인간유래 3D 피부칩을 이용한 Coenzyme Q10의 효능시험 및 노화피부모델 제작 Efficacy test of coenzyme Q10 and aged skin model fabrication using human-derived 3D skin-on-a-chip원문보기
노화방지 및 항산화 효과가 있는 코엔자임 Q10은 체내에 필수 요소로, 노화할수록 체내합성량이 줄어든다는 보고가 있다. 본 연구에서는 Pumpless Skin-on-a-chip을 이용하여 표피와 진피로 구성된 인간유래 피부모델 배양하여 코엔자임 Q10의 항노화 효능 시험을 하였다. 코엔자임 Q10은 배양배지를 통해 조직 등가물에 첨가되었으며, 제작된 플랫폼에서는 펌프와 외부튜브없이 원하는 유속으로 배양액을 순환시킬 수 있는 중력을 이용한 skin-on-a-chip을 제작했다. 첨가 약물의 농도에 따라 진피층의 ...
노화방지 및 항산화 효과가 있는 코엔자임 Q10은 체내에 필수 요소로, 노화할수록 체내합성량이 줄어든다는 보고가 있다. 본 연구에서는 Pumpless Skin-on-a-chip을 이용하여 표피와 진피로 구성된 인간유래 피부모델 배양하여 코엔자임 Q10의 항노화 효능 시험을 하였다. 코엔자임 Q10은 배양배지를 통해 조직 등가물에 첨가되었으며, 제작된 플랫폼에서는 펌프와 외부튜브없이 원하는 유속으로 배양액을 순환시킬 수 있는 중력을 이용한 skin-on-a-chip을 제작했다. 첨가 약물의 농도에 따라 진피층의 섬유아세포의 수를 비교하고, 피부 구조의 분화를 분석했으며 약물 첨가 농도에 따른 조직 수축률을 확인했다. real-time qPCR과 면역조직염색을 통해 코엔자임 Q10의 효능을 조사했다. ELISA 분석을 통해 콜라겐과 상호작용하는 파라크린 시그널링중 하나인 TGF-beta 1의 발현량을 확인했다. 코엔자임은 피부장벽기능을 유지하는데 필요한 단백질의 발현량을 증가시키는 등 노화반응 억제에 효과적일 것으로 예상되며, 이 결과는 전임상평가를 개선시킬 수 있으며 화장품에 첨가되는 코엔자임 Q10의 효능평가를 위한 Pumpless Skin-On-a-chip 시스템의 사용촉진에 도움이 될 것으로 예상된다. 노화피부에 대한 연구는 현재 외인성 노화의 주 요인인 광노화에 중점을 두고 있는데, 자연노화피부에 대한 효율적인 연구를 위해 노화피부모델을 제작했다. 3차원 피부 등가물은 28일 배양했을 때 가장 인체와 유사한 상태가 된다는 보고가 있다. 본 연구에서는 피부 등가물을 28일 배양 중, 주기적 압축자극 유무에 따른 피부 등가물이 실제 인체와 유사한 노화의 모습을 나타내는지를 확인했다. 압축자극 구동장치를 통해 12시간동안 자극을 인가하고 12시간 휴식 시키는 방식을 사용해 노화피부를 구현했다. H&E 염색을 통해 압축자극의 유무에 따른 표피층 두께의 변화를 확인했으며, real-time qPCR을 통해 압축자극에 의해 노화 마커인 P16의 유전자 발현량 증가를 확인했다. 결론적으로 압축자극시 노화 피부에서 관찰되는 표피층 두께 감소와 P16 유전자의 증가가 관찰되어 압축자극을 인가하는 조건에서 배양한 피부 등가물이 노화피부모델로 적당하였다. 이러한 인간유래 노화피부모델 제작으로 실제 피부의 노화에 상응하는 특징을 가지는 HSE를 28일이라는 기간안에 재현해내는 것은 약물 및 화장품 테스트에 유용하게 사용될 것으로 보이며, 동물복지를 위한 동물실험 대체에도 적합할 것이라 전망된다
노화방지 및 항산화 효과가 있는 코엔자임 Q10은 체내에 필수 요소로, 노화할수록 체내합성량이 줄어든다는 보고가 있다. 본 연구에서는 Pumpless Skin-on-a-chip을 이용하여 표피와 진피로 구성된 인간유래 피부모델 배양하여 코엔자임 Q10의 항노화 효능 시험을 하였다. 코엔자임 Q10은 배양배지를 통해 조직 등가물에 첨가되었으며, 제작된 플랫폼에서는 펌프와 외부튜브없이 원하는 유속으로 배양액을 순환시킬 수 있는 중력을 이용한 skin-on-a-chip을 제작했다. 첨가 약물의 농도에 따라 진피층의 섬유아세포의 수를 비교하고, 피부 구조의 분화를 분석했으며 약물 첨가 농도에 따른 조직 수축률을 확인했다. real-time qPCR과 면역조직염색을 통해 코엔자임 Q10의 효능을 조사했다. ELISA 분석을 통해 콜라겐과 상호작용하는 파라크린 시그널링중 하나인 TGF-beta 1의 발현량을 확인했다. 코엔자임은 피부장벽기능을 유지하는데 필요한 단백질의 발현량을 증가시키는 등 노화반응 억제에 효과적일 것으로 예상되며, 이 결과는 전임상평가를 개선시킬 수 있으며 화장품에 첨가되는 코엔자임 Q10의 효능평가를 위한 Pumpless Skin-On-a-chip 시스템의 사용촉진에 도움이 될 것으로 예상된다. 노화피부에 대한 연구는 현재 외인성 노화의 주 요인인 광노화에 중점을 두고 있는데, 자연노화피부에 대한 효율적인 연구를 위해 노화피부모델을 제작했다. 3차원 피부 등가물은 28일 배양했을 때 가장 인체와 유사한 상태가 된다는 보고가 있다. 본 연구에서는 피부 등가물을 28일 배양 중, 주기적 압축자극 유무에 따른 피부 등가물이 실제 인체와 유사한 노화의 모습을 나타내는지를 확인했다. 압축자극 구동장치를 통해 12시간동안 자극을 인가하고 12시간 휴식 시키는 방식을 사용해 노화피부를 구현했다. H&E 염색을 통해 압축자극의 유무에 따른 표피층 두께의 변화를 확인했으며, real-time qPCR을 통해 압축자극에 의해 노화 마커인 P16의 유전자 발현량 증가를 확인했다. 결론적으로 압축자극시 노화 피부에서 관찰되는 표피층 두께 감소와 P16 유전자의 증가가 관찰되어 압축자극을 인가하는 조건에서 배양한 피부 등가물이 노화피부모델로 적당하였다. 이러한 인간유래 노화피부모델 제작으로 실제 피부의 노화에 상응하는 특징을 가지는 HSE를 28일이라는 기간안에 재현해내는 것은 약물 및 화장품 테스트에 유용하게 사용될 것으로 보이며, 동물복지를 위한 동물실험 대체에도 적합할 것이라 전망된다
Coenzyme Q10, which has anti-aging and antioxidant effects, is an essential element in the body, and it has been reported that the amount of coenzyme Q10 synthesized in the body decreases as the elderly age. In this study, we conducted an anti-aging efficacy test of coenzyme Q10 by culturing a human...
Coenzyme Q10, which has anti-aging and antioxidant effects, is an essential element in the body, and it has been reported that the amount of coenzyme Q10 synthesized in the body decreases as the elderly age. In this study, we conducted an anti-aging efficacy test of coenzyme Q10 by culturing a human-derived skin model composed of the epidermis and dermis using Pumpless Skin-on-a-chip. Coenzyme Q10 is added to tissue equivalents using culture medium, and the platform fabricated uses gravity-based skin-on-a that allows the culture to circulate at the desired flow rate without a pump and external tube. The number of fibroblasts in the dermis layer was compared according to the concentration of the added drug, the differentiation of the skin structure was analyzed, and the tissue contraction rate depending on the added drug concentration was confirmed. The efficacy of coenzyme Q10 was investigated by real-time qPCR and immunohistochemical staining. The expression level of TGF-beta 1, which is one of the paracrine signals that interact with collagen, was confirmed through ELISA analysis. Coenzyme is expected to be effective in suppressing the aging response, including increasing the expression level of proteins required to maintain the barrier function of the skin, and this result can improve preclinical evaluation. It is expected to help promote the use of the Pumpless Skin -On-a-chip system to evaluate the efficacy of coenzyme Q10 added to cosmetics. Research on skin aging currently focuses on photoaging, a major contributor to extrinsic aging, but has created a skin aging model for efficient research on naturally aged skin. It has been reported that three-dimensional skin equivalents become most like the human body when cultured for 28 days. In this study, it was confirmed whether the skin equivalent showed the same aging state as the actual human body with or without regular compression stimulation during the 28-day culture. Skin aging was implemented using a method of applying a 12-hour stimulus via a compression stimulus drive and resting for 12 hours. H & E staining was used to confirm changes in the thickness of the epidermal layer with and without compression stimulation, and real-time qPCR was used to confirm an increase in the gene expression level of P16, which is an aging marker, by compression stimulation. In conclusion, a decrease in the thickness of the epidermal layer and an increase in the P16 gene observed in skin aging during compression stimulation were observed, and a skin equivalent cultured under the condition of applying compression stimulation was suitable as a skin aging model. It seems that it is useful for testing drugs and cosmetics to reproduce HSE with characteristics equivalent to actual skin aging in the production of these human-derived skin aging models within a period of 28 days. Alternatives to animal experiments for welfare are also expected to be suitable.
Coenzyme Q10, which has anti-aging and antioxidant effects, is an essential element in the body, and it has been reported that the amount of coenzyme Q10 synthesized in the body decreases as the elderly age. In this study, we conducted an anti-aging efficacy test of coenzyme Q10 by culturing a human-derived skin model composed of the epidermis and dermis using Pumpless Skin-on-a-chip. Coenzyme Q10 is added to tissue equivalents using culture medium, and the platform fabricated uses gravity-based skin-on-a that allows the culture to circulate at the desired flow rate without a pump and external tube. The number of fibroblasts in the dermis layer was compared according to the concentration of the added drug, the differentiation of the skin structure was analyzed, and the tissue contraction rate depending on the added drug concentration was confirmed. The efficacy of coenzyme Q10 was investigated by real-time qPCR and immunohistochemical staining. The expression level of TGF-beta 1, which is one of the paracrine signals that interact with collagen, was confirmed through ELISA analysis. Coenzyme is expected to be effective in suppressing the aging response, including increasing the expression level of proteins required to maintain the barrier function of the skin, and this result can improve preclinical evaluation. It is expected to help promote the use of the Pumpless Skin -On-a-chip system to evaluate the efficacy of coenzyme Q10 added to cosmetics. Research on skin aging currently focuses on photoaging, a major contributor to extrinsic aging, but has created a skin aging model for efficient research on naturally aged skin. It has been reported that three-dimensional skin equivalents become most like the human body when cultured for 28 days. In this study, it was confirmed whether the skin equivalent showed the same aging state as the actual human body with or without regular compression stimulation during the 28-day culture. Skin aging was implemented using a method of applying a 12-hour stimulus via a compression stimulus drive and resting for 12 hours. H & E staining was used to confirm changes in the thickness of the epidermal layer with and without compression stimulation, and real-time qPCR was used to confirm an increase in the gene expression level of P16, which is an aging marker, by compression stimulation. In conclusion, a decrease in the thickness of the epidermal layer and an increase in the P16 gene observed in skin aging during compression stimulation were observed, and a skin equivalent cultured under the condition of applying compression stimulation was suitable as a skin aging model. It seems that it is useful for testing drugs and cosmetics to reproduce HSE with characteristics equivalent to actual skin aging in the production of these human-derived skin aging models within a period of 28 days. Alternatives to animal experiments for welfare are also expected to be suitable.
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