[논문]오리나무 가지 유래 Oregonin의 인체 모유두 세포 Apoptosis 조절 효능

이경화; 박광현; 최선은

doi:10.7732/kjpr.2018.31.4.322

오리나무 가지 유래 Oregonin의 인체 모유두 세포 Apoptosis 조절 효능
Modulative Effect of Human Hair Dermal Papilla Cell Apoptosis by Oregonin from the Braches of Alnus japonica 원문보기

韓國資源植物學會誌 = Korean journal of plant resources, v.31 no.4, 2018년, pp.322 - 329

이경화 (남부대학교 향장미용학과) , 박광현 (남부대학교 한방제약개발학과) , 최선은 (남부대학교 향장미용학과)

초록
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최근 식품의약품안전처에서 그동안 의약외품으로 분류되었던 '탈모 증상 완화' 관련 제품이 기능성 화장품의 범주에 포함됨에 따라서 관련 산업계에 큰 관심 중 하나라고 할 수 있다. 본 연구에서는 기존 의약품들의 한계점인 부작용의 위험률이 적으면서 탈모를 과학적으로 조절시켜줄 수 있는 객관적인 근거를 제시할 수 있는 천연물 유래 신소재를 발굴하고자, 오리나무 가지로부터 분리한 oregonin은 강력한 활성산소종 소거능을 가지며 탈모와 연관성이 높은 모유두 세포의 사멸을 명확하게 조절함을 확인하였다. 결론적으로 oregonin을 포함한 오리나무 추출물은 두피에서 발생한 활성산소를 강력하게 제거하는 효능을 기반으로 하여, 산화적 스트레스에 의한 모유두세포의 사멸 억제 및 조절을 통하여 탈모방지 효과를 기대할 수 있는 천연 탈모 방지 및 양모 신소재로서의 개발가능성이 있는 것으로 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

A diarylheptanoid, (5S)-1,7-bis-(3,4-dihydroxyphenyl)-5-hydroxyheptane-3-one-5-O-${\beta}$-D-xylopyranoside, named oregonin (1), was isolated from the of Alnus japonica (A. japonica), which is a species of the genus Betulaceae, growing throughout Korea, Japan and China. The structure was elucidated by various spectroscopic methods including negative and positive LC/MS, 1H-NMR, and 13C-NMR techniques or by comparison with authentic samples. In order to evaluate the anti-oxidative activities of oregonin (1) isolated from A. japonica, 1,1-diphenyl-2-picryhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity and 2,2'-azino-bis[3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid] (ABTS) radical scavenging activity were measured in vitro. Oregonin from A. japonica exhibited potent DPPH and ABTS radical scavenging activities. A. japonica shows not only 1,1-diphenyl-2-picryhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity and ABTS radical scavenging activity, but also apoptosis modulative effects. The present results indicate that A. japonica could be a hair-growth-promoting agent for cosmetic products.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

다양한 생리활성 연구가 활발히 보고된 oregonin을 포함한 Alnus속 식물들이지만 최근 대두되고 있는 탈모 질환과 관련된 생리활성 연구는 아직 보고되지 않고 있다. 따라서 본 연구자들은 Alnus속 식물로부터 분리한 oregonin을 대상으로 탈모 질환과의 연관성을 밝혀내기 위하여 인체 모유두 세포로부터 산화적 스트레스를 유발하여 세포사멸(apoptosis)을 유도한 후 oregonin이 세포사멸과 관련된 바이오 마커들을 효율적으로 조절하는지에 대한 활성 연구를 수행하고자 하였다.

제안 방법

따라서 정상 세포에서 세포사멸을 유도하는 외부 자극, 예를 들면 약물 또는 산화적 스트레스 등으로 인해 세포 사멸에 이르게 되는 것을 차단하기 위해서 상기에 기술된 요소 등의 발현을 조절하는 것은 매우 중요하다. 따라서 본 연구자들은 국내 자생 식물인 오리나무(A. japonica)로부터 고성능액체크로마토그래피(high perpformance liquid chromatography, HPLC)를 이용하여 oregonin을 단일하게 분리한 후 핵자기공명(nuclear magnetic resonance, NMR)과 액체크로마토그래피/질량분석 (Liquid chromatography-mass spectrometry, LC/MS) 데이터를 확보하여 기존 선행 문헌과 비교하여 최종 oregonin으로 구조동정 후 DPPH ․ ABTS 라디컬 소거능과 인체 모유두 세포를 대상으로 세포사멸 조절 효능에 대한 연구를 수행하였다.

대상 데이터

오리나무(A. japonica)는 2017년 9월 경기도 포천시에 위치 한 국립수목원에서 진혜영 연구관(국립수목원)으로부터 식물 학적 감정한 후 제공받아 실험에 사용하였으며, 표준품은 남부 대학교 천연 기능성 소재 연구실에 보관하고 있다(AJ2017-09).
인모유두세포주(human fibroblastic dermal papilla cells, HFDPC)는 PromoCell (Heidelberg, Germany)로부터 구입하 여 사용하였고, 배지의 선택 및 배양은 공급자의 지침에 준하여 실시하였다. 온도 37℃와 5%의 CO₂를 유지하는 배양기를 사용하였다.

성능/효과

오리나무 가지 추출물과 이로부터 분리한 oregonin의 항산 화 활성을 검정하기 위해서 두 가지 실험 방법인 DPPH 라디컬 소거능과 ABTS 라디컬 소거능 측정법을 통해서 항산화 활성을 양성대조군으로 잘 알려진 강력한 항산화제인 Vitamin C (Xie et al., 2018)와 비교하여 실험을 수행한 결과 IC₅₀를 각각 비교하였을 때, 오리나무 가지 주정 추출물은 DPPH 라디컬 소거능 은 57.64±0.62 ㎍/㎖, ABTS 소거능은 13.18±0.11 ㎍/㎖로 각각 측정되었으며, oregonin은 DPPH 라디컬 소거능은 14.46± 0.08 ㎍/㎖, ABTS 소거능은 4.05±0.04 ㎍/㎖로 각각 측정되었고, 양성대조군인 Vitamin C의 DPPH 라디컬 소거능은 18.18± 0.10 ㎍/㎖, ABTS 소거능은 14.96±0.29 ㎍/㎖로 각각 측정된 결과값이 나옴에 따라서 오리나무 가지 추출물과 그로부터 분리한 oregonin은 양성대조군과 비교하였을 때 두 가지 실험에서 모두 매우 강력한 항산화 활성을 나타내었음을 알 수 있었다(Fig. 6, Fig. 7).
이에 반해 농도별 처리한 oregonin은 농도의존적으로 Bax의 발현을 유의하게 감소시키는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 oregonin은 세포 내 활성산소에 의한 스트레스 (oxidative stress) 및 세포사멸을 효과적으로 억제함을 증명하고 있다(Fig. 8).

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	민간에서 쓰여진 오리나무의 용도는?	국내 자생하는 오리나무 (Alnus japonica)의 가지를 한방에 서는 적양(赤楊)이라 부르며 청열(淸熱), 강화(降火) 작용이 있는 것으로 알려져 있다. 민간에서는 고열, 육혈(血), 설사, 치통, 숙취 해소, 암 등에 쓰여 온 것으로 알려져 있다(Lee, 1966). Alnus속 식물들은 동양과 서양에서 예로부터 다양한 질환 중 특 히 피부질환들에 대해서 공통적으로 사용되어 왔으며, red alder라고 불리는 같은 속 식물인 Alnus rubra는 북아메리카에 서는 만성 헤르페스 질환, 습진, 소양증 등 다양한 만성 난치성 피부질환에 사용되어 왔다(Boericke, 1927).
	Alnus속 식물의 특징은?	민간에서는 고열, 육혈(血), 설사, 치통, 숙취 해소, 암 등에 쓰여 온 것으로 알려져 있다(Lee, 1966). Alnus속 식물들은 동양과 서양에서 예로부터 다양한 질환 중 특 히 피부질환들에 대해서 공통적으로 사용되어 왔으며, red alder라고 불리는 같은 속 식물인 Alnus rubra는 북아메리카에 서는 만성 헤르페스 질환, 습진, 소양증 등 다양한 만성 난치성 피부질환에 사용되어 왔다(Boericke, 1927).
	Alnus속 식물의 생리활성이 효과적인 이유는?	, 2012). 이렇게 강력하고 효과적인 생리활성의 주효 효능 물질로서는 Alnus속 식물에 서 높은 함량으로 존재하는 주된 diarylheptanoid 계열 화합물로 알려진 oregonin이 핵심적인 역할을 하는 것으로 판단된다. 이는 Alnus 속 식물의 화학적 계통 분류 연구에 있어서 지표물 질로서 oregonin을 중점적으로 연구하는 국내외 연구 동향을 살펴보면 알 수 있다(Choi, 2013; Lim et al.

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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].

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