• 대한화장품학회지
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• 제44권4호
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• pp.375-379
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• 2018

본 연구진은 메틸말리올라이드가 인간 피부 세포주인 HaCaT 세포에서 NRF2를 유도하고 이를 통하여 항산화 효과를 나타내는지 알아보았다. MTT assay를 통하여 메틸말리올라이드는 $10{\mu}M$ 농도에서 24 h 동안 HaCaT 세포에 처리하여도 HaCaT 세포 독성을 나타내지 않는 것을 확인하였다. 본 연구진이 구축한 HaCaT-ARE-GFP-luciferase 세포에 메틸말리올라이드를 처리하고 루시퍼라아제 활성을 측정한 결과 메틸말리올라이드는 양성 대조군인 레스베라트롤보다 ARE 결합에 따른 루시퍼라아제 활성을 더욱 강하게 증가시키는 것을 확인하였다. 또한 HaCaT 세포에 메틸말리올라이드 처리 시 NRF2에 의하여 유도되는 항산화 단백질인 HO-1과 NQO1 mRNA 및 단백질 발현이 통계적으로 유의하게 증가하였다. 마지막으로 메틸말리올라이드는 HaCaT 세포에서 TPA에 의해서 유도된 DNA 및 지질의 산화를 강력하게 억제하였다. 결론적으로 본 연구는 메틸말리올라이드가 NRF2 유도를 통하여 피부 산화적 스트레스를 억제하며 이는 메틸말리올라이드가 신규 항산화 화장품의 소재로 적합하다는 것을 시사한다.

• 한방안이비인후피부과학회지
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• 제31권2호
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• pp.11-23
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• 2018

목적 : 본 연구에서는 $TNF-{\alpha}$와 $IFN-{\gamma}$로 자극한 인간피부각질형성세포 (HaCaT keratinocytes) 모델을 사용하여 지모가 피부장벽 기능에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 방법 : MTT assay를 통하여 지모 주정(70% 에탄올) 추출물 (EAA)이 HaCaT keratinocytes의 세포생존율에 미치는 영향을 확인하였으며 wound healing assay를 통해 EAA가 HaCaT 세포의 이주 능력에 영향을 주는지 관찰하였다. 또한 western blot analysis와 qRT-PCR을 통하여 EAA가 $TNF-{\alpha}/IFN-{\gamma}$로 자극한 HaCaT 세포에서 iNOS의 단백질 발현 및 IL-4, IL-13, IL-6의 mRNA 발현, filaggrin의 단백질과 mRNA 발현에 미치는 영향을 조사하였다. 결과 : EAA는 처리 농도 $500{\mu}g/ml$까지 HaCaT keratinocytes의 세포생존율에 영향을 미치지 않았다. EAA는 wound healing assay에서 HaCaT 세포의 이주 능력을 증가시켰으며, $TNF-{\alpha}/IFN-{\gamma}$로 자극한 HaCaT 세포에서 iNOS의 단백질 수준을 감소시켰다. 또한 EAA가 IL-4, IL-13, IL-6의 mRNA 발현을 억제하는 것 역시 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 EAA는 $TNF-{\alpha}/IFN-{\gamma}$ 자극에 의해 감소했던 filaggrin을 단백질과 mRNA 수준에서 회복시켰다. 결론 : EAA가 HaCaT 세포에서 Th2 type cytokines, pro-inflammatory cytokine의 억제와 filaggrin 회복을 통해 피부장벽 기능 손상에 대한 억제활성을 갖는 것을 확인하였으며, 이를 통해 EAA가 염증으로 인해 손상된 피부장벽 기능 개선에 효과적일 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.5778-5784
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• 2013

본 연구는 항주름 소재를 개발하기 위해서 목단피로부터 gallic acid (GA)를 분리하여 항산화능을 측정하였고, HaCaT 세포에서 세포독성을 측정하였다. 또한 HaCaT 세포에서 tumor necrosis factor alpha (TNF-${\alpha}$)에 의해 유도되는 matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) mRNA 발현, protein 발현, 분비에 대한 GA의 영향을 관찰하였다. 결과로써 GA는 30 ${\mu}g/mL$의 $IC_{50}$과 함께 항산화능을 나타내었고, 그것의 항산화능은 합성항산화제인 butylated hydroxyanisol (BHA)보다 높았다. GA는 HaCaT 세포에서 고농도인 200 ${\mu}g/mL$ 처리시 약한 세포독성을 나타내었다. 또한 HaCaT세포에서 TNF-${\alpha}$ (10 ng/mL)의 처리에 의해 증가된 MMP-1의 mRNA 발현, protein 발현, 분비는 GA의 처리에 의해 농도 의존적으로 유의적인 감소를 나타내었다(p<0.05). 그러므로 GA는 항산화 효과와 TNF-${\alpha}$로부터 유도되는 MMP-1의 발현을 저해함으로써 피부 주름을 개선할 수 있는 주름개선제로서의 활용가능성을 확인하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권3호
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• pp.870-882
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• 2021

황련은 한의학에서 진정, 소염, 항균 및 해열 등의 여러 질병의 치료에 이용되어져 왔다. 본 연구에서는 UVB와 TNF-α/IFN-γ로 유도된 HaCaT 세포에서 피부장벽과 염증관련 인자에 대한 황련 열수 추출물(CCW)의 효과를 조사하고, 보습 및 항염증 소재로서의 가능성을 알아보고자 하였다. 각 질형성세포인 HaCaT 세포에서 CCW의 보습 및 항염 효과를 확인하기 위해 MTT assay를 통한 시료의 독성 평가를 실시하였다. 이를 바탕으로, HA(Hyaluronic acid) 생성량과 filaggrin의 protein 및 mRNA 발현을 측정하였다. TNF-α/IFN-γ로 자극된 HaCaT 세포에서 CCW는 농도 의존적으로 HA의 생성량을 증가 시켰고, filaggrin의 protein 및 mRNA 발현 측정 결과 CCW의 농도 증가에 따라 발현율도 증가하였다. UVB로 유도된 HaCaT 세포에서 CCW는 ROS의 생성을 감소 시켰고, 양성대조군(positive control)인 EGCG( (-)-epigallocatechin-3-gallate)와 유의한 결과를 보여 주었다. 또한, CCW는 염증성 사이토카인 TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-8의 발현을 억제 시켰고, TNF-α/IFN-γ로 자극된 HaCaT 세포에서 피부 염증에 따른 주요 인자인 COX-2의 protein 및 mRNA 발현이 농도 의존적으로 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는, 황련 열수 추출물의 보습 및 항염증 효과를 가지는 화장품 소재로서의 가치를 제안할 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제27권3호
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• pp.310-317
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• 2017

본 연구진은 HaCaT-ARE-luciferase 세포를 이용하여 400 여개의 약용식물 에탄올 추출물 중 NRF2/ARE 유도효과가 있는 신규 추출물을 검색하였고 이를 통하여 종대황(Rheum undulatum)과 선복화(Inula japonica)의 주정 추출물이 HaCaT-ARE-luciferase 세포에서 ARE 활성을 강하게 유도하는 것을 관찰하였다. 종대황과 선복화 에탄올 추출물은 HaCaT 세포에서 생존(viability)을 증가시켰고 NRF2/ARE에 의존적인 phase II cytoprotective 효소인 heme oxygenase-1 (HO-1)와 NADPH:quinone oxidoreductase-1 (NQO1)의 전사 및 단백질 발현을 강하게 유도하였다. 또한 종대황과 선복화 추출물은 HaCaT 세포에서 TPA로 유도한 세포 내 활성 산소 및 이를 통하여 생성되는 스트레스 마커인 8-hydroxydeoxyguanosine (8-OH-dG)과 4-hydroxynonenal (4HNE)의 발생을 강하게 억제하였다. 본 연구는 종대황과 선복화의 에탄올 추출물이 인간 피부 세포주인 HaCaT 세포에서 NRF2/ARE에 의존적인 유전자 발현의 유도를 통하여 강력한 항산화 효과를 발휘한다는 것을 증명한다.

• 대한화장품학회지
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• 제44권3호
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• pp.343-347
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• 2018

화장품에 방부제(살균/보존제)로 사용되는 1, 2-hexanediol (HD)로 인한 부작용을 극복하기 위하여, Escherichia coli (E. coli)의 ${\beta}-galactosidase$ (${\beta}-gal$)를 이용하여 transgalactosylation 반응으로 1, 2-hexanediol galactoside (HD-Gal)를 합성하였다. 본 연구에서는 합성된 HD-Gal의 인간 피부세포에 대한 독성이 어느 정도인지를 HD와 비교하여 관찰하였다. HD-Gal과 HD의 세포독성은 인간 피부각질형성세포(HaCaT cell line)에 HD와 HD-Gal을 처리한 후, cell proliferation assay를 이용하여 비교 분석하였다. 또한 이때, 위상차 현미경으로 HD-Gal과 HD로 처리한 세포의 상태를 비교 관찰하였다. 그 결과, HD-Gal은 42.2 mM에서 211 mM의 농도 범위에서 세포독성이 관찰되지 않았으며, 현미경 관찰에서도 큰 변화를 관찰할 수 없었다. 그러나, HD의 경우에는 저농도에서(42.2 mM and 84.4 mM)는 세포독성이 관찰되지 않았으나, 고농도(168.8 and 211 mM)에서 매우 높은 세포독성을 나타내었고, 현미경 관찰에서는 고농도에서는 물론이고, 세포독성이 관찰되지 않은 HD의 저농도에서도 세포모양과 세포 수에서의 변화가 관찰되었다. 앞으로 세포독성이 감소된 HD-Gal이 HD의 대체제로서 안전, 건강 및 웰빙 개념의 새로운 용도로 개발될 수 있을 것으로 생각된다.

• 대한화장품학회지
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• 제42권4호
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• pp.359-366
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• 2016

엑소좀은 세포에서 분비되는 작은 소낭체로서, 기원세포와 조직에 따라 다양한 기능을 수행하며, 세포생존 및 세포 간 커뮤니케이션에 중요한 역할을 한다. 최근 엑소좀을 활용하여 종양연구, 면역질환 개선, 질병진단 bio-marker 개발 등 다양한 분야에서 연구가 진행되고 있으나, 피부세포에서 분비기전 및 피부 생리적 기능에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서 인체피부 유래 각질형성세포(HaCaT)로부터 분리된 엑소좀이 피부각질형성세포의 증식과 이주에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. HaCaT으로부터 ExoQuick-TC를 활용하여 엑소좀을 분리하고, 열처리 엑소좀(boiled exosome)과 무처리 엑소좀(unboiled exosome)으로 구분하였다. HaCaT 유래 엑소좀은 농도 의존적으로($0.1{\sim}20{\mu}g/mL$) HaCaT의 증식을 유도하였으며, $20{\mu}g/mL$에서 대조군(control)에 비해 각각 $186.96{\pm}3.87%$(열처리) 또는 $193.48{\pm}10.48%$(무처리)의 증식 유도활성을 나타내었다. 또한 HaCaT 유래 무처리 엑소좀은 농도 의존적인($0.1{\sim}20{\mu}g/mL$) HaCaT의 이주활성을 나타내었고, $20{\mu}g/mL$에서 대조군에 비해 $179.39{\pm}4.89%$의 이주를 유도하였다. 그러나 열처리 엑소좀은 이주 유도활성을 나타내지 않았다. 뿐만 아니라 무처리 HaCaT 유래 엑소좀은 collagen sprout outgrowth를 농도 의존적으로 유도함을 확인하였다. 이러한 결과를 통해서 HaCaT 유래 엑소좀은 지질 및 열에 안정한 물질이 세포의 증식을 유도하고, 단백질 또는 열에 불안정한 물질이 세포의 이동 및 sprout out growth 활성에 관여하는 것으로 확인되었다. 따라서 피부각질형성세포 유래 엑소좀은 피부의 재상피화 및 상처치유 등의 활성을 나타낼 수 있으며, 향후 화장품소재로서 응용 가능성이 확인되었다.

• 생명과학회지
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• 제30권8호
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• pp.688-694
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• 2020

제주에서 자생하는 식물인 다정큼나무는 장미과에 속하는 관목으로 다정큼나무 잎 에탄올 추출물에서 높은 총페놀 함량이 확인되었다. 이를 바탕으로 본 연구에서는 다정큼나무 추출물에서 헥산, 디클로로메탄, 에틸 아세테이트, 부탄올, 물을 이용하여 분획물을 제조하고, 5가지 분획물의 항산화효과를 확인해보고자 하였다. 특히, 외부환경요인 및 자외선 등을 통해 산화적 스트레스가 많이 발생하는 피부각질세포에서의 항산화효과 및 세포보호효과를 확인하고자 사람 각질세포인 HaCaT세포를 이용하였다. 항산화능은 총 플라보노이드 함량 및 2-azino-bis 3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) 라디칼 소거능을 통해 관찰하였고 HaCaT 세포보호효과는 세포에 과산화수소(H₂O₂)와 추출물을 처리한 다음 3-[4, 5-dimethylthiazol-2-yl]-2, 5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay를 통해 확인하였다. 다정큼나무 잎 추출물 및 5가지 분획물 중 에틸 아세테이트 분획물에서 가장 높은 총플라보노이드 함량 및 가장 낮은 라디칼 잔여량이 관찰되었고 H₂O₂에 의한 HaCaT 세포의 산화적 스트레스를 가장 많이 차단하여 높은 생존율을 보였다. 이를 토대로 다정큼나무 잎 에틸 아세테이트 분획물은 높은 항산화 효과를 가지고 있어 사람 각질세포의 산화적 스트레스로부터 세포를 보호하는 효과를 가지고 있음이 확인되었다. 따라서, 본 연구 결과는 다정큼나무 잎 에틸 아세테이트 분획물을 이용하여 산화적 스트레스로 인한 피부 손상을 억제하는 기능성 물질 소재로 활용할 수 있을 것으로 제시한다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.514-523
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• 2019

인삼(Panax ginseng C. A. Meyer)의 사포닌 진세노사이드 Rb1이 처리된 인간 피부각질세포 HaCaT에서 microarray 분석 및 발현이 증가된 세포사멸 반응에 대한 작용기전을 연구하였다. HaCaT 세포에 진세노사이드 Rb1의 처리로 세포사멸, 유사분열 세포주기의 G2/M 전이, 세포분열, 핵분열, 그리고 단백질 수송 등의 작용기전에 관여하는 유전자들이 2 배 이상 발현이 증가된 것으로 나타났으며, DNA 수선, 감수 핵분열, 그리고 세포외기질 체계 등의 작용기전에 관여하는 유전자들은 2 배 이상 발현이 감소된 것으로 나타났다. 특히 세포사멸 신호전달은 FAS와 PLA2G4A를 경유하는 것으로 나타났으며, 이들 유전자의 상위 조절자로 STAT3가 예측되었다. 세포사멸 반응 경유 유전자 FAS와 PLA2G4A의 활성을 qPCR로 확인한 결과, FAS 유전자는 $10{\mu}g/ml$의 진세노사이드 Rb1를 24시간 동안 처리하였을 경우 약 2 배의 발현 증가와, PLA2G4A 유전자는 6시간 처리부터 약 2 배로 증가되어 24시간 동안 처리시 2 배 이상의 유전자 발현이 증가되었다. 한편 STAT3-siRNA를 이용한 knock-down 실험에서 FAS의 발현 감소와 PLA2G4A의 발현 증가로 상위 조절자 STAT3로부터 FAS 만을 경유하는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과 진세노사이드 Rb1의 처리에 의해 상위 조절자인 STAT3는 FAS를 경유하여 세포사멸을 유도하는 것임을 알 수 있다.

• 한방안이비인후피부과학회지
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• 제35권2호
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• pp.13-27
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• 2022

목적 : 본 연구는 인간피부각질형성세포(HaCaT keratinocytes) 모델을 TNF-α와 IFN-γ로 자극하여 내복자(萊菔子)의 피부염증 감소 및 만성 염증성 질환에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 방법 : 내복자(萊菔子) 에탄올 추출물(RSE)이 세포생존율에 미치는 영향을 확인하기 위하여 MTT assay를 시행하였다. 또한 RSE가 TNF-α와 IFN-γ로 자극한 HaCaT 세포에서 p-IκBα, p-ERK, p-JAK2, p-STAT1, p-STAT6의 발현과 periostin, TSLP 단백질 발현에 미치는 영향을 확인하였다. 결과 : RSE는 200㎍/㎖ 이하에서 세포 독성을 보이지 않았고, HaCaT keratinocytes에서 TNF-α와 IFN-γ자극에 의하여 증가된 IκBα, ERK의 인산화를 억제하였다. 또한 JAK2와 STAT1, STAT6의 인산화를 억제하였으며, periostin과 TSLP의 발현을 감소시켰다. 결론 : RSE는 HaCaT keratinocytes에서 pro-inflammatory cytokines 및 transcription factors의 발현을 감소시켜 피부염증 감소 효능을 보였고, 만성 염증성 질환에서 내복자(萊菔子)의 사용 가능성을 확인하였다.