[논문]인체 모유두세포의 증식에 미치는 갈근 에탄올추출물의 효과

박설아; 고경숙; 인명희; 문연자; 우원홍

doi:10.15188/kjopp.2017.06.31.3.167

인체 모유두세포의 증식에 미치는 갈근 에탄올추출물의 효과
Effect of Puerariae Radix Ethanol Extract on the Proliferation of Human Dermal Papilla Cells 원문보기

동의생리병리학회지 = Journal of physiology & pathology in Korean Medicine, v.31 no.3, 2017년, pp.167 - 172

박설아 (원광대학교 뷰티디자인과) , 고경숙 (원광대학교 뷰티디자인과) , 인명희 (한의학전문대학원 한약자원개발학과) , 문연자 (한의학전문대학원 한약자원개발학과) , 우원홍 (한의과대학 해부학교실)

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, we investigated the effect of Puerariae Radix ethanol extracts (EPR). The effect of the EPR on proliferation of human hair dermal papilla cells(HHDPCs) by MTT assay and observed Expression of mechanisms that regulate cell proliferation extracellular signal-regulated kinase(ERK) and Akt by western blot. The results showed EPR increased the proliferation of HHDPCs and up-regulation phosphorylation of ERK and Akt. ERK and Akt increased by EPR inhibited phosphorylation by PD98059 (ERK inhibitor) and LY294002 (Akt inhibitor), and cell proliferation was also inhibited. These results suggested EPR increases the proliferation of HHDPCs through phosphorylation of ERK and Akt, and therefore is a beneficial effect for the alopecia treatment.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

이에 본 연구는 피지분비 억제 효능 및 항염, 항균, 피부개선 효과가 있는 갈근 추출물이 탈모 및 두피 환경 개선에 영향을 미칠 것으로 판단하고 발모 및 탈모에 밀접한 관련이 있는 인체 모유두 세포(humam hair dermal papilla cells, HHDPCs)를 이용하여 갈근 에탄올추출물(Ethanol Extract of Puerariae Radix, EPR)이 세포증식 및 관련 신호전달 인자에 미치는 영향을 평가하여 탈모 치료제 개발의 기초자료를 제공하고자 한다.

제안 방법

갈근 추출물이 인체 모유두세포의 증식에 미치는 영향을 조사하기 위해 농도별 세포 생존율과 관련 MAPK의 발현을 측정하였다. 그 결과, 모유두세포의 증식이 증가하였고 ERK, Akt의 인산화가 촉진되었으며, 증가된 세포 증식과 인산화의 촉진을 ERK와 Akt 억제제 전처리를 통해 확인한 결과, 모두 억제되었다.

대상 데이터

(주) 옴니허브에서 구입한 갈근 200 g에 100% EtOH 2 ℓ를 넣어 3일간 실온에서 추출하였다. 추출물을 거즈로 여과한 후 회전감압농축기(EYELA, Japan)를 이용하여 3.
Scien Cell (CA, USA)사에서 구입한 인체 모유두세포(Human Hair Dermal Papilla Cells, HHDPCs)를 10% Fetal bovine serum (FBS; Welgene, Gyeongsan, Korea), 100units/mL penicillin 100 ㎍/㎖가 첨가된 Dulbecco's modified Eagle medium (DMEM; Welgene, Gyeongsan, Korea)을 사용하여 37℃, 5% CO₂ incubator에서 배양하였다.

데이터처리

모든 실험은 3회 반복하여 평균 ± SD로 나타내었으며, Sigma Plot (San Jose, CA, USA)의 student's t-test를 이용하여 p-value값을 계산하여 통계적 유의성 검증을 실시하였다. p<0.

이론/모형

갈근 추출물이 모유두세포의 증식을 촉진하는 신호전달기전을 조사하기 위하여 시료를 처리한 뒤 western blot분석으로 Akt 인산화를 조사하였다. Fig.
세포 증식율 측정은 Mosmann (1983)의 방법에 의하여 실시하였다. 모유두세포를 24 well plate에 2x10³ 개씩 분주하고 갈근 에탄올추출물(EPR) 5, 10, 25 ㎍/㎖와 양성대조군 minoxidil 10 μM (Sigma, MO, USA)을 처리한 후 37℃, 5% CO₂하에서 48시간, 72시간 배양하였다.

성능/효과

갈근 추출물이 인체 모유두세포의 증식에 미치는 영향을 조사하기 위해 농도별 세포 생존율과 관련 MAPK의 발현을 측정하였다. 그 결과, 모유두세포의 증식이 증가하였고 ERK, Akt의 인산화가 촉진되었으며, 증가된 세포 증식과 인산화의 촉진을 ERK와 Akt 억제제 전처리를 통해 확인한 결과, 모두 억제되었다. 이러한 결과를 통해 갈근 에탄올추출물의 세포증식은 ERK, Akt 인산화 경유를 통한 효과임을 확인하였다.
그 결과, 모유두세포의 증식이 증가하였고 ERK, Akt의 인산화가 촉진되었으며, 증가된 세포 증식과 인산화의 촉진을 ERK와 Akt 억제제 전처리를 통해 확인한 결과, 모두 억제되었다. 이러한 결과를 통해 갈근 에탄올추출물의 세포증식은 ERK, Akt 인산화 경유를 통한 효과임을 확인하였다. 이에 본 연구는 갈근 에탄올추출물은 모유두세포의 증식을 유도하여 모발의 성장에 영향 미칠 것으로 판단되며, 탈모 치료제 개발에 기초자료가 될 것으로 사료된다.

후속연구

이상의 결과 갈근 추출물이 ERK와 Akt의 인산화를 유도하여 모유두세포의 증식을 촉진함으로 모발의 성장을 유도할 수 있다는 가능성을 제시한다. 따라서 갈근 추출물의 탈모억제 및 발모 효과를 입증할 후속연구가 필요하며, 탈모 치료제 개발 후보물질서 가치가 있는 것으로 생각된다.
이러한 결과를 통해 갈근 에탄올추출물의 세포증식은 ERK, Akt 인산화 경유를 통한 효과임을 확인하였다. 이에 본 연구는 갈근 에탄올추출물은 모유두세포의 증식을 유도하여 모발의 성장에 영향 미칠 것으로 판단되며, 탈모 치료제 개발에 기초자료가 될 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	모낭이란 무엇인가?	모낭은 포유류동물에 존재하는 피부부속기관으로 태아기에 중배엽과 외배엽 사이에서 파생되고 내모근초(inner root sheath), 외모근초(outer root sheath), 모근(hair root), 모유두(hair dermal papilla), 모기질(hair matrix), 멜라닌형성세포(melanocyte) 등이 존재한다.1,2) 이 중 모유두세포는 모구(hair buld) 내 특화된 섬유아 세포의 일원으로 세포의 증식을 통해 모발의 성장주기 및 남성형 탈모(androgenetic alopecia)에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다 3-5).
	갈근 추출물이 인체 모유두세포의 증식에 미치는 영향은 어떠한가?	이러한 결과를 통해 갈근 에탄올추출물의 세포증식은 ERK, Akt 인산화 경유를 통한 효과임을 확인하였다. 이에 본 연구는 갈근 에탄올추출물은 모유두세포의 증식을 유도하여 모발의 성장에 영향 미칠 것으로 판단되며, 탈모 치료제 개발에 기초자료가 될 것으로 사료된다.
	모유두의 특징은 무엇인가?	1,2) 이 중 모유두세포는 모구(hair buld) 내 특화된 섬유아 세포의 일원으로 세포의 증식을 통해 모발의 성장주기 및 남성형 탈모(androgenetic alopecia)에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다 3-5). 모유두(dermal papilla)는 모낭의 가장 하단부에 위치하며, 모기질세포(hair matrix cell)에 감싸져있고 EGF (epidermal growth factor), TGF (transforming growth factor)-α, β, KGF(keratinocyte growth factor), IL (interleukin)-1 등의 성장, 저 해인자를 통해 세포의 증식, 분열, 사멸 등을 조절하여 모낭의 발생 및 성장주기, 모발의 성장을 조절한다6).

참고문헌 (40)

Kwack MH, Ahn JS, Kim MK, Kim JC, Sung YK. Preventable effect of L-threonate, an ascorbate metabolite, on androgen-driven balding via repression of dihydrotestosteroneinduced dickkopf-1 expression in human hair dermal papilla cells. BMB Reports. 2010;43(10):688-92.

원문보기 상세보기
Hardy MH. The secret life of the hair follicle. Trends Genet. 1992;8(2):55-61.

상세보기
Inui S, Fukuzato Y, nakajima T, Yoshikawa K, Itami S. Identification of Androgen-inducible TGF-betal Derived from Dermal Papilla Cells as a Key Mediator in Androgenetic Alopecia. J Investing Dermatol Symp Proc. 2003;8(1):69-71.

상세보기
Olive RF. The Indaction of Hair Follicle Formaltion in the Aduit Hooded Rat by Vibrissa Dermal Papilla. J Embryol Exp Morphol. 1970;23:219.
Kim OY. Effects of Ultraviolet B Irradiation and Oxidantive Stress on MicroRNA Expression Profiles in Normal Himan Dermal Papilla Cells. The Graduate School oh Konkuk Univ. 2014. p 10.
Lee MJ. Study on protective effects of epigallocatechin gallate on dihydrotestosterone-induced damage by using the microRNA expression profiles in human dermal papilla cells. The Graduate School oh Konkuk Univ. 2015. p 1-2.
Lim NY, Kim DS, Woo WH, Moon YJ, Ko KS. Effect of fructus ligustri lucidi of H2O extract on cell proliferation and cell signal pathway in human hair dermal papilla cells. J Kor Soc Cosm 2001;17(4):774-9.
Botchkarev VA, Kishimoto J. Molecular control of epithelial-mesenchymal interactions during hair follicle cycling. J invest Dermatol. 2003;8(1):46-55.

상세보기
Cho YL, Lee EJ, Cho KH. The Effect of Glycine Semen Nigra Extract on Dermal Papilla (DP) Cell Proliferation and Differentiation During Anagen Phase of Hair Cycle. J Natural Science. 2010;22:73-96.
McElwee KJ, Niiyama S, Freyschmidt-Paul P, Wenzel E, Kissling S, Sundberg JP, Hoffmann R. Dietary soy oil content and soy-derived phytoestrogen genistein increase resistance to alopecia areata onset in C3H/HeJ mice. Exp Dermatol. 2003;12(1):30-6.

상세보기
Plikus M.V, Mayer JA, Cruz D, Baker RE, Maini PK, Moxson R, Chuong CM. Cyclic dermal BMP Signaling Regulates Stem Cell Activation During Hair Regeneration. Nature. 2008;451(7176):340-4.

상세보기
Jeon HY, Kim SH, Kim CW, Shin HJ, Seo DB, Lee SJ. Hair Growth Promoting Effect of Black Soybean Extract In Vitro and In Vivo. Korean J Food Sci. 2011;43(6):747-53.

원문보기 상세보기
Arase S, Sandamoto Y, Katoh S, Urano Y, Takeda K. Co-culture of human hair follicles and dermal papillae in a collagen matrix. J Dermatol. 1999;17(11):667-76.
Zhao L, Liu LQ, Wang YJ, Yang W, Geng WX, Wei J, Li LW, Chen FL. Treatment of alopecia by transplantation of hair follicle stem cells and dermal papilla cells encapsulated in alginate gels. Med Hypothesis 2007;10(5):1-3.
Stenn KS, Combates NJ, Gordon JS, Pardinas JR, Parimoo S, Prouty SM. Hair follicle growth controls. Dermatol. Clin. 1996;14(4):543-58.

상세보기
Buhl AE, Waldon DJ, Conrad SJ, Mulholland MJ, Kubicek MF, Johnson GA, Brunden MN, Stefanski KJ, Stehle RG, Gadwood RC, Kamdar BV, Thomasco LM, Schostarez HJ, Schwartz TM, Diani AR. Potassium channel conductance: a mechanism affecting hair growth both in vitro and in vivo. J Invest Dermatol. 1992;98(3):315-9.

상세보기
Han JH, Kwon OS, Chung JH, Cho KH, Eun HC, Kim KH. Effect of minoxidil on proliferation and apoptosis in dermal papilla cells of human hair follicle. J Dermatol Sci. 2004;34(2):91-8.

상세보기
Meisheri KD, Cipkus LA, Taylor CJ. Mechanism of action of minoxidil sulfate-induced vasodilation: a role for increased K+ permeability. J Pharmacol. 1988;245(3);751-60.
Melcangi RC, Caruso D, Abbiati F, Giatti S, Calabrese D, Piazza F, Cavaletti G. Neuroactive Steroid Levels are Modified in Cerebrospinal Fluid and Plasma of Post Finasteride Patients Showing Persistent Sexual Side Effects and Anxious/Depressive Symptomatology. J Sexual Medicine. 2013;10(10):2598-603.

상세보기
Hagemann T, Schlutter-Bohmer B, Allam JP, Bieber T, Novak N. Positive lymphocyte transformation test in a patient with allergic contact dermatitis of the scalp after short-term use of topical minoxidil solution. Cont Derm. 2005;53(1):85-97.
Lee SJ. Bonchokungmok. Jinunsa Seoul, 1980. 18:537 p.
Lee OH. Effect of Supplementation of Puerariae Radix Ethanol Extract on the Antioxidative Defense System in Rats. J Nutr Health. 2004;37(10):872-80.
Park JM, Lee DW, Choe SG, Ha JW. Cosmetic composition for reducing skin pore size and secreting sebum containing the extract of Oenothera odorata Jacq., Pueraria radix, Pine tree leaves and Ulmus pumila L. The Graduate School oh Seokyeong Univ. 2013.
Kim IC. Antioxidative Property and Whitening Effect of the Pueraria Radix, Poria Cocos and Coptidis Rhizoma. J of The Korean Oil Chemists. 2008;25(2):219-25.
Kim HB, Kang KH, Hwang WD, Lyu SA, Lee SY. The Effects of Puerariae Radix on Allergic Inflammation. J Korean Oriental Pediatrics. 2009;23(3):217-31.
Park JA, Lee SO, Moon EJ, Kim M, Lim SC, Cho MH, Kim SY. Protective Effect of Puerariae Radix on Ovariectomy-induced Bone Loss in Rats. Natural Product Sciences. 2011;17(3):189-97.

원문보기 상세보기
Kim SN, Kim HS, Nam GS, Hwang SW, Hwang SY. Inhibition of Inflammatory-cytokines Production and Prostaglandin E2 Activity by Puerariae Radix Extracts. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2006;35(1):28-34.

원문보기 상세보기
Yun IR, Choi YJ, Heo JH, Choi CY, Seoung TJ, Kim YG, Kim JS. Nitrite scavenging activity and protective effect of the Puerariae Radix and green tea extract on lead acetate and cadmium-induced liver damage in mice. Korean J Vet Serv. 2010;33(3):275-85.
Lee E, Kang JH. Effects of Gal geun (Puerariae Radix) on lowering lipid and antioxidant Korean J. Plant Res. 2008;21(6):457-61.

원문보기 상세보기
Lee SY, Kim HS, Kim JO, Hwang SW, Hwang SY. Inhibitory Effect of Mixture of Ethanol Extracts in Agastachis Herba and Pueraria Radix on the Proliferation and $PGE_2$ Production of HT-29 Human Colon Cancer Cell Line. Kor. J. Pharmacogn. 2006;37(4):283-9.
Park JS. Effect of Origanum vulgare Extracts on Hair regeneration. Kor J Pharmacogn. 2013;43(3):275-80.
Kim JR, Kim MJ, Kim YJ, Yoon YM, An SK. Analysis of the Gens Expression Profiling in Human Dermal Papilla Cells Stimulated by Hydrogen peroxide. J Kor Soc Cosm. 2012;18(1):110-9.
Lee YK, Choi JH. Effects of Black Soybean and Germinated Black Soybean Extracts on proliferation of primary human follicle dermal papilla cells. Korea Society for Wellness. 2015;10(1):293-301.
Shin HS, Park SY, Hwang ES, Lee DG, Mavlonov GT, Yi TH. Ginsenoside F2 Reduces Hair Loss by Controlling Apoptosis through the Sterol Regulatory Element-Binding Protein Cleavage Activating Protein and Transforming Growth Factor- ${\beta}$ Pathways in a Dihydrotestosterone-Induced Mouse Model. Biol. Pharm. Bull. 2014;37(5):755-63.

상세보기
Jain R, Monthakantirat O, Tengamuay P, De-Eknamkul W. Avicequinone C isolated from Avicennia marina exhibits $5{\alpha}$ -reductase-type 1 inhibitory activity using an androgenic alopecia relevant cell-based assay system. Molecules. 2014;19(5):6809-21.

상세보기
Lee JS, Kim YC. Regular Articles : The Promoting Effect of Angelica gigas Nakai and Glycyrrhiza uralensis Fischet Oriental Medicine Complex Extracts on Hair Growth. J Cosme Sci. 2010;6(1):49-56.
Kim SN, Kim HS, Nam GS, Hwang SW, Hwang SY. Inhibition of Inflammatory-cytokines Production and Prostaglandin E2 Activity by Puerariae Radix Extracts. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2006;35(1):28-34.

원문보기 상세보기
Hna JH, Kwon OS, Chung JH, Cho KH, Eun HC, Kim KH. Effect of minoxidil on proliferation and apoptosis in dermal papilla cells of human hair follicle. J Dermatol. Sci. 2004;34(2):91-8.

상세보기
Enshell-Seijffers D, Lindon C, Kashiwagi M, Morgan BA. Beta-catenin activity in the dermal papilla regulates morphogenesis and regeneration of hair. Developmental Cell, 2010;18(4):633-42.

상세보기
Kiratipaiboon C, Tengamnuay P, Chanvorachote P. Ciprofloxacin Improves the Stemness of Human Dermal Papilla Cells. Stem Cells Int. 2016;16:1-14.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증