[논문]한약재 복합추출물이 모발 성장 및 멜라닌 생성 촉진에 미치는 영향

김지윤; 김유진; 김문주; 김미려

doi:10.6116/kjh.2018.33.5.9.

한약재 복합추출물이 모발 성장 및 멜라닌 생성 촉진에 미치는 영향
Ethanol extract of medicinal herbal mixture accelerates hair growth and melanogenesis in vivo and in vitro 원문보기

大韓本草學會誌 = The Korea journal of herbology, v.33 no.5, 2018년, pp.9 - 18

김지윤 (동방문화대학원대학교 뷰티예술학과) , 김유진 (대구한의대학교 한의과대학 본초약리학교실) , 김문주 (동방문화대학원대학교 뷰티예술학과) , 김미려 (대구한의대학교 한의과대학 본초약리학교실)

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Objectives : This study was performed to determine the transdermal effects of ethanol extract from medicinal herbal mixture (SHJ) on hair growth in C57BL/6 mice and melanogenesis in melanoma cells. Methods : Mice were divided into 3 experimental groups including vehicle (CON), SHJ extract and 5% minoxidil (MNXD, positive control)-treated group. SHJ was applied topically on the hair-shaved skin of C57BL/6 mice everyday for 15 days. The thickness and density of hair with a folliscope and morphometry of hair follicle with a H&E staining were monitored at last day. Also then, hair growth-associated gene expressions were measured by immunoblot assay. Results : The MNXD or SHJ-treated group promoted on hair growth compared to that of vehicle-treated group (CON). Hair density and thickness of MNXD or SHJ treated-group increased compared to that of vehicle application on the 15 days, respectively. Induction of insulin-like growth factor (IGF)-1 and vascular endothelial growth factor (VEGF) were also accelerated by application of SHJ extract compared to those of CON group. But expression of transforming growth factor (TGF)-${\beta}1$ decreased in SHJ treated-group compared to that of CON group. Furthermore, SHJ extract showed to increase melanin contents in a dose-dependent manner. Tyrosinase activity significantly increased in SHJ-treated group compared with CON group in dose-dependant manner. Conclusions : These results suggest that SHJ can be used as a component of cosmeceuticals for hair care via promoting growth and melanogenesis of hair.

주제어

표/그림 (11)

표 Table 1. Composition of SHJ extract
표 Table 2. Effects of SHJ ethanol extract on hair growth score in alopecia model of C57BL/6 mice.
그림 Figure 1. Effect of SHJ on quantified hair density by folliscope in alopecia model of C57BL/6 mice. Data represent the mean ± S.E. of 9 mice per group. * : p < 0.05 vs CON. CON ; vehicle-treated group, MNXD ; 3% minoxidil-treated group, SHJ ; 15% SHJ ethanol extract-treated group.
그림 Figure 3. Effect of SHJ on the number and size of hair follicle in alopecia model of C57BL/6 mice by H&E staining. CON ; vehicle-treated group, MNXD ; 3% minoxidil-treated group, SHJ ; 15% SHJ ethanol extract-treated group.
그림 Figure 2. Effect of SHJ on quantified hair thickness by folliscope in alopecia model of C57BL/6 mice. Data represent the mean ± S.E. of 9 mice per group. CON ; vehicle-treated group, MNXD ; 3% minoxidil-treated group, SHJ ; 15% SHJ ethanol extract-treated group.
그림 Figure 4. Effect of SHJ on IGF-1 protein expression in alopecia model of C57BL/6 mice. Data represent the mean ± S.E. of 9 mice per group. CON ; vehicle-treated group, MNXD ; 3% minoxidil-treated group, SHJ ; 15% SHJ ethanol extract-treated group.
그림 Figure 5. Effect of SHJ on VEGF protein expression in alopecia model of C57BL/6 mice. Data represent the mean ± S.E. of 9 mice per group. CON ; vihecle-treated group, MNXD ; 3% minoxidil-treated group, SHJ ; 15% SHJ ethanol extract-treated group.
그림 Figure 6. Effect of SHJ on TGF-β1 protein expression in alopecia model of C57BL/6 mice. Data represent the mean ± S.E. of 9 mice per group. CON ; vihecle-treated group, MNXD ; 3% minoxidil-treated group, SHJ ; 15% SHJ ethanol extract-treated group.
그림 Figure 7. Effects of SHJ ethanol extract on cell viability in B16F10 melanoma cells. Data represent the mean ± S.E. of triplicate determinations from three separate experiments. *:p < 0.05 vs CON. CON ; distilled water-treated group, SHJ ; SHJ ethanol extracttreated group.
그림 Figure 8. Effects of SHJ ethanol extract on melanin contents in B16F10 melanoma cells. Data represent the mean ± S.E. of triplicate determinations from three separate experiments. * : p < 0.05 vs CON. CON ; distilled water-treated group, α-MSH ; 100 nM alpha-melanocyte-stimulating hormone-treated group, SHJ ; SHJ ethanol extract-treated group.
그림 Figure 9. Effects of SHJ ethanol extract on tyrosinase activity in B16F10 melanoma cells. Data represent the mean ± S.E. of triplicate determinations from three separate experiments. * : p < 0.05, *** : p < 0.001 vs CON. CON ; distilled water-treated group, α-MSH ; 100 nM alpha-melanocyte-stimulating hormone-treated group, SHJ ; SHJ ethanol extract-treated group.

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 발모효과 및 흑화효능을 가지는 새로운 천연소재의 개발을 위하여 복합한약재의 에탄올 추출물을 시료로 사용하여 in vitro 및 in vivo에서 실험한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
본 연구에서는 이전 연구13)를 토대로 한약재의 복합 에탄올 추출물을 사용하여 모발성장 촉진제로 알려진 3% minoxidil 또는 멜라닌세포 자극호르몬인 α-MSH를 양성대조군으로 하여 한약재 복합추출물이 모발 성장 및 멜라닌 생성에 미치는 영향을 알아보고자 한다.

제안 방법

반응종료 된 PVDF microporous membrane을 1x PBST(PBS (Biosesang, 경기도 성남, Korea), Tween 20 (Generay biotech, Shanghai, China)) 로 10분간 3회 세척하여 2차 항체를 1 : 1,000으로 희석하여 RT에서 1시간 반응시켰다. 1시간 뒤, 1x PBST로 10분간 3회 세척하여 소량의 ECL substrate (GE Healthcare, Buckinghamshire, UK)로 형광 발색하여 Image 분석기 (Sensi Q 2000, Lugen Sci, 경기도 부천, Korea)를 이용하여 각각의 factor의 발현 정도를 분석하였다.
8, 120 mM NaCl, 2 mM EDTA, 1% Triton X-100)를 첨가하여 Homogenizer (Tissue tearor, Biospec, Korea)로 간 후 13,000 rpm, 4℃에서 30분간 원심분리 후 상층액을 채취하였다. Bradford법을 이용하여 단백질을 정량하였으며, 12% SDS-Polyacrylamide gel electrophoresis gel (30% acylamide/Bis solution, 37.5 : 1 (Bio-rad, California, USA), resolving gel buffer (1.5 M Tris-HCl buffer, Bio-rad, California, USA), stacking gel buffer (0.5 M Tris-HCl buffer, Bio-rad, California, USA), 10% SDS(Generay biotech, Shanghai, China), 10% ammonium persulfate (Generay biotech, Shanghai, China), TEMED(Tetramethylethylenediamine, Generay biotech, Shanghai, China))로 전기 영동하여 크기별로 단백질을 분리시킨 뒤 전기적 방법을 이용하여 PVDF (Polyvinylidene fluoride) microporous membrane (Millipore, Darmstadt, Germany)으로 분리된 단백질을 옮겼다. PVDF microporous membrane을 5% skim milk (Becton, Dickinson and company, New Jersey, USA) 용액에 담구어 1시간 동안 blocking 시킨 뒤 1차 항체로 insulin-like growth factor (IGF)-1 antibody와 vascular endothelial growth factor (VEGF) antibody와 transforming growth factor (TGF) β1 antibody (Santa Cruz bio technology, Bergheimer, Germany)를 각기 1 : 1,000 및 1 : 250으로 희석시켜 4℃, 12시간 동안 반응시켰다.
이전의 연구¹³⁾를 바탕으로 SHJ의 처리농도를 결정하였으며, 양성대조군은 3% 목시딜(한미약품, Seoul, Korea)을 사용하였다. Control군(vehicle액), 양성대조군인 MNXD (3% 목시딜액)처리군, SHJ군 (15% SHJ액)을 오전 일정한 시간에 실험동물의 등 부위에 각각 200 ㎕씩 2주간 매일 경피 도포하였다. 실험동물을 희생 전 12시간 절식하고 isoflurane 흡입을 통해 마취 시킨 후 복부하대 정맥으로부터 혈액을 채취하였다.
H&E 염색된 피부 조직 슬라이드를 10 × 0.25배율로 microscope (Motic AE31, XiangAn, China)을 사용하여 촬영하였다.
JHU 도포가 모낭 수와 크기에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 15일간 도포한 피부조직을 H&E 염색하여 관찰하였다.
8, Sigma, Lower Saxony, Germany)를 혼합하여 효소시액을 만들었다. L-DOPA (3,4-Dihydroxy-L-phenylalanine, Sigma, Shanghai, China)를 2 ㎎/㎖농도로 0.1 M Sodium phosphate buffer에 녹여 L-DOPA buffer를 만든 후, 효소 시액 50 ul와 L-DOPA buffer 150 ㎕을 96 well plate에 분주하여 37℃ incubator에 가온하여 생성된 DOPA chrome의 양을 475 ㎚에서 OD값을 측정하였다.
SHJ 도포가 모발 밀도와 굵기에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 15일간 도포한 피부조직을 고해상도 모발분석 기기인 folliscope로 촬영하였다. 그 결과, CON군과 비교하여 SHJ군에서의 모발 밀도가 높음을 육안으로 관찰 할 수 있었다.
Tyrosinase 활성 측정은 Choi 등¹⁵⁾의 방법을 변형하여 사용하였다. 100 ㎜에서 80% 자란 mouse melanoma cell(B16F10)을 60 ㎜로 2.
따라서 본 실험에서는 α- MSH를 양성대조군으로 사용하여 SHJ 처리후 멜라닌 생성과 tyrosinase 활성 비교를 통해 흑화능을 확인하였다.
PVDF microporous membrane을 5% skim milk (Becton, Dickinson and company, New Jersey, USA) 용액에 담구어 1시간 동안 blocking 시킨 뒤 1차 항체로 insulin-like growth factor (IGF)-1 antibody와 vascular endothelial growth factor (VEGF) antibody와 transforming growth factor (TGF) β1 antibody (Santa Cruz bio technology, Bergheimer, Germany)를 각기 1 : 1,000 및 1 : 250으로 희석시켜 4℃, 12시간 동안 반응시켰다. 반응종료 된 PVDF microporous membrane을 1x PBST(PBS (Biosesang, 경기도 성남, Korea), Tween 20 (Generay biotech, Shanghai, China)) 로 10분간 3회 세척하여 2차 항체를 1 : 1,000으로 희석하여 RT에서 1시간 반응시켰다. 1시간 뒤, 1x PBST로 10분간 3회 세척하여 소량의 ECL substrate (GE Healthcare, Buckinghamshire, UK)로 형광 발색하여 Image 분석기 (Sensi Q 2000, Lugen Sci, 경기도 부천, Korea)를 이용하여 각각의 factor의 발현 정도를 분석하였다.
시료 도포 종료 후 피부 조직을 적출한 뒤, 시료 분석 시까지 4% formaldehyde solution (Junsei, Tokyo, Japan)에 고정하였다. 보관된 채취 시료는 동일한 시점에 분석하였고, 적출한 조직은 와트만 종이(Watman, 1140-320, GE Healthcare, Shanghai, China)에 평평하게 펼친 뒤, Folliscope (ver. 2.8, Lead M, Seoul, Korea)로 측정하였다. 촬영 영상 중 시료당 동일한 2 부위를 정하고 2부위의 단위 면적(㎠)당 모발 밀도와 굵기를 평균값으로 산출하였다.
시료의 도포가 모낭 수 및 크기 변화에 미치는 영향을 관찰하기 위해서 SHJ 도포처리 15일 이후 희생하여 마우스 피부조직을 적출하여 whatman paper에 말리지 않도록 잘 펴서 붙인 채로, 4% Formaldehyde solution에 24시간 이상 고정하였다. 파라핀으로 포매하여 microtome (Leica, RM2255, Chicago, USA)으로 피부 조직을 세 절편으로 제작하였다.
실험 동물을 isoflurane (JW pharmaceutical, Seoul, Korea)으로 흡입 마취시킨 다음 animal clipper (Oster, A6 comfort, 0.25 ㎜, McMinnville, USA)를 이용하여 피부에 손상이 가지 않게 주의하여 마우스 등 부위의 털을 1차적으로 제모하였다. 제모제(니크린, 일동제약, Seoul, Korea)를 제모한 부위에 재차 도포하여 5분간 방치시킨 후, 피부에 잔존하는 일부 모낭 또는 미세모는 제모주걱을 사용하여 제거하였다.
실험기간 동안 등 피부에 시료를 도포한 뒤 모발의 성장 변화를 관찰하였다. 15일 이후 자연적 발모가 일어나므로 관찰데이터는 15일까지 제한하였고, 제모한 등 부위의 모발성장에 대한 변화양상을 육안으로 관찰하여 발모 정도에 따라 0-19% (1점), 20-39% (2점), 40-59% (3점), 60-79% (4점), 80-100% (5점)로 판정하였으며, 각 군별 마우스의 평균치로 나타내었다.
Control군(vehicle액), 양성대조군인 MNXD (3% 목시딜액)처리군, SHJ군 (15% SHJ액)을 오전 일정한 시간에 실험동물의 등 부위에 각각 200 ㎕씩 2주간 매일 경피 도포하였다. 실험동물을 희생 전 12시간 절식하고 isoflurane 흡입을 통해 마취 시킨 후 복부하대 정맥으로부터 혈액을 채취하였다. 채취한 혈액은 heparin sodium (Acros, New Jersey, USA) 처리 후 1000 ×g, 4℃에서 15분간 원심 분리(Centrifuge 5415R, Eppendorf, Hamburg, Germany)한 후 혈장을 수집하였고 시료 분석 시까지 -80℃ (Ultra-low temperature freezer, Thermo Forma, Massachusetts, USA)에 보관하였다.
, Suncheon, Korea)으로 탈파라핀 시키고 70%, 80%, 90%, 100% 알코올 순서대로 함수시켰다. 이를 hematoxylin (Muto pure chemicals, Tokyo, Japan)과 eosin(Source medical products, Illinois, USA)으로 염색한 후봉입하였다. H&E 염색된 피부 조직 슬라이드를 10 × 0.
9% 에탄올(1)의 혼합액), SHJ 도포액(SHJ 추출액 분말을 vehicle액에 녹인 15% 도포액)으로 제조하였다. 이전의 연구¹³⁾를 바탕으로 SHJ의 처리농도를 결정하였으며, 양성대조군은 3% 목시딜(한미약품, Seoul, Korea)을 사용하였다. Control군(vehicle액), 양성대조군인 MNXD (3% 목시딜액)처리군, SHJ군 (15% SHJ액)을 오전 일정한 시간에 실험동물의 등 부위에 각각 200 ㎕씩 2주간 매일 경피 도포하였다.
제모제(니크린, 일동제약, Seoul, Korea)를 제모한 부위에 재차 도포하여 5분간 방치시킨 후, 피부에 잔존하는 일부 모낭 또는 미세모는 제모주걱을 사용하여 제거하였다. 제모부위에 잔류하는 제모제를 온수로 세정한 뒤, 피부 안정화를 위해 24시간 휴식시켰다. 제모한 배부 쪽 피부색이 pink color인 휴지기 체모를 가진 6주령의 마우스는 난괴법에 따라 군당 9마리씩(male 5마리, female 4마리) 3군으로 분류하였다.
파라핀으로 포매하여 microtome (Leica, RM2255, Chicago, USA)으로 피부 조직을 세 절편으로 제작하였다. 제작한 슬라이드를 1시간 동안 가열한 다음 xylene (Samchun chemical co., Suncheon, Korea)으로 탈파라핀 시키고 70%, 80%, 90%, 100% 알코올 순서대로 함수시켰다. 이를 hematoxylin (Muto pure chemicals, Tokyo, Japan)과 eosin(Source medical products, Illinois, USA)으로 염색한 후봉입하였다.
8, Lead M, Seoul, Korea)로 측정하였다. 촬영 영상 중 시료당 동일한 2 부위를 정하고 2부위의 단위 면적(㎠)당 모발 밀도와 굵기를 평균값으로 산출하였다.
본 실험의 시료로 사용한 복합추출물은 하수오(Polygoni mulitiflori Radix, 중국산), 검정콩(Glycinis Semen Praeparatum, 한국산), 숙지황(Rehmanniae Radix Preparata, 중국산), 생지황(Rehmanniae Radix, 한국산), 천문동(Asparagi Radix, 중국산), 맥문동(Liriopis Tuber, 한국산), 당귀(Angelicae Gigantis Radix, 한국산), 구기자(Lycii Fructus, 중국산), 여정자(Ligustrum lucidum Aiton, 중국산)로 구성되어 있으며, 모두 대원 약업사 (대구, 대한민국)에서 구입하였다 (Table 1). 혼합한약재에 에탄올과 물을 5:5 비율로 혼합한 액 7 L를 한약재가 충분히 잠기도록 가하고, 100℃에서 10시간 1회 추출(COSMOS-660, 경서기계산업)하였다. 추출 후 여과, 농축(rotary evaporator, N-1110V, Eyela, Japan)을 거쳐 7,000 rpm에서 20분 동안 원심분리(Large capacity refrigerated centrifuge, Continent R, Hanil, Korea)하여 얻은 추출물을 2차 여과한 후, 동결건조(Freeze Dryer, PVTFD10R, 일신랩, Seoul, Korea)한 뒤 148.

대상 데이터

100 ㎜에서 80% 자란 mouse melanoma cell (B16F10)을 60 ㎜에 2.5 × 106 cells/well으로 분주한 후 24시간 배양하였다.
100 ㎜에서 80% 자란 mouse melanoma cell(B16F10)을 60 ㎜로 2.5 × 106 cells/well으로 분주한 후 24시간 배양하였다.
20g 내외의 6주령 female C57BL/6 마우스(오리엔트 바이오, Busan, Korea)를 온도 23±3℃에 상대습도 50±10%로 12시간 조명주기 조건으로 1주일간 적응시킨 후 실험에 사용하였다.
제모한 배부 쪽 피부색이 pink color인 휴지기 체모를 가진 6주령의 마우스는 난괴법에 따라 군당 9마리씩(male 5마리, female 4마리) 3군으로 분류하였다. 도포액은 Vehicle액(D.W. (3) : poly ethylene glycol (1) : 99.9% 에탄올(1)의 혼합액), SHJ 도포액(SHJ 추출액 분말을 vehicle액에 녹인 15% 도포액)으로 제조하였다. 이전의 연구¹³⁾를 바탕으로 SHJ의 처리농도를 결정하였으며, 양성대조군은 3% 목시딜(한미약품, Seoul, Korea)을 사용하였다.
본 실험에 이용한 mouse melanoma cell (B16F10)은 ATCC(American Type Culture Collection, Manassas, VA, USA)세포주 은행으로부터 분양받아 10% FBS (fetal bovine serum, Hyclone, Victoria, Australia)와 1% penicillin (Hyclone, Logan, Utah, USA)을 첨가한 DMEM (Hyclone, Logan, Utah, USA) 배지를 배양액으로 배양하였다. 세포는 37℃, 5% CO₂ 조건에서 cell confluence가 80-85% 될 때 계대배양 하였으며 계대배양 시 trypsin-EDTA (Gibco, Burlington, Canada)을 처리 후 25℃, 1,300 rpm에서 5분간 원심분리하여 세포를 얻었다.
본 실험의 시료로 사용한 복합추출물은 하수오(Polygoni mulitiflori Radix, 중국산), 검정콩(Glycinis Semen Praeparatum, 한국산), 숙지황(Rehmanniae Radix Preparata, 중국산), 생지황(Rehmanniae Radix, 한국산), 천문동(Asparagi Radix, 중국산), 맥문동(Liriopis Tuber, 한국산), 당귀(Angelicae Gigantis Radix, 한국산), 구기자(Lycii Fructus, 중국산), 여정자(Ligustrum lucidum Aiton, 중국산)로 구성되어 있으며, 모두 대원 약업사 (대구, 대한민국)에서 구입하였다 (Table 1). 혼합한약재에 에탄올과 물을 5:5 비율로 혼합한 액 7 L를 한약재가 충분히 잠기도록 가하고, 100℃에서 10시간 1회 추출(COSMOS-660, 경서기계산업)하였다.
25 ㎜, McMinnville, USA)를 이용하여 피부에 손상이 가지 않게 주의하여 마우스 등 부위의 털을 1차적으로 제모하였다. 제모제(니크린, 일동제약, Seoul, Korea)를 제모한 부위에 재차 도포하여 5분간 방치시킨 후, 피부에 잔존하는 일부 모낭 또는 미세모는 제모주걱을 사용하여 제거하였다. 제모부위에 잔류하는 제모제를 온수로 세정한 뒤, 피부 안정화를 위해 24시간 휴식시켰다.
시료의 도포가 모낭 수 및 크기 변화에 미치는 영향을 관찰하기 위해서 SHJ 도포처리 15일 이후 희생하여 마우스 피부조직을 적출하여 whatman paper에 말리지 않도록 잘 펴서 붙인 채로, 4% Formaldehyde solution에 24시간 이상 고정하였다. 파라핀으로 포매하여 microtome (Leica, RM2255, Chicago, USA)으로 피부 조직을 세 절편으로 제작하였다. 제작한 슬라이드를 1시간 동안 가열한 다음 xylene (Samchun chemical co.

데이터처리

one-way-ANOVA를 실시하여, 분석결과에 대한 p<0.05 수준에서 Duncan 사후 검정을 통하여 각 군 간의 평균값에 대한 유의성을 나타내었다.
15일 이후 자연적 발모가 일어나므로 관찰데이터는 15일까지 제한하였고, 제모한 등 부위의 모발성장에 대한 변화양상을 육안으로 관찰하여 발모 정도에 따라 0-19% (1점), 20-39% (2점), 40-59% (3점), 60-79% (4점), 80-100% (5점)로 판정하였으며, 각 군별 마우스의 평균치로 나타내었다. 또한 평가는 맹검된 숙련 연구원 10명의 판정 점수를 평균하여 산출하였다.
실험결과 통계 처리는 SPSS 11.5 (SPSS Inc., USA)를 사용하여 분석하였다. one-way-ANOVA를 실시하여, 분석결과에 대한 p<0.

이론/모형

B16F10 melanoma cell에서 SHJ군의 독성을 확인하기 위해 MTT assay를 실시하였다. CON군을 100으로 보았을 때 SHJ군이 각 농도별로 116.
멜라닌 함량 측정은 Hosoi 등¹⁴⁾의 방법을 참고하여 사용하였다. 100 ㎜에서 80% 자란 mouse melanoma cell (B16F10)을 60 ㎜에 2.

성능/효과

1. 제모한 실험동물(C57BL/6)을 이용하여 한약재 복합추출물의 발모효과를 확인한 결과 하수오를 포함한 복합추출물을 도포한 실험군은 vehicle 도포군에 비하여 육안적인 발모현상이 빠르게 나타났다.
제모 후 5일까지는 군간 차이는 나타나지 않았으나 모든 군에서 등 피부색이 푸른빛을 띠며 발모 징후를 보였다. 10일째 등피부의 발모가 관찰되기 시작했으며, 정상대조군인 CON군은 1.34점으로 처방군인 SHJ군의 값인 1.66점이 더 높은 점수를 나타냈다. 도포 15일째 양성대조군인 MNXD군은 5.
실험기간 동안 등 피부에 시료를 도포한 뒤 모발의 성장 변화를 관찰하였다. 15일 이후 자연적 발모가 일어나므로 관찰데이터는 15일까지 제한하였고, 제모한 등 부위의 모발성장에 대한 변화양상을 육안으로 관찰하여 발모 정도에 따라 0-19% (1점), 20-39% (2점), 40-59% (3점), 60-79% (4점), 80-100% (5점)로 판정하였으며, 각 군별 마우스의 평균치로 나타내었다. 또한 평가는 맹검된 숙련 연구원 10명의 판정 점수를 평균하여 산출하였다.
2. 도포 종료 후 체모의 밀도와 두께를 folliscope로 측정한 결과, 한약재 복합추출물 도포군이 vehicle 도포군에 비해 유의한(p < 0.05) 증가를 보였으며, 양성대조군인 Minoxidil 도포군과 유사한 효능이 관찰되었다.
3. 한약재 복합추출물군의 모낭의 수 및 크기를 H&E staining으로 관찰한 결과, Minoxidil 도포군과 비슷한 양상을 보였다.
4. Western blot 실험을 통하여 대표적 모발성장인자로 알려진 IGF-1 및 VEGF 단백질 발현도를 측정한 결과, 한약재 복합추출물 도포군이 vehicle 군에 비해 높았으며 모발성장억제인자인 TGF-β1의 발현을 측정한 결과, vehicle 군에 비해 낮게 나타났다.
5. MTT assay를 통해 세포 독성을 검사한 결과, 한약재 복합추출물의 모든 농도에서 농도 의존적으로 유의하게 나타나 세포 독성이 없음을 확인하였다.
6. 멜라닌 함량 및 tyrosinase 활성을 통해 흑화능을 실험한 결과, 한약재 복합추출물을 처리한 군이 농도 의존적으로 유의하게 증가함을 나타냈으며 tyrosinase 활성측정 시 고농도에서는 양성대조군인 α-MSH보다 높게 측정되었다.
7주령의 휴지기 털을 가진 마우스를 제모 했을 때 등 부위 피부는 연한 분홍빛을 띠었으며, 복합추출물의 발모 효과를 보기 위해 15일 동안 시료를 도포 하였을 때 등 부위 피부색이 검정색으로 변하는 것을 관찰할 수 있었다. 제모 후 5일까지는 군간 차이는 나타나지 않았으나 모든 군에서 등 피부색이 푸른빛을 띠며 발모 징후를 보였다.
B16F10 melanoma cell에서 SHJ군의 독성을 확인하기 위해 MTT assay를 실시하였다. CON군을 100으로 보았을 때 SHJ군이 각 농도별로 116.83%, 123.52%, 126.96%, 127.57%, 129.29%의 값으로 모든 농도에서 세포 생존율이 모두 유의하게 증가한 것으로 보아 세포에 대한 독성이 나타나지 않았다는 것을 확인하였다(Figure 7).
Melanin 생성 과정에 중요한 효소인 tyrosinase 활성을 확인한 결과, 양성대조군인 α-MSH 처리군에서 321.87%의 활성을 보여 CON군에 비해 유의적으로 증가하였으며, SHJ군에서도 처리농도별로 각각 162.20%, 286.78%, 410.23%를 나타내 CON군에 비해 유의적인 활성 증가를 보였다.
SHJ 도포가 모발 밀도와 굵기에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 15일간 도포한 피부조직을 고해상도 모발분석 기기인 folliscope로 촬영하였다. 그 결과, CON군과 비교하여 SHJ군에서의 모발 밀도가 높음을 육안으로 관찰 할 수 있었다. 밀도를 측정하였을 때, MNXD군은 40.
JHU 도포가 모낭 수와 크기에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 15일간 도포한 피부조직을 H&E 염색하여 관찰하였다. 그 결과, CON군에 비해 MNXD 및 SHJ 도포군의 모낭의 수와 크기가 증가함으로써 한약재 복합추출물이 모발 성장에 영향을 미치는 것을 확인하였다(Figure 3).
66점이 더 높은 점수를 나타냈다. 도포 15일째 양성대조군인 MNXD군은 5.00점이고, SHJ군은 4.58점으로 군간 차이가 크게 나타나지 않았으며, 종료시점까지 도포하였을 때 피부 두드러기, 경화 및 발진 등의 증상은 관찰되지 않았다(Table 1).
23%를 나타내 CON군에 비해 유의적인 활성 증가를 보였다. 따라서 SHJ처리는 B16F10 melanoma cell에서 melanin 합성에 중요한 tyrosinase 활성을 촉진한다는 것을 알 수 있었다(Figure 9).
또한 혈관내피 성장인자 중 하나로서 혈관 내피의 성장을 도와 혈액 순환을 개선, 모발의 성장과 모근세포 분화를 촉진시키는 대표적 모발성장인자로 알려진 vascular endothelial growth factor (VEGF)의 단백질 발현양을 측정한 결과, 1.99 unit인 CON군에 비해 MNXD군에서는 2.83 unit, SHJ 도포군에서는 2.55 unit로 단백 발현이 증가되는 것을 확인하였으나 통계적 유의성은 나타나지 않았다(Figure 5).
모발성장에 대한 SHJ의 작용기전을 살펴보기 위하여 실험종료 후 피부 조직에서 모발 성장 관련 인자들의 단백질 변화를 관찰한 결과, 모낭 및 상피세포의 세포의 성장을 촉진하여 모발 성장의 촉진에 영향을 미치는 Insulin-like growth factor(IGF)-1의 단백질 발현양은 MNXD에서 2.02 unit를 나타냈으며, SHJ 도포군에서는 2.47 unit를 나타내 1.95 unit인 CON군에 비해 통계적인 유의성을 보이지는 않았지만 단백질 발현이 증가되는 것을 확인하였다 (Figure 4).
모발의 흑화를 유도하는 melanin의 함량을 측정한 결과, CON군에 비하여 양성대조군인 α-MSH군에서는 185.48%였으며, 100 ㎍/㎖, 200 ㎍/㎖, 400 ㎍/㎖ 처리 농도의 SHJ군에서는 각각 118.05%, 131.48%, 142.25%로 α-MSH 처리군의 melanin 함량보다는 작았지만 CON군에 비해 농도 의존적으로 유의한 증가를 보임으로써 SHJ 처리는 melanin 생성을 유도한다는 것을 알 수 있었다(Figure 8).
그 결과, CON군과 비교하여 SHJ군에서의 모발 밀도가 높음을 육안으로 관찰 할 수 있었다. 밀도를 측정하였을 때, MNXD군은 40.17 ㎠이고 SHJ군은 32.33 ㎠으로 25.67 ㎠인 CON군에 비해 높은 값을 나타내었으며, 두께를 측정하였을 때, SHJ군은 0.17 ㎜, MNXD군은 0.19 ㎜로 0.16 ㎜인 CON군에 비해 높게 측정되었다. 밀도와 두께의 값 모두가 SHJ군과 MNXD군이 CON군에 비해 유의적인 증가를 보였다.
16 ㎜인 CON군에 비해 높게 측정되었다. 밀도와 두께의 값 모두가 SHJ군과 MNXD군이 CON군에 비해 유의적인 증가를 보였다. 양성대조군인 MNXD군과 SHJ 도포군과의 변화수준이 유사하게 관찰됨으로써 한약재 복합추출물이 모발의 밀도 및 굵기 증가에 영향을 미친다는 것을 확인하였다(Figure 1, 2).
밀도와 두께의 값 모두가 SHJ군과 MNXD군이 CON군에 비해 유의적인 증가를 보였다. 양성대조군인 MNXD군과 SHJ 도포군과의 변화수준이 유사하게 관찰됨으로써 한약재 복합추출물이 모발의 밀도 및 굵기 증가에 영향을 미친다는 것을 확인하였다(Figure 1, 2).
이를 고려하여 마우스의 조직으로 western blot을 통해 TGFβ1, IGF-1, VEGF를 측정하였는데, Control군과 비교하였을 때 SHJ군은 TGFβ1의 발현이 감소하였고 IGF-1, VEGF의 발현은 증가하였다.
한편 모발 성장기에 작용하여 성장기를 단축시키고 빨리 퇴행기로 접어들게 하여 탈모를 발생시키는 모발성장억제인자인 transforming growth factor β1 (TGF-β1)의 단백질발현양을 관찰한 결과, CON군의 1.58 unit에 비해 MNXD군과 SHJ 도포군에서는 각각 1.29 unit와 1.29 unit로 CON군에 비해 단백발현양이 감소하였지만 통계적으로 유의하지는 않았다(Figure 6).

후속연구

in vivo 및 in vitro 실험을 통해 SHJ이 모발 성장과 멜라닌생성에 미치는 영향을 연구한 결과 CON군에 비해 SHJ군이 모두 우월하였으므로 한약재 복합추출물인 SHJ는 백모와 탈모 치료 및 예방을 위한 천연 소재로 이용될 것으로 사료된다.
이를 고려하여 마우스의 조직으로 western blot을 통해 TGFβ1, IGF-1, VEGF를 측정하였는데, Control군과 비교하였을 때 SHJ군은 TGFβ1의 발현이 감소하였고 IGF-1, VEGF의 발현은 증가하였다. 또한 김 등³²⁾의 연구와 비교하였을 때 VEGF의 발현도가 비슷하였으며 IGF-1의 발현도는 본 연구에서 더 높게 나타난 것으로 보아 한약재 복합추출물이 모발성장에 중요한 역할을 할 것이라고 생각된다.
위의 결과로 보아 한약재 복합추출물인 SHJ는 발모 촉진과 melanogenesis를 통해 탈모 예방 양모, 흑화에 도움이 되는 천연 소재로서 모발 관련 기능성 화장품 소재로 이용될 가능성이 있을 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	탈모, 백모 등의 모발상태는 외모에 대한 사회적, 심리적 문제를 유발하는 이유는?	모발은 외부로부터의 충격 흡수 작용이나, 태양광선, 추위 등과 같은 외부 위험요인들로부터 머리를 보호하는 일차적인 역할을 한다1). 또한 매스미디어의 영향으로 외모에 대한 의식도 변하면서 장식적인 기능의 의미가 극대화되고2) 미의 기준에서 메이크업이나 패션과 함께 중요한 역할을 하게 되었다3). 따라서 탈모, 백모 등의 모발상태는 외모에 대한 사회적, 심리적 문제를 유발하기도 한다4).
	백모란?	백모는 노화가 진행되면서 정상적인 모발의 모구에서 멜라닌 세포가 감소함으로써 발생된다. 백모의 진행은 측두부에서 후두부로 나타나는데, 남녀 간의 발생 시기는 차이가 없으나 백인이 흑인보다 일찍 시작한다고 알려져 있다9,10).
	염모제의 단점은?	염모제는 금속성, 합성, 식물성 염모제 등으로 분류된다. 염모제는 영구적이지 않을 뿐더러 화학성분이 주성분인 합성 염모제의 경우 화학작용에 의한 모발과 두피의 손상, 자극 등의 부작용이 나타난다12). 따라서 백모를 감소시키기 위해서는 생물학적인 접근을 통해 멜라닌을 증가시키는 연구가 이루어져야하며 멜라닌 세포가 존재하는 모구에 존재하는 세포들 간의 상호작용 및 조절 메커니즘에 대한 분석이 필요하다.

참고문헌 (45)

Randall VA. Androgens and human hair growth. Clinical Endoclinology. 1994 ; 40(4) : 439-457.

상세보기
Headington JT. Histological findings in androgenic alopecia treated with topical minoxidil. Br J Dermatol. 1982 ; 107(22) : 20-21.
Lee HH, Jung MY, Kim SJ. Scalp & Medical treatment. Hyunmoon Co. Seoul, Korea. 2015 ; 125-135.
Lee JH. Effect of Cynanchi wilfordii Radix, Lyci Fructus, Hovenia dulcis Extracts on hair growth in C57BL/6 mice. Kyung Hee University Master's degree, Seoul, Korea. 2014.
Do EJ, Hwang MY, Kim SY, Lee JS, Yang DS, Yang CH, Kim MR. The effect of Gyungokgo-gamibang extract on hair growth and protein expression in mice. Kor J Herbol. 2011 ; 26(4):9-14.
Tobin DJ, Paus R. Graying: gerontobiology of the hair follicle pigmentary unit. Exp Gerontol. 2001 ; 36(3) : 29-54.

상세보기
Tobin DJ, Hagen E, Botchkarev VA, Paus R. Do hair bulb melanocytes undergo apoptosis during hair follicle regression catagen. J Invest Dermatol. 1998 ; 111 : 941-947.

상세보기
Kim DH. Tech market report hair loss treatment market. Health technology transfer center. 2016 ; 2-3.
Cline DJ. Changes in hair color. Dermatol Clin. 1998 ; 6(2) : 295-303.
Dawber R and Neste DV. Hair and scalp disorders. 1st ed. London, Martin Dunitz. 1995 ; 236-238.
Kim DW, Shin DJ, Lee SJ, Chung SL, Kim JC. Statistical and Clinical Study of Gray Hair. Kor J Dermatol. 1999 ; 37(11) : 1567-1575.
Lee JO, Lee JY. A study on the periodical shape changing of hair and recognition of hair-coloring effect after hair-coloring treatment. J Kor Soc Cosm. 2008 ; 14(2) : 524-534.
Kim JY, Kim MR. Ethanol extract of Sinsunyukza-hwan, a Korean medicinal prescription, promotes hair growth in C57BL/5 mice, an alopecia animal model. Kor J Herbol. 2018 ; 33(3) : 1-9.
Hosoi J, Abe E, Suda T, and Kuroki T. Regulation of melanin synthesis of B16 melanoma cell by 1 alpha, 25-dihydroxyvitamin D3 and retinoic acid. Cancer Res. 1985 ; 45 : 1474-1478.
Choi BW, Lee BH, Kang KJ, Lee ES, and Lee NH. Screening of the tyrosinase inhibitors from marine algae and medicinal plants. Kor J Pharmcogn. 1998 ; 29 : 237-242.
Yoon BY, Park HS. Research Paper : A study on the factors related to the scalp care service utilization of women. J Kor Soc Cosm. 2010 ; 16 : 1-14.
Park WS, Lee CH, Lee BG, Hang IS. The extract of Thujae occidentalis semen inhibited 5 ${\alpha}$ -reductase and androchronogenetic alopecia of B6CBAF1/j hybrid mouse. J Dermatol Sci. 2003 ; 31(2) : 91-98.

상세보기
Park JS, Yeom MS, Park WS, Joo KM, Rho HS, Kim DH, Chang IS. Enzymatic hydrolysis of green tea seed extract and its activity on 5 ${\alpha}$ -reductase inhibition. Biosci Biotechnol Biochem. 2006 ; 70(2) : 387-394.

상세보기
Liu J, Kurashiki K, Shimizu K, Kondo R. 5 ${\alpha}$ -reductase inhibitory effect of triterpenoids isolated from Ganoderma lucidum. Biol Pharm Bull. 2006 ; 29(2) : 392-395.

상세보기
Chaudhary UB, Turner JS. Finasteride. Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2010 ; 6 : 873-881.

상세보기
Hamamoto T, Mori Y. Sulfation of minoxidil in keratinocytes and hair follicles. Res Commun Chem Pathol Pharmacol. 1989 ; 66:33-44.
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) : 91-98.

상세보기
Mackay A, Isles C, Henderson I, Fife R, Kennedy AC. Minoxidil in the management of intractable hypertension. Quarterly J of Medicine. 1981 ; 50: 175-190.
Hageman T, Schlutter-Bhmer 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. Contact Dermatitis. 2005 ; 53:85-97.
Messenger AG. The control of hair growth and pigmentation. In: Olsen EA. ed. Disorders of hair growth:diagnosis and treatment. New York, McGraw-Hill. 1994 ; 39-58.
Hamada K, Hirotsu S, Uchiwa H, Yamazaki S, Suzuki K. Pro-inflammatory cytokine interleukin-1 ${\alpha}$ is down regulated during anagen phase of hair cycle in vivo. J Dermatol Sci. 2003 ; 33(3) : 195-198.

상세보기
Hibino T, Nishiyama T. Role of TGF- ${\beta}$ 2 in the human hair cycle. J Dermatol Sci. 2004 ; 35(1) : 9-18.

상세보기
Lachgar S, Moukadiri H, Jonca F, Charveron M, Bouhaddioui N, Gall Y, et al. Vascular endothelial growth factor is an autocrine growth factor for hair dermal papilla cells. J Invest Dermatol. 1996 ; 106(1) : 17-23.

상세보기
Yano K, Brown LF, Detmar M. Control of hair growth and follicle size by VEGF-mediated angiogenesis. J Clin Invest. 2001 ; 107(4) : 409-417.

상세보기
Itami S, Kurata S, Takayasu S. Androgen induction of follicular epithelial cell growth is mediated via insulin-like growth factor-1 from dermal papilla cells. Biochem Biophys Res Commun. 1995 ; 212(3) : 977-994.
Su HY, Hickford GH, Bickerstaffe R, Palmer BR. Insulin-like growth factor 1 and hair growth. Dermatol Online J. 1999 ; 5(2) : 1.

상세보기
Kim NH, Moon SH, Kim MR, Lee YS, Yoo WK. Haeae-tang including Artemisia argyi Folium promotes hair growth in hair-removed C57BL/6 Mice. Kor J Herbol. 2015;30(2):19-24.
Kang H, Kang TW, Lee SD, Park YM, Kim HO, Kim SY. The changing patterns of hair density and thickness in South Korean women with hair loss : clinical office-based phototrichogram analysis. Int J Dermatol. 2009 ; 48 : 14-21.

상세보기
Tobin DJ, Paus R. Graying: gerontobiology of the hair follicle pigmentary unit. Exp Gerontol. 2001 ; 36(3) : 29-54.

상세보기
Fu JM, Price VH. Approach to hairlossin women for color. Sem Cutan Med Surg. 2009 ; 28(2) : 109-114.

상세보기
Choi YJ, Yoon TJ, Lee YH. Changing expression of the genes related to human hair graying. J Dermatol. 2008 ; 18(4) : 397-399.
Wolff K, Goldsmith LA, Katz SI, Gilchrest BA, Paller AS, Leffell DJ. Fitzpatrick's dermatology in general medicine. 7th ed. New York, McGraw-Hill. 2007.
Tanimura S, Tadokoro Y, Inomata K, Binh NT, Nishie W, Yamazaki S, Nakauchi H, Tanaka Y, McMillan JR, Sawamura D, Yancey K, Shimizu H, Nishimura EK. Hair follicle stem cells provide a functional niche for melanocyte stem cells. Cell Stem Cell. 2011 ; 8(2) : 177-187.

상세보기
Cui R, Widlund HR, Feige E, Lin JY, Wilensky DL, Igras VE, Orazio JD, Fung CY, Schanbacher CF, Granter SR, Fisher DE. Central role of p53 in the suntan response and pathologic hyperpigmentation. Cell. 2007 ; 128(5) : 853-864.

상세보기
Nishimura EK, Granter SR, Fisher DE. Mechanisms of hair graying: incomplete melanocyte stem cell maintenance in the niche. Science. 2005 ; 307 (5710) : 720-724.

상세보기
Pawelek JM. After dopachrome? Pigment cell Res. 1991 ; 4 : 53-62.

상세보기
Lee GS, Kim JJ, Song CS, Oh CG, Yim GS. Effect of Radix Trichosanthis on the melanogenesis. J Korean Med Ophthalmol Otolaryngol Dermatol. 2001 ; 14(1) : 209-225.
Abdel-Malek ZA, Swope VB, Suzuki I, Harriger D, Boyce ST, Urabe K, Hearing VJ. Mitogenic and melanogenic stimulation of normal human melanocytes by melanotropic peptides. Proc Natl Acad Sci. USA. 1995 ; 92 : 1789-1793.

상세보기
Fuller BB, Meyskens FL. Jr. Endocrine responsiveness in human melanocyte and melanoma cells in culture. J Natl Cancer Inst. 1981 ; 66 : 799-802.
Leeuw SM, Smit NP, Van Veldhoven M, Pennings EM, Pavel S, Simons JW, et al. Melanin content of cultured human melanocytes and UV-induced cytotoxicity. J Photochem Photobiol B. 2001 ; 61(3) : 106-113.

상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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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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