[논문]칸나비디올(CBD)의 항산화 활성 및 인간 모유두 세포 증식에 미치는 영향

김수현; 심규상; 천정윤; 장재웅; 정수진; 서예희; 안혜명; 송봉근; 권기석; 이중복

doi:10.5352/jls.2023.33.3.234

[국내논문] 칸나비디올(CBD)의 항산화 활성 및 인간 모유두 세포 증식에 미치는 영향
Antioxidant Activity of Cannabidiol (CBD) and Effect on Its Proliferation in Human Dermal Papilla Cells 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.33 no.3, 2023년, pp.234 - 241

김수현 (교촌에프앤비) , 심규상 (교촌에프앤비) , 천정윤 (교촌에프앤비) , 장재웅 (교촌에프앤비) , 정수진 (교촌에프앤비) , 서예희 (교촌에프앤비) , 안혜명 (교촌에프앤비) , 송봉근 (교촌에프앤비) , 권기석 (안동대학교 원예.생약융합학부) , 이중복 (비에치앤바이오)

초록
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최근 세계 여러 나라에서 대마초 및 대마제품을 합법화하고 대마를 이용한 다양한 치료법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 대마에는 생물학적 효과가 아직 확립되지 않은 여러 화합물들이 포함되어 있다. 본 연구에서는 인간 모유두 세포(HDPC)의 모발 성장에 대한 칸나비디올(CBD)의 효과를 조사하였다. 2,2'-Azino-bis (3-ethylbenzothiazolin-6-sulfonic acid) (ABTS) 및 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거 분석법을 활용하여 CBD의 항산화 활성을 측정하였다. 모유두 세포에서 CBD의 세포생존률은 WST-1 분석법으로 측정하였다. CBD 처리에 의한 모유두 세포에서 모발 성장과 관련된 인자의 발현은 real-time PCR 및 western blot으로 측정하였다. CBD의 항산화 활성 측정결과, DPPH 및 ABTS 자유 라디칼 소거 활성의 IC50 값은 각각 15.46±0.24 μM 및 13.90±0.06 μM으로 뛰어난 활성 산소 제거능을 나타냈다. CBD 처리군은 대조군에 비해 세포 증식이 증가하는 경향을 나타냈다. 또한 모유두 세포에서 Real-Time PCR과 Western blotting을 통해 모발 성장 관련 인자를 측정한 결과, CBD 처리로 인하여 성장 관련 인자들이 증가하는 것으로 나타났다. 종합적으로, 항산화 활성이 높은 CBD는 모유두 세포에서 세포 증식을 증가시키고 모발 성장 관련 인자들을 긍정적으로 조절합니다. 이러한 결과는 CBD가 탈모증에 대한 잠재적으로 활용될 수 있음을 시사한다.

Abstract ▼ AI-Helper

At present, many countries around the world are legalizing cannabis and its products, and research on various treatments using cannabis is being actively conducted. However, the cannabis plant contains other compounds whose biological effects have not yet been established. We investigated the effect of cannabidiol (CBD) on hair growth in human dermal papilla cells (HDPCs). 2,2'-Azino-bis (3-ethylbenzothiazolin-6-sulfonic acid) (ABTS) and 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging assays were performed to determine the antioxidant activity of CBD. The HDPCs viability of CBD was examined via water-soluble tetrazolium salt (WST-1) assay. The expression of hair-loss-related markers in HDPCs by CBD treatment was analyzed by real-time PCR and western blotting. The DPPH, ABTS radical scavenging activity assay showed that CBD had superior antioxidant activities. In HDPCs, CBD increased cellular proliferation at concentrations without cytotoxicity. It also increased the expressions of fibroblast growth factor 1 (FGF1), fibroblast growth factor 7 (FGF7), vascular endothelial growth factor (VEGF), and insulin-like growth factor (IGF). These results correlated with a decrease in the expression of inhibition-related factors, such as androgen receptor (AR) and transforming growth factor beta 1 (TGF-B1). Moreover, CBD resulted in a significant increase in the phosphorylation of AKT and extracellular signal-regulated kinase (ERK). Therefore, it is suggested that CBD may be a potential remedy for the treatment of alopecia.

주제어

표/그림 (6)

그림 Fig. 1. Scavenging activity of CBD on DPPH free radical. (A) Scavenging acitivity of L-ascorbic acid against DPPH free radical, (B) Scavenging acitivity of Cannabidiol against DPPH free radical.
그림 Fig. 2. Scavenging activity of CBD on ABTS free radical. (A) Scavenging acitivity of L-ascorbic acid against ABTS free radical, (B) Scavenging acitivity of Cannabidiol against ABTS free radical.
그림 Fig. 3. Effect of CBD on cell proliferation activity in HDPCs. After HDP cells were seeded, the cells were treated for 24 hr with various concentrations of each samples. The cell proliferation was using EZ-Cytox assay. CON: Dimethyl sulfoxide treated group, MNXD: Minoxidil 10 μM treated group, CBD: Cannabidiol treated group. All data are expressed as mean ± S.D of three independent experiments.
그림 Fig. 4. Effect of CBD on growth related mRNA gene expression in HDPCs. (A) Fibroblast growth factor 1 (FGF1), (B) Fibroblast growth factor 7 (FGF7), (C) vascular endothelial growth factor A (VEGF), (D) Insulin like growth factor-1 (IGF-1). The data were expressed as the mean ± S.D. from three independent experiments (*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001).
그림 Fig. 5. Effect of CBD on growth inhibition related mRNA gene expression in HDPCs. (A) Androgen receptor (AR), (B) Transforming growth factor beta 1 (TGFβ1). The data were expressed as the mean ± S.D. from three independent experiments (*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001).
그림 Fig. 6. Effect of CBD on growth related western blotting protein expression in HDPCs. (A) Phospho-AKT (p-AKT), (B) Phosphoextracellular signal-regulated kinase (p-ERK). The data were expressed as the mean ± S.D. from three independent experiments (*p<0.05, **p<0.01).

AI 본문요약
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제안 방법

CBD의 모발 성장 효능을 확인하기 위하여 real-time PCR를 활용하여 모발 성장 관련 유전자를 평가하였다.
대조군은 DMSO를 처리하였으며, 양성대조군은 minoxidil 10 μM 농도로 처리하였고 CBD는 1 μM, 2.5 μM, 5 μM 농도로 각각 처리하였다

데이터처리

모든 실험은 최소 3회 반복하였고 데이터는 평균±표준편차(S.D.)로 표현하였다
평균은 SPSS 26 (SPSS Inc, Armonk, NY, USA)를 이용한 One-way analysis of variance (ANOVA) test를 실시한 후, least-significant difference (LSD) test 사후검정을 하여 각 군의 평균값 차이에 대한 통계적 유의성을 p<0.05, p<0.01, p<0.001에서 나타내었다.

이론/모형

CBD가 인간 진피 모유두 세포에 미치는 영향을 알아보고자 WST-1법을 이용하여 CBD의 0~100 µM 농도에서 세포 생존율을 측정하였다

성능/효과

CBD 10 µM 이상의 농도 처리 그룹에서는 세포생존률이 80% 이하로 감소하여 세포 독성이 나타났으며, 오히려 CBD 농도 5 µM 이하의 그룹에서는 세포증식능이 증가된 경향을 나타냈다(Fig
본 연구에서는 CBD를 처리한 군은 모발 성장 억제에 관여하는 인자들이 높은 감소율을 나타냈으므로 CBD가 모발 성장에 긍정적인 영향을 미칠것으로 판단되어진다.
본 연구에서는 CBD의 처리가 모유두 세포에서 성장 조절 인자인 FGF1, FGF7, IGF-1와 VEGF를 모두 대조군에 비해 증가시켰고 양성대조군으로 사용된 minoxidil 처리군 보다 더 높은 증가율을 나타냈다. 이로 인해 CBD는 모발 성장을 증가시키는데 중요한 역할을 할 수 있는 것으로 사료된다.

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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].

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