• Tissue Engineering and Regenerative Medicine
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• 제15권6호
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• pp.711-719
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• 2018

BACKGROUND: Collagen organization within tissues has a critical role in wound regeneration. Collagen fibril diameter, arrangements and maturity between connective tissue growth factor (CTGF) small interfering RNA (siRNA) and mismatch scrambled siRNA-treated wound were compared to evaluate the efficacy of CTGF siRNA as a future implement for scar preventive medicine. METHODS: Nanocomplexes of CTGF small interfering RNA (CTGF siRNA) with cell penetrating peptides (KALA and $MPG^{{\Delta}NLS}$) were formulated and their effects on CTGF downregulation, collagen fibril diameter and arrangement were investigated. Various ratios of CTGF siRNA and peptide complexes were prepared and down-regulation were evaluated by immunoblot analysis. Control and CTGF siRNA modified cells-populated collagen lattices were prepared and rates of contraction measured. Collagen organization in rabbit ear 8 mm biopsy punch wound at 1 day to 8 wks post injury time were investigated by transmission electron microscopy and histology was investigated with Olympus System and TS-Auto software. CONCLUSION: CTGF expression was down-regulated to 40% of control by CTGF siRNA/KALA (1:24) complexes (p<0.01) and collagen lattice contraction was inhibited. However, down-regulated of CTGF by CTGF $siRNA/MPG^{{\Delta}NLS}$ complexes was not statistically significant. CTGF KALA-treated wound appeared with well formed-basket weave pattern of collagen fibrils with mean diameter of $128{\pm}22nm$ (n = 821). Mismatch siRNA/KALA-treated wound showed a high frequency of parallel small diameter fibrils (mean $90{\pm}20nm$, n = 563). CONCLUSION: Controlling over-expression of CTGF by peptide-mediated siRNA delivery could improve the collagen orientation and tissue remodeling in full thickness rabbit ear wound.

• Journal of Veterinary Science
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• 제25권1호
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• pp.12.1-12.10
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• 2024

Background: Staphylococcus aureus and S. pseudintermedius are the major etiological agents of staphylococcal infections in humans, livestock, and companion animals. The misuse of antimicrobial drugs has led to the emergence of antimicrobial-resistant Staphylococcus spp., including methicillin-resistant S. aureus (MRSA) and methicillin-resistant S. pseudintermedius (MRSP). One novel therapeutic approach against MRSA and MRSP is a peptide nucleic acid (PNA) that can bind to the target nucleotide strands and block expression. Previously, two PNAs conjugated with cell-penetrating peptides (P-PNAs), antisense PNA (ASP)-cmk and ASP-deoD, targeting two essential genes in S. aureus, were constructed, and their antibacterial activities were analyzed. Objectives: This study analyzed the combined antibacterial effects of P-PNAs on S. aureus and S. pseudintermedius clinical isolates. Methods: S. aureus ATCC 29740 cells were treated simultaneously with serially diluted ASP-cmk and ASP-deoD, and the minimal inhibitory concentrations (MICs) were measured. The combined P-PNA mixture was then treated with S. aureus and S. pseudintermedius veterinary isolates at the determined MIC, and the antibacterial effect was examined. Results: The combined treatment of two P-PNAs showed higher antibacterial activity than the individual treatments. The MICs of two individual P-PNAs were 20 and 25 µM, whereas that of the combined treatment was 10 µM. The application of a combined treatment to clinical Staphylococcus spp. revealed S. aureus isolates to be resistant to P-PNAs and S. pseudintermedius isolates to be susceptible. Conclusions: These observations highlight the complexity of designing ASPs with high efficacy for potential applications in treating staphylococcal infections in humans and animals.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
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• 제41권4호
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• pp.205-210
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• 2011

Genistein (GT), a major isoflavone found in soybeans, has a potent antioxidant effect that protects the skin from UV-induced damages and malignant melanoma. In order to enhance the cellular uptake of GT, liposome/Tat complexes were prepared by an electrostatic interaction of anionic liposome (DMPC/DCP, 9:1 in molar ratio) with Tat peptide (0.02 to 0.08 mole), one of the well-known cell penetrating peptide (CPP). As the amount of Tat increased, the size increased but the zeta potential decreased. In vitro release study with dialysis membrane elicited GT release from liposomal preparations in a controlled manner. The addition of Tat increased GT release, especially for the initial period. In the cellular uptake study by incubating B16 melanoma cells with various liposomal preparations containing GT, B16 melanoma cells demonstrated a time-dependent increase of drug accumulation. Compared to the aqueous GT suspension, intracellular uptake was substantially enhanced by anionic liposomal formulation and further increased by the complex formulation. Therefore, liposome/ Tat complex might be a good candidate for facilitating intracellular drug delivery.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권1호
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• pp.29-35
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• 2020

본 연구에서는 경피흡수가 잘 안되는 주름개선 펩티드인 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK에 대하여 세포투과 펩티드인 알르기닌 올리고머(tetra-D-arginine, R4)와 hexa-D-arginine, R6)를 첨가한 후 경피 투과도를 측정하여 그 결과를 다음 6가지 경우로 분석하였다. 첫번째로 주름개선 펩티드만 함유한 경우는 구리이온(Cu₂⁺)과 팔미트산이 경피 투과율을 증진시키는 것을 알 수 있다. 두번째로, GHK에 알르기닌 올리고머(R4, R6)를 첨가한 경우는 알르기닌 올리고머(R4, R6)가 경피 투과율을 증가시켰으며, R4에서 더 좋은 경피 투과율 증가를 나타났다. 세번째로, GHK-Cu에 R4, R6를 첨가한 경우는 경피 투과율 증가가 나타났으며, R6 < R4 경피 투과율 순서로 나타났다. 네번째로 Pal-GHK에 R4, R6를 첨가한 경우에도 경피 투과율 증가가 나타났으며, R6 < R4 경피 투과율 순서로 나타났다. 다섯번 째로, R4를 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK에 첨가한 경우에는 GHK+R4 < GHK-Cu+R4 < Pal-GHK+R4 순서로 경피 투과율 증가가 나타났다. 마지막으로 R6를 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK에 첨가한 경우에는 GHK+R4 < GHK-Cu+R4 < Pal-GHK+R4 순서로 경피 투과율 증가가 나타났다. 이를 통하여 주름 개선 펩티드인 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK의 피부 투과를 증가를 위한 최적의 조건을 제시하여 그 효능을 극대화할 수 있는 방안을 제시함으로써 주름 개선 기능성 화장품에서의 폭넓은 활용과 응용을 제안하고자 한다.

• BMB Reports
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• 제51권5호
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• pp.207-208
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• 2018

Chitinase-Like Proteins (CLPs) are an evolutionarily conserved protein which lose their enzymatic activity for degrading chitin macromolecules. Chitinase-3-like-1 (Chi3l1) is a type of CLP that is highly expressed in epithelial cells, macrophages, etc., and is known to have correlations with type 2 inflammation and cancer. Although the increased level of Chi3l1 in the blood was reported in various disease patients, the function of Chi3l1 in adaptive immunity has been totally unknown. Recently, we found that Chi3l1 is expressed in T cells and has a negative regulatory role in T-cell activation and proliferation. A genetic ablation study of Chi3l1 in T cells showed hyperresponsiveness to TcR stimulation, which increased proliferation and Th1 differentiation. A significant increase of $IFN{\gamma}$ signaling in Chi3l1-deficient T cells synergistically increased Th1 and CTL functions against melanoma cells in vitro and in vivo. In addition, targeted knockdown by Chi3l1 siRNA complexed with the cell-penetrating peptide dNP2, which showed decreased pulmonary melanoma metastasis with increased infiltration of Th1 and CTL in the lung. This study first suggests that Chi3l1 is a novel regulator of Th1/CTL responses and could be a target for treating cancer to increase tumor immunity.

• Molecules and Cells
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• 제27권2호
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• pp.159-166
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• 2009

Myocardial ischemia-reperfusion injury is a medical problem occurring as damage to the myocardium following blood flow restoration after a critical period of coronary occlusion. Oxygen free radicals (OFR) are implicated in reperfusion injury after myocardial ischemia. The antioxidant enzyme, Cu, Zn-superoxide dismutase (Cu, Zn-SOD, also called SOD1) is one of the major means by which cells counteract the deleterious effects of OFR after ischemia. Recently, we reported that a PEP-1-SOD1 fusion protein was efficiently delivered into cultured cells and isolated rat hearts with ischemia-reperfusion injury. In the present study, we investigated the protective effects of the PEP-1-SOD1 fusion protein after ischemic insult. Immunofluorescecnce analysis revealed that the expressed and purified PEP-1-SOD1 fusion protein injected into rat tail veins was efficiently transduced into the myocardium with its native protein structure intact. When injected into Sprague-Dawley rat tail veins, the PEP-1-SOD1 fusion protein significantly attenuated myocardial ischemia-reperfusion damage; characterized by improving cardiac function of the left ventricle, decreasing infarct size, reducing the level of malondialdehyde (MDA), decreasing the release of creatine kinase (CK) and lactate dehydrogenase (LDH), and relieving cardiomyocyte apoptosis. These results suggest that the biologically active intact forms of PEP-1-SOD1 fusion protein will provide an efficient strategy for therapeutic delivery in various diseases related to SOD1 or to OFR.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권3호
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• pp.853-865
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• 2019

본 연구에서는 경피 흡수가 어려운 주름 개선 펩티드인 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK 리포좀 및 여기에 피부 투과 펩티드인 아르지닌 올리고머 R4(tetra-D-arginine), R6(hexa-D-arginine)를 첨가한 리포좀으로 경피 투과도를 측정하여 그 결과를 다음 6가지 구분으로 분석하였다. (1) 주름 개선 펩티드만 함유한 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK lioposome의 경우; 24시간 최종 누적 경피 투과율은 6.05%, 7.4%, 8.83%를 보였다. (2) GHK에 약물 전달 펩티드 아르지닌 올리고머 R4, R6를 첨가한 리포좀의 경우; 24시간 최종 누적 경피 투과율은 13.63%, 7.68%를 나타냈다. (3) GHK-Cu에 R4, R6를 첨가한 리포좀의 경우; 24시간 최종 누적 경피 투과율은 15.46%, 8.64%로 나타났다. (4) Pal-GHK에 R4, R6를 첨가한 리포좀의 경우; 24시간 최종 누적 경피 투과율은 16.9%, 10.67%를 보였다. (5) GHK, GHK-Cu, Pal-GHK에 각각 R4를 첨가한 리포좀의 경우; 24시간 최종 누적 경피 투과율은 13.63%, 15.46%, 16.9%를 나타냈다. (6) GHK, GHK-Cu, Pal-GHK에 각각 R6를 첨가한 리포좀의 경우; 24시간 최종 누적 경피 투과율은 7.68%, 8.64%, 10.67%로 나타났다. 본 실험을 통해 구리이온(Cu2+)과 팔미트산에 의해 GHK의 피부 흡수가 증가하고, 피부 투과 펩티드에 의해 주름 개선 펩티드의 피부 흡수가 증진되며, GHK, GHK-Cu, Pal-GHK에는 R4가 R6보다 높은 효과를 보이는 것을 알 수 있었다. 이를 통하여 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK의 피부 흡수를 증가를 위한 최적의 조건을 제시하여 그 효능을 극대화할 수 있는 방안을 제시함으로써 주름 개선 기능성 화장품에서의 폭넓은 활용과 응용을 제안한다.

• 대한화장품학회지
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• 제45권2호
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• pp.175-184
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• 2019

상피세포성장인자(epidermal growth factor, EGF)는 인간의 표피 및 진피에서 세포막 수용체와 상호작용을 통하여 세포의 생장 및 증식을 유도하는 기능을 갖고 있다. 이 같은 EGF의 기능은 의료 및 화장품 분야에서 상처치유 의약품 및 노화방지 화장품의 주요원료로 사용되고 있다. 화장품 원료로서 EGF는 피부장벽으로 알려져 있는 피부 각질층의 투과가 잘 안되기 때문에 가지고 있는 본연의 효능을 구현하는 데 문제가 있다. 본 연구에서는 EGF의 경피투과 효율을 개선하기 위하여 피부 투과능이 확인된 거대분자 전송 도메인(macromolecule transduction domain, MTD) 151이 융합된 형태로 재조합 인간 상피세포성장인자 ($MTD_{151}-EGF$)를 개발하였다. $MTD_{151}-EGF$의 유전자가 coding된 vector로 형질전환된 대장균에서 $MTD_{151}-EGF$ 발현시킨 후 정제를 진행하였다. 정제된 MTD-EGF를 대상으로 세포증식시험, 세포독성시험, 생체외 피부흡수시험 그리고 인공피부를 이용한 경피투과능을 평가하였다. 99% 이상 고순도로 정제된 $MTD_{151}-EGF$의 세포증식 활성은 EGF 대비 동등 이상의 수준이었으며, 세포독성은 관찰되지 않았다. 또한, 인공피부 투과모델에서 FITC로 표지된 EGF와 $MTD_{151}-EGF$의 진피층까지의 투과를 공초점 현미경으로 관찰한 결과, $MTD_{151}-EGF$는 EGF 대비 우수한 투과능을 보였으며, 경피흡수 시스템을 이용한 투과물질의 정량분석 결과, EGF 대비 약 16 배 이상 투과량이 많은 것으로 확인되었다. 이러한 결과들은 다양한 활성물질들의 화장품용 원료로서의 경피투과에 MTD가 기존의 물리적인 경피투과 방법을 효율적으로 개선한 대안이 될 것으로 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권3호
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• pp.685-699
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• 2019

세포투과 펩티드를 함유한 고분자 미셀 및 리포좀을 이용한 배나무 잎 추출물의 피부 흡수 증진 및 화장품 성분으로의 응용가능성에 대해 알아보기 위해 항산화, 항균 실험 및 제형별 피부 침투 실험을 진행하였다. 총 polyphenol 함량은 배나무 잎 에탄올 추출물에서 $118.83{\pm}9.39mg/g$, 배나무 잎 열수 추출물에서 $106.89{\pm}4.45mg/g$로 확인되었다. DPPH radical 소거능 측정 결과, 500 mg/L의 농도에서 배나무 잎 에탄올 추출물이 $74.39{\pm}7.48%$의 가장 높은 라디칼 소거능을 나타냈다. SOD 유사 활성능은 1,000 mg/L의 농도에서 열수 추출물이 $91.62{\pm}0.43%$로 가장 높은 효능을 나타내었다. 이 후 실험으로부터 항산화, 주름 개선, 미백 활성이 확인되어 배나무 잎 추출물이 항산화 및 항균소재로서의 실현가능성이 높다고 판단했다. 배나무 잎 에탄올 추출물을 함유한 고분자 미셀 피부침투 실험에서는 24시간 동안의 실험 결과, 총 축적된 tannic acid의 투과량은 Formulation 2($55.45{\mu}g/cm^2$), Formulation 1($46.43{\mu}g/cm^2$), Formulation 0($34.36{\mu}g/cm^2$)의 순서로 확인되었다. 배나무 잎 열수 추출물을 함유한 리포좀 피부침투 실험에서는 24시간 동안의 실험 결과, 총 축적된 tannic acid의 투과량이 Formulation 5($75.01{\mu}g/cm^2$), Formulation 4($64.01{\mu}g/cm^2$), Formulation 3($36.60{\mu}g/cm^2$)의 순서로 확인되었다. 이 연구를 통해 배나무 잎 추출물이 가지고 있는 항산화, 주름개선의 효능에 대한 가능성을 확인하였고 고분자 미셀 및 리포좀을 이용한 배나무 잎 추출물의 피부침투 결과를 통해 향후 화장품 산업에 긍정적으로 이용될 것이라고 사료된다.

• 대한화장품학회지
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• 제45권3호
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• pp.265-275
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• 2019

본 연구의 목적은 파슬리의 생리활성을 확인하고 고분자 미셀과 세포투과 펩티드를 이용하여 파슬리 추출물에 대한 피부흡수 효능을 검토하는 것이다. 항산화 측정방법인 총 폴리페놀 함량은 파슬리 에탄올 추출물의 경우에는 $121.68{\pm}2.49mg/g$이며 파슬리 열수 추출물의 경우에는 $72.42{\pm}1.52mg/g$이었다. 농도 2,000 mg/L에서 DPPH radical 소거능은 에탄올 추출물의 경우 $90.48{\pm}0.46%$이고 열수 추출물의 경우 $83.92{\pm}0.13%$로 나타났다. 농도 800 mg/L에서 파슬리 에탄올 추출물의 ABTS radical 소거능은 $91.08{\pm}0.14%$로 열수 추출물의 값($69.63{\pm}0.55%$)보다 더 우수한 결과를 보였다. SOD 실험에서는 농도 의존적인 결과를 보였고, 모든 농도에서 파슬리 에탄올 추출물의 SOD 활성능이 파슬리 열수 추출물의 값보다 높았다. 16,000 mg/L의 농도에서, 파슬리 에탄올 추출물이 $128.45{\pm}0.70%$의 가장 높은 SOD 활성능을 나타내었다. Elastase 저해능 실험 결과에서도 농도 의존적인 결과를 보였으며 파슬리 에탄올 추출물 2,000 mg/L에서 가장 높은 $99.99{\pm}1.54%$의 elastase 저해능이 나타났다. 난용성 문제와 피부 흡수율을 증진시키기 위하여, 파슬리 에탄올 추출물과 1% 세포투과 펩티드(6개 알르기닌, R6)를 함유한 40.01 nm의 입자크기를 갖는 PCL-PEG 고분자 미셀이 성공적으로 제조되었다. 24시간 동안 피부흡수 실험 결과에서, 총 축적된 beta-carotene의 투과량은 파슬리 추출물만 적용한 경우 $37.99{\mu}g/cm^2$을 나타내었지만, 고분자 미셀과 세포투과 펩티드를 함께 적용한 경우의 파슬리 추출물의 투과량은 $68.38{\mu}g/cm^2$으로 1.8배의 경피투과 증가효과를 나타내었다.