Cho, Ik-Hyun;Kim, Hyoung-Chun;Hwang, Sung-Hee;Nah, Seung-Yeol
Journal of Ginseng Research
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v.44
no.1
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pp.168-177
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2020
Background: Ginseng has been widely used as a health-promoting tonic. Gintonin present in ginseng acts as a lysophosphatidic acid (LPA) receptor ligand that activates six LPA receptor subtypes. The LPA6 subtype plays a key role in normal hair growth, and mutations in the LPA6 receptor impair normal human hair growth. Currently, human hair loss and alopecia are concerning issues that affect peoples' social and day-to-day lives. Objective: We investigated the in vitro and in vivo effects of a gintonin-enriched fraction (GEF) on mouse hair growth. Methods: Human hair follicle dermal papilla cells (HFDPCs) and six-week-old male C57BL/6 mice were used. The mice were divided into the four groups: control, 1% minoxidil, 0.75% GEF, and 1.5% GEF. The dorsal hair was removed to synchronize the telogen phase. Each group was treated topically, once a day, for 15 days. We analyzed hair growth activity and histological changes. Results: GEF induced transient [Ca2+]i, which stimulated HFDPC proliferation and caused 5-bromo-2'-deoxyuridine (BrdU) incorporation in a concentration-dependent manner. GEF-mediated HFDPC proliferation was blocked by the LPA receptor antagonist and Ca2+ chelator. HFDPC treatment with GEF stimulated vascular endothelial growth factor release. Topical application of GEF and minoxidil promoted hair growth in a dose-dependent manner. Histological analysis showed that GEF and minoxidil increased the number of hair follicles and hair weight. Conclusion: Topical application of GEF promotes mouse hair growth through HFDPC proliferation. GEF could be one of the main components of ginseng that promote hair growth and could be used to treat human alopecia.
This study was carried out to examine the action mechanism of Chamaecyparis obtusa oil (CO) on hair growth in C57BL/6 mice. For alkaline phosphatase (ALP) and ${\gamma}$-glutamyl transpeptidase (${\gamma}$-GT) activities in the skin tissue, at week 4, the 3% minoxidil (MXD) and 3% CO treatment groups showed an ALP activity that was significantly higher by 85% (p < 0.001) and 48% (p < 0.05) and an ${\gamma}$-GT activity that was significantly higher by 294% (p < 0.01) and 254% (p < 0.05) respectively, as compared to the saline (SA) treatment group. For insulin-like growth factor-1 (IGF-1) mRNA expression in the skin tissue, at week 4, the MXD and CO groups showed a significantly higher expression by 204% (p < 0.05) and 426% (p < 0.01) respectively, as compared to the SA group. At week 4, vascular endothelial growth factor (VEGF) expression in the MXD and CO groups showed a significantly higher expression by 74% and 96% (p < 0.05) respectively, however, epidermal growth factor (EGF) expression in the MXD and CO groups showed a significantly lower expression by 66% and 61% (p < 0.05) respectively, as compared to the SA group. Stem cell factor (SCF) expression in the MXD and CO groups was observed by immunohis-tochemistry as significant in a part of the bulge around the hair follicle and in a part of the basal layer of the epidermis. Taking all the results together, on the basis of effects on ALP and ${\gamma}$-GT activity, and the expression of IGF-1, VEGF and SCF, which are related to the promotion of hair growth, it can be concluded that CO induced a proliferation and division of hair follicle cells and maintained the anagen phase. Because EGF expression was decreased significantly, CO could delay the transition to the catagen phase.
Primary human dermal papilla cells (HDPCs) are often preferred in studies on hair growth and regeneration. However, primary HDPCs are limited by their reduced proliferative capacity, decreased hair induction potential, and extended doubling times at higher passages. To overcome these limitations, pTARGET vectors containing human papillomavirus16 (HPV16) E6/E7 oncogenes were transfected into HDPCs and selected using G-148 to generate immortalized cells here. HPV16 E6/E7 oncogenes were efficiently transfected into primary HDPCs. Immortalized HDPC showed higher proliferative activity than primary HDPC, confirming an increased proliferation rate. Expression of p53 and pRb proteins was downregulated by E6 and E7, respectively. E6/E7 expressing HDPC cells revealed that cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitor p21 expression was decreased, while cell cycle-related genes and proteins (CDK2 and cyclin E) and E2F family genes were upregulated. Immortalized HDPCs maintained their responsiveness to Wnt/β-catenin pathway and hair follicle formation capability, as indicated by their aggregative properties and stemness. E6/E7 immortalized HDPCs may facilitate in vitro hair growth and regeneration studies.
Udenafil, which is a $PDE_5$ inhibitor, is used to treat erectile dysfunction. However, it is unclear whether udenafil induces hair growth via the stimulation of adipose-derived stem cells (ASCs). In this study, we investigated whether udenafil stimulates ASCs and whether increased growth factor secretion from ASCs to facilitate hair growth. We found that subcutaneous injection of udenafiltreated ASCs accelerated telogen-to-anagen transition in vivo. We also observed that udenafil induced proliferation, migration and tube formation of ASCs. It also increased the secretion of growth factors from ASCs, such as interleukin-4 (IL-4) and IL12B, and the phosphorylation of ERK1/2 and $NF{\kappa}B$. Furthermore, concomitant upregulation of IL-4 and IL12B mRNA levels was attenuated by ERK inhibitor or $NF{\kappa}B$ knockdown. Application of IL-4 or IL12B enhanced anagen induction in mice and increased hair follicle length in organ culture. The results indicated that udenafil stimulates ASC motility and increases paracrine growth factor, including cytokine signaling. Udenafil-stimulated secretion of cytokine from ASCs may promote hair growth via the ERK and $NF{\kappa}B$ pathways. Therefore, udenafil can be used as an ASC-preconditioning agent for hair growth.
Literature has revealed that the delta opioid receptor (DOR) exhibited diverse pharmacological effects on neuron and skin. In the present study, we have investigated whether the activation of DOR has hair-growth promotion effects. Compared with other opioid receptor, DOR was highly expressed in epidermal component of hair follicle in human and rodents. The expression of DOR was high in the anagen phase, but it was low in the catagen and telogen phases during mouse hair cycle. Topical application of UFP-512, a specific DOR agonist, significantly accelerated the induction of the anagen in C3H mice. Topical application of UFP-512 also increased the hair length in hair organ cultures and promoted the proliferation and the migration of outer root sheath (ORS) cells. Similarly, pharmacological inhibition of DOR by naltrindole significantly inhibited the anagen transition process and decreased hair length in hair organ cultures. Thus, we further examined whether Wnt/β-catenin pathway was related to the effects of DOR on hair growth. We found that Wnt/β-catenin pathway was activated by UFP-512 and siRNA for β-catenin attenuated the UFP-512 induced proliferation and migration of ORS cells. Collectively, result established that DOR was involved in hair cycle regulation, and that DOR agonists such as UFP-512 should be developed for novel hair-loss treatment.
The recent development of methods for culturing hair follicles in vitro has proved an important tool to investigate many aspects of drug screening. Hair follicles develop as a result of epithelial-mesenchymal interactions between epidermal keratinocytes and dermal cells. We isolated some follicle cells using explantation and enzymatic digestion method from human scalp hair follicles. So we could culture some follicular cells, such as outer root sheath (ORS) cells, dermal papilla (DP) cells, dermal sheath (DS) cells, matrix cells and melanocytes. To induce hair morphogenesis in vitro the cells were 3-D cultured as skin structures. Moreover, to develop hair follicel organ culture model, we applied dermal equivalent (DE) to culturing hair follicles to expand hair growth period.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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