[논문]발효 돈태반과 그 주요 다이펩타이드 섭취가 UVB 조사에 의한 무모 생쥐의 피부 주름생성에 미치는 효과

이지은; 박종일; 김종배; 정혜인; 황재성

doi:10.5762/kais.2018.19.3.229

발효 돈태반과 그 주요 다이펩타이드 섭취가 UVB 조사에 의한 무모 생쥐의 피부 주름생성에 미치는 효과
The Effects of Orally Administered Fermented Porcine Placenta and Its Major Dipeptides on UVB-induced Wrinkle Formation in the Hairless Mice 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.19 no.3, 2018년, pp.229 - 242

이지은 (경희대학교 생명공학원 유전공학과) , 박종일 (경희대학교 생명공학원 유전공학과) , 김종배 (LG생활건강 기술연구원) , 정혜인 (LG생활건강 기술연구원) , 황재성 (경희대학교 생명공학원 유전공학과)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 발효 돈태반 (fermented porcine placenta, FPP)과 그의 주요 다이펩타이드인 L-Leucyl-Glycine (Leu-Gly), Glycyl-L-Leucine (Gly-Leu)의 섭취가 UVB 조사에 의한 무모 쥐의 피부 주름 생성에 미치는 효능을 알아보았다. Human Primary Dermal fibroblasts-Neonatal (HDF-N) 세포에서 세포 독성을 나타내지 않는 농도를 설정하여 평가하였을 때, FPP, Leu-Gly, Gly-Leu 처리 시 procollagen의 증가 및 MMP-1 (matrix metalloproteinase-1)의 감소를 확인하였다. 또한 무모 생쥐에 주 3회 UVB를 조사하여 광노화를 유도하였고, FPP 10, 100 mg/kg, Leu-Gly 10 mg/kg, Gly-Leu 10 mg/kg을 매일 총 8주간 경구투여 한 후, 주름생성, 홍반및 MMPs의 발현량을 측정하였다. 8주간 진행된 동물 실험 결과 UVB만 조사한 군과 비교하여 UVB를 조사하고 FPP, Leu-Gly, Gly-Leu을 섭취시킨 군에서 주름생성과 홍반이 감소하였고 피부 수분함량과 콜라겐 생합성이 증가하였다. 뿐만 아니라 FPP, Leu-Gly, Gly-Leu 섭취군에서 콜라겐 분해효소인 MMP-3, MMP-13의 mRNA 발현량이 감소하였고, MMP-2와 MMP-9의 활성이 감소하였다. 결과를 종합하였을 때, FPP의 주요 다이펩타이드인 Leu-Gly과 Gly-Leu은 자외선에 의한 주름 생성을 억제하고, 피부 손상을 회복시키는 효능을 갖는 피부미용식품 소재로서 활용 가능성이 클 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The effects of orally administered fermented porcine placenta (FPP) and its major dipeptides, L-Leucyl-Glycine (Leu-Gly) and Glycyl-L-Leucine (Gly-Leu), on UVB-induced wrinkle formation of the skin in hairless mice was studied. Treatment with FPP, Leu-Gly or Gly-Leu increased type I procollagen synthesis and decreased MMP-1 (matrix metalloproteinase-1) in human dermal fibroblast cells (HDF-N). Hairless mice were also exposed UVB irradiation three times a week and fermented porcine placenta extract (FPP), Leu-Gly and Gly-Leu was administered once a day for eight weeks. Daily intake of FPP, Leu-Gly and Gly-Leu for eight weeks decreased wrinkles, erythema and thickness of the skin and increased skin hydration and synthesis of collagen relative to a UVB-control. Moreover, FPP, Leu-Gly or Gly-Leu intake decreased the expression of MMP-3 and MMP-13 mRNA levels and inhibited activation of MMP-2 and MMP-9 induced by UVB irradiation in hairless mice skin. These results suggest that major dipeptides of the placenta, Leu-Gly and Gly-Leu have the potential for use as a functional food ingredient with anti-wrinkling properties.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

MMP-2와 MMP-9 은 UVB 조사에 의해서 활성화되고 type Ⅳ 와 type Ⅴ 콜라겐, fibronectin 및 엘라스틴 섬유를 분해하는 활성을 갖는다 [25]. FPP, Leu-Gly, Gly-Leu 섭취 시 광노화로 인한 콜라겐 감소를 회복시킬 수 있다는 것을 확인하였기 때문에 FPP, Leu-Gly, Gly-Leu이 콜라겐 분해효소인 MMPs 발현에 어떠한 영향을 미치는지 확인하였다. 실험 결과, FPP, Leu-Gly, Gly-Leu의 섭취가 자외선에 의해 증가되는MMP-13과 MMP-3의 mRNA 발현을 감소시키고 MMP-2와 MMP-9의 활성을 억제를 나타내었다.
따라서 이와 같은 돈 태반 추출물을 이용한 기존의 연구들을 바탕으로 FPP의 광노화로 인해 유발되는 피부주름 개선 소재로서의 가능성을 예측하였고 [16,21], FPP와 그의 주요 다이펩타이드인 Leu-Gly과 Gly-Leu의 효능을 알아보기 위해 본 연구를 진행하게 되었다.
본 연구는 발효 돈 태반 추출물과 이에 함유된 다이펩타이드인 L-Leucyl-Glycine (Leu-Gly), Glycyl-L-Leucine(Gly-Leu)의 광노화로 인한 주름개선 효능을 알아보고자 진행되었다. 이를 위해 Human Primary Dermalfibroblasts-Neonata (HDF-N) 세포를 이용하여procollagen과 MMP-1의 발현을 ELISA로 확인하였고, 광노화를 유발한 무모 쥐 (hairless mouse) 동물 모델에발효 돈 태반 추출물 (FPP), Leu-Gly, Gly-Leu을 경구투여 한 뒤 주름 생성, 피부 두께, MMPs 발현 및 콜라겐합성 등을 측정하여 그 효능을 확인 하였다.

제안 방법

그 후,배지를 제거하고 세포의 기아상태를 24 시간 유지한 뒤 시험 물질을 세포 배양 배지에 희석하여 세포에 처리한 후 배양하였다. 24 시간 후에 배양된 세포의 배지를 수거한 뒤 procollagen type I c-peptide(PIP) EIA kit(MK101; Takara, Shiga, Japan)를 사용하여 procollagen양을 측정하였다. 바닥에 부착되어 있는 세포는 DPBS로 세척한 후 1 N NaOH로 lysis 시켜 BCA Protein Assaykit (Thermo Fisher Scientific, Rockford, USA)를 이용하여 총 단백질 양을 측정하였고 단백질 당 procollagen합성 양을 보정하여 측정하였다.
24시간 뒤 검액 및 배지를 제거하고Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline (DPBS)로 세척한 후, 세포의 생존율을 측정하기 위해 EZ-Cytox (Daeil Lab Service, Seoul, Korea)를 포함하는 배지를 처리 하여 1 시간 동안 반응시킨 후, 450nm에서 흡광도를 측정하여 대조군에 대한 세포 생존율을 백분율로 표시하였다
24시간 후에 배양된 세포의 배지를 수거한 뒤 Human total MMP-1 kit (DY901; R&D systems, Minneapolis, MN, USA) 를 사용하여 MMP-1 양을 측정하였다.
36 시간 후에 겔을Simply Blue™ Safe Stain (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA)으로 2 시간 염색 후 distilled water로 1 시간 단위로 2 번 탈색 시키고 활성화 된 MMP-2, MMP-9을 확인하였다.
FPP, Leu-Gly, Gly-Leu 섭취에 따른 MMP-13과 MMP-3의 mRNA 발현을 RT-PCR을 이용하여 측정하였다. 실험 결과, 대조군에 비하여 UVB군에서 MMP-13과 MMP-3의 mRNA 발현이 증가하였고, FPP 100 mg/kg, Leu-Gly과 Gly-Leu 10 mg/kg 섭취 시 UVB 조사에 의해 증가했던 MMP-13 과 MMP-3의 발현이 유의한 수준으로 감소하였다 (p<0.
FPP, Leu-Gly, Gly-Leu의 섭취가 UVB가 조사 된 피부의 두께와 콜라겐 형성에 어떠한 영향을 미치는지 확인하기 위해 조직염색을 실시하였다. Hematoxylin and Eosin (H&E) 염색 결과, UVB군이 대조군에 비해 표피의 두께가 증가 하였고, FPP, Leu-Gly, Gly-Leu 섭취군은 UVB군에 비해 표피 두께가 감소하였다 (Fig.
FPP, Leu-Gly, Gly-Leu의 세포 독성을 확인하기 위해 HDF-N 세포에 각 시료가 함유된 배양액을 첨가하고24시간 배양 후 세포 생존율을 평가하였다. 시험 결과, FPP와 Leu-Gly은 HDF-N 세포에서 100 μg/ml 농도까지, Gly-Leu은 10 μg/ml까지 세포 독성이 나타나지 않았다 (Fig1.
FPP와 Leu-Gly, Gly-Leu의 procollagen 합성 효능을 평가하기 위해 HDF-N 세포에 세 가지 시료를 처리하였고, 피부 콜라겐 중 대부분을 차지하는 type 1 procollagen의 발현을 ELISA로 확인하였다. 실험 결과, FPP, Leu-Gly, Gly-Leu 처리 시 유의한 type 1 procollagen 합성 증가를 확인하였다 (p<0.
Gelatin zymography로 FPP. Leu-Gy, Gly-Leu의 섭취가 UVB 조사에 의해 활성화된 MMP-2, MMP-9 에 대하여 억제 효과를 갖는지 확인하였다. 실험 결과, FPP.
MMP-3 증폭은 95℃, 30 초; 56℃, 1 분; 72℃ 1 분, 35Cycle로 진행하였고, MMP-13와 β-actin 은 95℃, 30초; 56℃, 1 분; 72℃ 1 분, 45 Cycle로 진행하였다.
생후 6 주령 20-25 g 정도의 특정병원체 부재(Specific pathogen free, SPF) 암컷 hairless mice(SKH-1:HR-a)를 오리엔트 바이오 (Seongnam, Korea)로부터 구입하여 사용하였다. 검역과 일주일 의 순화 기간을 거치고 10 마리씩 6그룹으로 군을 분리 한 이후에 실험을 진행하였다. 실험동물 사육환경은 온도 (24 ±2℃), 습도 (55 ± 10%), 그리고 명암주기 12 시간을 유지 하였다.
광노화에 의한 주름을 생성하기 위해 대조군을 제외한 나머지 군들은 매주 주 3회 동일한 시간에 UVB를 조사하였다. 정확한 조사량을 위해 UV meter(VARIOCONTROL, Waldmann ver 2.
다음으로 자외선에 의한 피부 홍반 반응에 FPP, Leu-Gly, Gly-Leu의 섭취가 미치는 영향을 확인하였다.
Reagan-Shaw et al (2008)의 논문을 참조하여 FPP의 일일 섭취량을 animal dose로 환산 하였고 [19], Nam etal (2006)의 실험 농도를 참고하여 FPP는 10, 100mg/kg으로, Leu-Gly과 Gly-Leu은 10 mg/kg으로 결정하였다 [17]. 대조군, UVB군, UVB + FPP 10 mg/kg군,UVB + FPP 100 mg/kg군, UVB + Leu-Gly 10 mg/kg군, UVB + Gly-Leu 10 mg/kg군으로 실험을 진행하였다 (Table 1). 시료의 투여는 마우스 1 회 경구 투여 적정량인 10 mL/kg으로 하루에 한 번 경구투여 하였다.
동물의 등쪽을 디지털 카메라 (EOS 600D, Canon, Japan)로 근접 촬영하고, 주름 정도 분석 및 평가를 위해실리콘폴리머 (SILFLO impression material, Flexico, England)를 이용하여 레플리카 (replica)을 얻었다. 피부주형은 빛의 입사각을 20도로 고정하고, 주름 그림자 명암 영상을 Visioline 프로그램을 이용하여 사진을 촬영하고 이미지화 한 후, 컴퓨터 분석 시스템인 Skin Viosiometer SV600 software (Courage & Khazaka, Mathias-Brüggen, Germany)를 이용하여 주름의 면적, 수, 길이, 깊이 값을 측정하고 주름 평가를 하였다.
매일 동물의 이상 반응과 사망여부를 관찰하였고 실험에 사용한 모든 동물에 대해 주 1 회 체중 측정을 하였다.
먼저 FPP, Leu-Gly, Gly-Leu의 작용기전을 알아보기 위한 세포 실험 결과, 세 가지 시료는 HDF-N 세포에서 procollagen의 합성을 증가시켰다. 체내의 MMP family중 MMP-1은 주로 콜라겐을 분해하는 효소로 자외선에 노출된 피부는 MMP-1의 발현이 증가하여 콜라겐 합성을 저해하는 것으로 알려져 있다 [22].
24 시간 후에 배양된 세포의 배지를 수거한 뒤 procollagen type I c-peptide(PIP) EIA kit(MK101; Takara, Shiga, Japan)를 사용하여 procollagen양을 측정하였다. 바닥에 부착되어 있는 세포는 DPBS로 세척한 후 1 N NaOH로 lysis 시켜 BCA Protein Assaykit (Thermo Fisher Scientific, Rockford, USA)를 이용하여 총 단백질 양을 측정하였고 단백질 당 procollagen합성 양을 보정하여 측정하였다.
24시간 후에 배양된 세포의 배지를 수거한 뒤 Human total MMP-1 kit (DY901; R&D systems, Minneapolis, MN, USA) 를 사용하여 MMP-1 양을 측정하였다. 바닥에 부착되어 있는 세포는 DPBS로 세척한 후 1N NaOH로 lysis 시켜 BCA Protein Assay kit(Thermo Fisher Scientific, Rockford, USA)를 이용하여 총 단백질 양을 측정하였고 단백질 당 MMP-1 합성양을 보정하여 측정하였다.
시료 섭취 시 이상 반응이 나타나는지 확인하기 위해매일 관찰하고 체중을 주 1회 측정하였다. 실험 기간 동안 모든 동물들의 체중은 증가한 것을 확인하였고 특이증상 및 사망한 동물은 보이지 않았다.
대조군, UVB군, UVB + FPP 10 mg/kg군,UVB + FPP 100 mg/kg군, UVB + Leu-Gly 10 mg/kg군, UVB + Gly-Leu 10 mg/kg군으로 실험을 진행하였다 (Table 1). 시료의 투여는 마우스 1 회 경구 투여 적정량인 10 mL/kg으로 하루에 한 번 경구투여 하였다.
실험 종료 후 모든 동물의 등쪽 피부를 떼어내고 10%포르말린에 넣은 후, 조직병리학적 변화를 확인 할 수 있는 hematoxylin and eosin (H&E) 염색과 진피에 존재하는 콜라겐을 확인 할 수 있는 Masson's trichrome 염색을 하였다.
실험동물 사육환경은 온도 (24 ±2℃), 습도 (55 ± 10%), 그리고 명암주기 12 시간을 유지 하였다.
실험 종료 후 모든 동물의 등쪽 피부를 떼어내고 10%포르말린에 넣은 후, 조직병리학적 변화를 확인 할 수 있는 hematoxylin and eosin (H&E) 염색과 진피에 존재하는 콜라겐을 확인 할 수 있는 Masson's trichrome 염색을 하였다. 염색한 조직을 Nikon ECLIPSE Ti-E 전동드립형광현미경 (Nicon, Tokyo, Japan)을 이용하여 사진을 찍어 이미지화 한 후, NIS-Elements BR 3.0 Software(Nkion, Tokyo, Japan)를 이용하여 분석하였다.
본 연구는 발효 돈 태반 추출물과 이에 함유된 다이펩타이드인 L-Leucyl-Glycine (Leu-Gly), Glycyl-L-Leucine(Gly-Leu)의 광노화로 인한 주름개선 효능을 알아보고자 진행되었다. 이를 위해 Human Primary Dermalfibroblasts-Neonata (HDF-N) 세포를 이용하여procollagen과 MMP-1의 발현을 ELISA로 확인하였고, 광노화를 유발한 무모 쥐 (hairless mouse) 동물 모델에발효 돈 태반 추출물 (FPP), Leu-Gly, Gly-Leu을 경구투여 한 뒤 주름 생성, 피부 두께, MMPs 발현 및 콜라겐합성 등을 측정하여 그 효능을 확인 하였다.
광노화에 의한 주름을 생성하기 위해 대조군을 제외한 나머지 군들은 매주 주 3회 동일한 시간에 UVB를 조사하였다. 정확한 조사량을 위해 UV meter(VARIOCONTROL, Waldmann ver 2.03, Villingen Schwenningen, Germany)를 이용하여 1 MED (minimalerythemal dose, 약 75 mJ/㎠)의 값을 측정하고 UVB 램프 (TL 20W/12RS SLV, wave length 290 to 390 nm, peak emission 315 nm; Philips, Netherlands) 6개를 부착하여 UVB 조사를 하였다. 첫째 주는 1 MED, 둘째 주는 2 MED, 셋째 주는 3 MED, 넷째 주부터 실험종료 시까지 3.
MMP-3 증폭은 95℃, 30 초; 56℃, 1 분; 72℃ 1 분, 35Cycle로 진행하였고, MMP-13와 β-actin 은 95℃, 30초; 56℃, 1 분; 72℃ 1 분, 45 Cycle로 진행하였다. 증폭된 cDNA는 3 % agarose gel에 전기영동 후 Gel-doc(Bio-Rad, Hercules, USA)를 이용하여 분석하였다.
03, Villingen Schwenningen, Germany)를 이용하여 1 MED (minimalerythemal dose, 약 75 mJ/㎠)의 값을 측정하고 UVB 램프 (TL 20W/12RS SLV, wave length 290 to 390 nm, peak emission 315 nm; Philips, Netherlands) 6개를 부착하여 UVB 조사를 하였다. 첫째 주는 1 MED, 둘째 주는 2 MED, 셋째 주는 3 MED, 넷째 주부터 실험종료 시까지 3.3 MED를 조사하였으며, 피부 상태 및 적절한 주름이 형성되도록 조사량을 조절하였다.
피부 조직에 RNAiso Plus (TAKARA BIO, Seta3-4-1, Otsu, Shiga 520-2193, Japan) 넣고 RNA를 추출한 후 cDNA로 합성하고, PCR premix (ELPIS, Daejeon, Korea)와 primer를 사용해 진행하였다(Table 2).MMP-3 증폭은 95℃, 30 초; 56℃, 1 분; 72℃ 1 분, 35Cycle로 진행하였고, MMP-13와 β-actin 은 95℃, 30초; 56℃, 1 분; 72℃ 1 분, 45 Cycle로 진행하였다.
피부 홍반 측정은 동물의 등쪽을 색차계(spectrophotometer, KONICA MINOLTA, Tokyo, Japan)와 Corneometer (CK Electronics GmbH, Cologne, Germany)을 이용하여 측정하였다.
피부주형은 빛의 입사각을 20도로 고정하고, 주름 그림자 명암 영상을 Visioline 프로그램을 이용하여 사진을 촬영하고 이미지화 한 후, 컴퓨터 분석 시스템인 Skin Viosiometer SV600 software (Courage & Khazaka, Mathias-Brüggen, Germany)를 이용하여 주름의 면적, 수, 길이, 깊이 값을 측정하고 주름 평가를 하였다.

대상 데이터

Type-I procollagen synthesis of FPP-treated (a), Leu-Gly-treated (b) and Gly-Leu-treated (c) cells was quantified using a Procollagen Type I C-Peptide (PIP) EIA kit. All experiments were performed in triplicate. Data are indicated as mean±SD.
HDF-N 세포는 10% fetal bovine serum, 1%penicillin / streptomycin (WelGENE, Seoul, Korea)을함유한 Dulbecco Modified Eagle Medium (DMEM)(WelGENE, Seoul, Korea) 배지를 사용하여 37＾℃, 5%CO2 세포 배양조건에서 배양하였다.
, Ltd.로부터, Leu-Gly(G2495), Gly-Leu (M1460)은 Bachem AG (Bubendorf, Switzerland)로 부터 공급받아 사용하였다.
실험동물 사육환경은 온도 (24 ±2℃), 습도 (55 ± 10%), 그리고 명암주기 12 시간을 유지 하였다. 사료는 마우스 전용사료 (Feed Lab Korea, Guri, Korea)를 급여하였고. 물과 식이는 자유롭게 섭취하도록 하였다.
생후 6 주령 20-25 g 정도의 특정병원체 부재(Specific pathogen free, SPF) 암컷 hairless mice(SKH-1:HR-a)를 오리엔트 바이오 (Seongnam, Korea)로부터 구입하여 사용하였다. 검역과 일주일 의 순화 기간을 거치고 10 마리씩 6그룹으로 군을 분리 한 이후에 실험을 진행하였다.

데이터처리

Data were analyzed using the Student’s t test for independent samples.
본 실험에서 얻은 결과는 Independent student’s t-test를 이용하여 각 그룹 간 통계적 유의성을 검정하였다.

성능/효과

따라서 MMP-1활성 억제 평가를 진행 한 결과, 세 가지 시료 모두 UVB에 의해 증가된 세포 내 MMP-1의 활성을 억제시키는 효능을 보였다. FPP, Leu-Gly, Gly-Leu의 섭취 시 그 효능을 알아보기 위한 동물 실험 결과, FPP, Leu-Gly, Gly-Leu의 섭취는 UVB에 의해 생성된 무모 쥐 피부의 주름의 면적, 수, 길이, 깊이 및 홍반 생성을 감소시켰고, 피부 수분량을 증가시켰다. 자외선 조사는 표피의 두께를 증가시키고 콜라겐 분해 효소를 활성화 시켜 진피층의 콜라겐 섬유를 파괴한다.
FPP, Leu-Gly, Gly-Leu의 섭취 후 주름 지표인 주름의 면적, 수, 길이, 깊이 등을 분석한 결과, UVB군이 대조군에 비해 모든 주름의 지표가 증가한 것을 확인하였고 FPP 및 Leu-Gly, Gly-Leu군은 UVB군에 비해 유의한 감소를 보였다 (p<0.05, p<0.01, p<0.001) (Fig. 5,6a-d).
Hematoxylin and Eosin (H&E) 염색 결과, UVB군이 대조군에 비해 표피의 두께가 증가 하였고, FPP, Leu-Gly, Gly-Leu 섭취군은 UVB군에 비해 표피 두께가 감소하였다 (Fig. 7a).
Masson's trichrome염색 결과, 대조군과 비교하여 UVB군의 콜라겐 형성이 현저하게 감소하였지만 FPP, Leu-Gly, Gly-Leu 섭취 시UVB 조사에 의해 감소되었던 콜라겐 발현이 회복된 것을 확인하였다 (Fig. 8).
NIS-Elements BR 3.0 Software를 이용하여 피부 두께를 측정한 결과 세 가지 시료를 섭취 시 UVB 조사에 의해 증가된 피부 두께가 유의하게 감소하는 것을 확인하였다 (p<0.01, p<0.001) (Fig. 7b).
UVB를 조사한 군에서 홍반이 유발되었고 FPP, Leu-Gly, Gly-Leu 섭취군의 경우 UVB군에 비해 유의한 수준으로 홍반이 감소한 것을 확인 할 수 있었다(p<0.001) (Fig. 7).
자외선 조사는 표피의 두께를 증가시키고 콜라겐 분해 효소를 활성화 시켜 진피층의 콜라겐 섬유를 파괴한다. 따라서 FPP, Leu-Gly,Gly-Leu의 섭취가 UVB가 조사 된 피부의 두께와 콜라겐 형성에 어떠한 영향을 미치는지 확인하기 위해 조직염색을 실시한 결과, 자외선에 의해 증가된 표피 두께를 감소시켰고 콜라겐 생합성 감소를 막는 것을 확인하였다. MMP family 중 MMP-13은 특이적인 type Ⅱ 콜라겐 분해 작용을 하고 MMP-3는 type Ⅳ 콜라겐을 분해하면서 pro-MMP-9을 활성화 시키고 proteoglycan, fibronectin과 같은 여러 가지 기질단백질들을 분해시킨다 [23-24].
체내의 MMP family중 MMP-1은 주로 콜라겐을 분해하는 효소로 자외선에 노출된 피부는 MMP-1의 발현이 증가하여 콜라겐 합성을 저해하는 것으로 알려져 있다 [22]. 따라서 MMP-1활성 억제 평가를 진행 한 결과, 세 가지 시료 모두 UVB에 의해 증가된 세포 내 MMP-1의 활성을 억제시키는 효능을 보였다. FPP, Leu-Gly, Gly-Leu의 섭취 시 그 효능을 알아보기 위한 동물 실험 결과, FPP, Leu-Gly, Gly-Leu의 섭취는 UVB에 의해 생성된 무모 쥐 피부의 주름의 면적, 수, 길이, 깊이 및 홍반 생성을 감소시켰고, 피부 수분량을 증가시켰다.
10a-b). 따라서, FPP, Leu-Gy, Gly-Leu의 섭취가 콜라겐 분해효소인 MMP-2 및 MMP-9 의 활성을 감소시키는 것을 확인 할 수 있었다.
또한 Leu-Gly 100μg/ml 처리 시 13%, Gly-Leu 10 μg/ml 처리 시 17% 감소하여 유의한 수준으로 MMP-1 저해 효능을 보였다 (p<0.05,p<0.01, p<0.001) (Fig3. a~c).
실험 결과, FPP, Leu-Gly, Gly-Leu의 섭취가 자외선에 의해 증가되는MMP-13과 MMP-3의 mRNA 발현을 감소시키고 MMP-2와 MMP-9의 활성을 억제를 나타내었다. 또한 Leu-Gly과 Gly-Leu 다이펩타이드가 FPP와 비슷한 수준의 효능을 보이는 것을 확인 할 수 있었다.
세 가지 시료의 MMP-1 저해 효능을 평가한 결과, FPP 0.1μg/ml 처리 시 18%, 1μg/ml 처리 시 20%, 10μg/ml처리 시 6% 감소하였다.
시험 결과, FPP와 Leu-Gly은 HDF-N 세포에서 100 μg/ml 농도까지, Gly-Leu은 10 μg/ml까지 세포 독성이 나타나지 않았다 (Fig1. a~c).
실험 결과, FPP, Leu-Gly, Gly-Leu 처리 시 유의한 type 1 procollagen 합성 증가를 확인하였다 (p<0.05, p<0.01) (Fig2. a~c)
FPP, Leu-Gly, Gly-Leu 섭취 시 광노화로 인한 콜라겐 감소를 회복시킬 수 있다는 것을 확인하였기 때문에 FPP, Leu-Gly, Gly-Leu이 콜라겐 분해효소인 MMPs 발현에 어떠한 영향을 미치는지 확인하였다. 실험 결과, FPP, Leu-Gly, Gly-Leu의 섭취가 자외선에 의해 증가되는MMP-13과 MMP-3의 mRNA 발현을 감소시키고 MMP-2와 MMP-9의 활성을 억제를 나타내었다. 또한 Leu-Gly과 Gly-Leu 다이펩타이드가 FPP와 비슷한 수준의 효능을 보이는 것을 확인 할 수 있었다.
실험 결과, 대조군에 비하여 UVB군에서 MMP-13과 MMP-3의 mRNA 발현이 증가하였고, FPP 100 mg/kg, Leu-Gly과 Gly-Leu 10 mg/kg 섭취 시 UVB 조사에 의해 증가했던 MMP-13 과 MMP-3의 발현이 유의한 수준으로 감소하였다 (p<0.001) (Fig. 9a-c).
시료 섭취 시 이상 반응이 나타나는지 확인하기 위해매일 관찰하고 체중을 주 1회 측정하였다. 실험 기간 동안 모든 동물들의 체중은 증가한 것을 확인하였고 특이증상 및 사망한 동물은 보이지 않았다. 체중 증가에 대한 유의한 변화는 보이지 않았다 (Fig.
또한 Tilapia fish에서 얻은 콜라겐 펩타이드의 섭취가 UVB 조사에 의해 증가된 MMPs의 발현을 감소시켰고, 손상된 콜라겐과 filaggrin 단백질을 회복시켜 주름 생성을 억제하고 피부손상을 보호하는 효과를 나타내었다 [31]. 위의 결과들과 본 연구의 식이 섭취량을 비교하였을 때, FPP (10,100 mg/kg), Leu-Gly (10 mg/kg), Gly-Leu (10 mg/kg)의 효과가 가시오가피 추출물 (400 mg/kg)과 Tilapiafish 추출물 (545 mg/kg, 1010 mg/kg)의 효과와 비슷한 유의성을 보였다.

후속연구

따라서 발효 돈 태반 추출물과 그의 주요 다이펩타이드인 Leu-Gly, Gly-Leu이 향후 광노화로 인한 피부 주름을 개선할 수 있는 미용 기능 식품 소재로서의 활용가능성이 높음을 알 수 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	태반은 어떤 역할을 하는 기관인가?	태반은 임신 중 모체의 자궁 내막과 태아를 감싸는 장막을 연결하는 기관으로 모체와 태아간의 산소와 탄산가스를 교환하는 역할을 하고 영양분 제공과 노폐물 배출 등 태아의 생존과 성장에 필수적인 역할을 하는 기관이다 [7-8]. 태반 추출물은 항산화, 항염증, 면역력 강화 등에 효과적인 것으로 알려져 있기 때문에 기능성 식품 및 약재로서의 그 쓰임이 광범위 하다 [9-11].
	피부의 역할은 무엇인가?	피부는 신체를 둘러싼 가장 큰 조직으로 외부 자극과 세균 침입으로부터 신체를 방어 하고 체온 조절, 감각기능 및 노폐물 배출 등을 통해 우리 몸을 보호하는 역할을 한다 [1]. 피부도 다른 신체 기관과 마찬가지로 노화가 진행되는데 피부의 노화는 나이를 먹음에 따라 인체기능의 저하와 호르몬 등의 생리적 기능이 변화되어 나타나는 내인성 노화와 자외선을 비롯한 여러 환경적 요인에 지속적으로 노출이 됐을 때 나타나는 외인성 노화로 나뉜다.
	자외선으로 인한 광노화는 어떻게 발생하게 되는가?	자외선은 피부 내에서 콜라겐 분해효소인 matrix metallo proteinases (MMPs)의 발현을 증가시켜 콜라겐의 분해를 유도하고 피부 수분을 유지시키는 히알루론산생합성을 억제 한다 [4]. 지속적으로 자외선에 노출된 피부는 이러한 피부 결합조직들의 생리학적 변화들을 통해 진피층의 탄력이 감소되어 결국 깊은 주름을 생성하게 된다 [5-6]. 따라서 광노화로 인한 피부 손상과 주름을 예방하고 개선하기 위해 MMPs의 합성을 억제하면서 콜라겐과 히알루론산 생합성을 유도하는 소재들이 개발되고 있다.

참고문헌 (31)

M. Sand, T. Gambichler, D. Sand, M. Skrygan, P. Altmeyer and F.G. Bechara, "MicroRNAs and the skin: tiny players in the body's largest organ", J. Dermatol. Sci., vol. 53, no. 3, pp. 169-175, 2009. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jdermsci.2008.10.004

상세보기
M. ElDomyati, S. Attia, F. Saleh, D. Brown, D.E. Birk, F. Gasparro, H. Ahmad and J. Uitto, "Intrinsic aging vs. photoaging: a comparative histopathological, immunohistochemical, and ultrastructural study of skin", Exp. Dermatol., vol. 11, no. 5, pp. 398-405, 2002. DOI: https://doi.org/10.1034/j.1600-0625.2002.110502.x

상세보기
J.Y. Lee, Y.K. Kim, J.Y. Seo, C.W. Choi, J.S. Hwang, B.G. Lee, I.S. Chang and J.H. Chung, "Loss of elastic fibers causes skin wrinkles in sun-damaged human skin", J. Dermatol. Sci., vol. 50, no. 2, pp. 99-107, 2008. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jdermsci.2007.11.010

상세보기
K.K. Dong, N. Damaghi, S.D. Picart, N.G. Markova, K. Obayashi, Y. Okano, H. Masaki, S. GretherBeck, J. Krutmann and K.A. Smiles, "UVinduced DNA damage initiates release of MMP-1 in human skin", Exp. Dermatol., vol. 17, no. 12, pp. 1037-1044, 2008. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1600-0625.2008.00747.x

상세보기
C.E. Griffiths, T.S. Wang, T.A. Hamilton, J.J. Voorhees and C.N. Ellis, "A photonumeric scale for the assessment of cutaneous photodamage", Arch. Dermatol., vol. 128, no. 3, pp. 347-351, 1992. DOI: https://doi.org/10.1001/archderm.128.3.347

상세보기
G.L. Grove, M.J. Grove and J.J. Leyden, "Optical profilometry: an objective method for quantification of facial wrinkles", J. Am. Acad. Dermatol., vol. 21, no. 3, pp. 631-637, 1989. DOI: https://doi.org/10.1016/S0190-9622(89)70230-9

상세보기
S. Togashi, N. Takahashi, M. Iwama, S. Watanabe, K. Tamagawa and T. Fukui, "Antioxidative collagen-derived peptides in human-placenta extract", Placenta, vol. 23, no. 6, pp. 497-502, 2002. DOI: https://doi.org/10.1053/plac.2002.0833

상세보기
M. Yeom, H. Lee, G. Kim, I. Shim, H. Lee and D. Hahm, "Therapeutic effects of Hominis placenta injection into an acupuncture point on the inflammatory responses in subchondral bone region of adjuvant-induced polyarthritic rat", Biological and Pharmaceutical Bulletin, vol. 26, no. 10, pp. 1472-1477, 2003. DOI: https://doi.org/10.1248/bpb.26.1472

상세보기
T.K. Biswas, B. Auddy, N.P. Bhattacharya, S. Bhattacharya and B. Mukherjee, "Wound healing activity of human placental extracts in rats.", Acta Pharmacol.Sin., vol. 22, no. 12, pp. 1113-1116, 2001.
M. Kawakatsu, Y. Urata, S. Goto, Y. Ono and T. Li, "Placental extract protects bone marrow-derived stem/progenitor cells against radiation injury through anti-inflammatory activity", J. Radiat.Res., vol. 54, no. 2, pp. 268-276, 2012. DOI: https://doi.org/10.1093/jrr/rrs105
S. Togashi, N. Takahashi, Y. Kubo, A. Shigihara, K. Higashiyama, S. Watanabe and T. Fukui, "Purification and identification of antioxidant substances in human-placenta extracts", J. Health Sci., vol. 46, no. 2, pp. 117-125, 2000. DOI: https://doi.org/10.1248/jhs.46.117

상세보기
MFDS. Food Code. Ministry of Food and Drug Safety, Cheongju, Korea 2016.
J.W. Hong, W.J. Lee, S.B. Hahn, B.J. Kim and D.H. Lew, "The effect of human placenta extract in a wound healing model", Ann. Plast. Surg., vol. 65, no. 1, pp. 96-100, 2010. DOI: https://doi.org/10.1097/SAP.0b013e3181b0bb67

상세보기
D. Zhang, G. Lijuan, L. Jingjie, L. Zheng, C. Wang, Z. Wang, L. Liu, L. Mira and C. Sung, "Cow placenta extract promotes murine hair growth through enhancing the insulin-like growth factor-1", Indian J. Dermatol., vol. 56, no. 1, pp. 14, 2011. DOI: https://doi.org/10.4103/0019-5154.77544

상세보기
J. Jung, H. Lee, J.M. Lee, K. Na, S. Hwang and G.J. Kim, "Placenta extract promote liver regeneration in CCl 4-injured liver rat model", Int. Immunopharmacol., vol. 11, no. 8, pp. 976-984, 2011. DOI: https://doi.org/10.1016/j.intimp.2011.02.012

상세보기
K. Hong, Y. Park, J.H. Kim, J.M. Kim and H.J. Suh, "Effects of porcine placenta extract ingestion on ultraviolet B-induced skin damage in hairless mice", Korean Journal for Food Science of Animal Resources, vol. 35, no. 3, pp. 413, 2015. DOI: https://doi.org/10.5851/kosfa.2015.35.3.413

원문보기 상세보기
S. Nam, H. Kim and H. Jeong, "Anti-fatigue effect by active dipeptides of fermented porcine placenta through inhibiting the inflammatory and oxidative reactions", Biomedicine & Pharmacotherapy, vol. 84, pp. 51-59, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biopha.2016.09.012

상세보기
S. Nam, J. Go, M. Lee, J. Kim, H. Jeong and W.K. Lee, "Anti-fatigue effect of fermented porcine placenta through the regulation of fatigue-associated inflammatory cytokines", Tang, vol. 6, no. 2, pp. 13.7, 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.5667/tang.2016.0011
S. Reagan-Shaw, M. Nihal and N. Ahmad, "Dose translation from animal to human studies revisited", The FASEB journal, vol. 22, no. 3, pp. 659-661, 2008. DOI: https://doi.org/10.1096/fj.07-9574LSF

상세보기
B.A. Booth, K.L. Polak and J. Uitto, "Collagen biosynthesis by human skin fibroblasts. I. Optimization of the culture conditions for synthesis of type I and type III procollagens", Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Nucleic Acids and Protein Synthesis, vol. 607, no. 1, pp. 145-160, 1980.

상세보기
Y. Park, B.K. Han, H. Choi, Y.H. Hong, E.Y. Jung and H.J. Suh, "Effect of porcine placenta extract from subcritical water extraction on photodamage in human keratinocytes", Korean Journal for Food Science of Animal Resources, vol. 35, no. 2, pp. 164, 2015. DOI: https://doi.org/10.5851/kosfa.2015.35.2.164

원문보기 상세보기
H. Nagase and J.F. Woessner Jr, "Matrix metalloproteinases", J Biol Chem 274 (31): 21491- 21494", Find this article online, 1999.

상세보기
M. Brennan, H. Bhatti, K.C. Nerusu, N. Bhagavathula, S. Kang, G.J. Fisher, J. Varani and J.J. Voorhees, "Matrix metalloproteinase1 is the major collagenolytic enzyme responsible for collagen damage in UVirradiated human skin", Photochem. Photobiol., vol. 78, no. 1, pp. 43-48, 2003. DOI: https://doi.org/10.1562/0031-8655(2003)0780043 MMITMC2.0.CO2

상세보기
W.D. Shingleton, A.J. Ellis, A.D. Rowan and T.E. Cawston, "Retinoic acid combines with interleukin1 to promote the degradation of collagen from bovine nasal cartilage: Matrix metalloproteinases1 and13 are involved in cartilage collagen breakdown", J. Cell. Biochem., vol. 79, no. 4, pp. 519-531, 2000. DOI: https://doi.org/10.1002/1097-4644(20001215)79:4 3.0.CO;2-U

상세보기
K. Scharffetter-Kochanek, P. Brenneisen, J. Wenk, G. Herrmann, W. Ma, L. Kuhr, C. Meewes and M. Wlaschek, "Photoaging of the skin from phenotype to mechanisms", Exp. Gerontol., vol. 35, no. 3, pp. 307-316, 2000. DOI: https://doi.org/10.1016/S0531-5565(00)00098-X

상세보기
J. Chyun and P. Griminger, "Improvement of nitrogen retention by arginine and glycine supplementation and its relation to collagen synthesis in traumatized mature and aged rats", J. Nutr., vol. 114, no. 9, pp. 1697-1704, 1984. DOI: https://doi.org/10.1093/jn/114.9.1697

상세보기
A.M.M. Jais, R. McCulloch and K. Croft, "Fatty acid and amino acid composition in haruan as a potential role in wound healing", General Pharmacology: The Vascular System, vol. 25, no. 5, pp. 947-950, 1994. DOI: https://doi.org/10.1016/0306-3623(94)90101-5

상세보기
S. Park, J. Lee, J. Jeon and H. Byun, "Characterization of a collagenase-1 inhibitory peptide purified from skate dipturus chilensis skin", Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, vol. 44, no. 5, pp. 456-463, 2011. DOI: https://doi.org/10.5657/KFAS.2011.0456

원문보기 상세보기
J.I. Park, J.E. Lee, H.J. Shin, S. Song, W.K. Lee and J.S. Hwang, "Oral Administration of Glycine and Leucine Dipeptides Improves Skin Hydration and Elasticity in UVB-Irradiated Hairless Mice", Biomolecules & therapeutics, vol. 25, no. 5, pp. 528, 2017. DOI: https://doi.org/10.4062/biomolther.2017.089

원문보기 상세보기
K.J. Park, S.H. Park and J.K. Kim, "Anti-wrinkle Activity of Acanthopanax senticosus Extract in Ultraviolet B (UVB)-induced Photoaging", J Korean Soc Food Sci Nutr., vol. 39, no. 1, pp. 42-46, 2010. DOI: https://doi.org/10.3746/jkfn.2010.39.1.042

원문보기 상세보기
H. Shin, J. il Park, C. Kwon, H. young Kim, N. Inoue, K. Seiko and J.S. Hwang, "The Effect of Collagen Peptide Intake on UVB-induced Skin Damage in Hairless mice", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, vol. 17, no. 3, pp. 611-621, 2016. DOI: https://doi.org/10.5762/KAIS.2016.17.3.611

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