• 대한화장품학회지
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• 제43권4호
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• pp.329-335
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• 2017

Triterpenoid, saponin, 전분 등이 함유되어 있는 것으로 알려진 Adenophorae radix (A. radix)의 뿌리 추출물을 이용하여 각질형성세포의 분화와 피부장벽기능에 대한 연구를 수행하였다. A. radix의 뿌리 추출물은 CV-1 세포를 이용하여 $PPAR{\alpha}$ 발현을 살펴본 결과, Wy-14,643 $0.5-1.0{\mu}M$ 수준의 발현양을 나타내었다. 인체 각질형성 세포주(HaCaT)와 각질형성세포(nomal human keratinocyte)에 대한 각질형성능(cornified envelop formation, CE)은 대조군에 비해 통계적으로 유의한 증가를 보였다. HaCaT 세포에 A. radix의 뿌리 추출물 처리하였을 때, transglutaminase (TGase-1)의 유의적 증가를 보였다. A. radix의 뿌리 추출물을 함유한 간단한 화장품 제형을 약 2주간에 걸쳐 임상시험을 실시한 결과, TEWL의 유의적 감소와 수분량의 증가를 살펴볼 수 있었으며, 하박 내측에서 지질을 추출하여 세라마이드를 분석한 결과 통계적으로 유의한 증가를 관찰할 수 있었다. 이를 통하여 A. radix의 뿌리 추출물을 건조피부나 아토피 등의 피부질환과 관련된 질환의 예방 및 치료제로 사용될 수 있을 것이다.

• 대한화장품학회지
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• 제29권2호
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• pp.105-130
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• 2003

Human skin equivalents, also designated as cultured skin substitute (Boyce and Warden, 2002) or organotypic co-cultures (Maas-Szabowski et al., 1999, 2000, 2003), are three-dimensional systems that are engineered by seeding fibroblasts into a three-dimensional dermal matrix. Such a dermal equivalent is then subsequently seeded with human keratinocytes. After cell attachment, the culture is kept first under submerged condition to allow keratinocyte proliferation. Thereafter, the culture is lifted the air-liquid interface (A/L) to expose the epidermal compartment to the air, and to further induce keratinocyte differentiation. During the air-exposure, nutrients from the medium will diffuse through the underlying dermal substrate towards the epidermal compartment and support keratinocyte proliferation and differentiation. Under these conditions, a HSE is formed that shows high similarity with the native tissue from which it was derived (Figure 1) (Bell et at., 1981; Boyce et al., 1988; Ponec et al., 1997;El Ghalbzouri et al.., 2002).

• 대한화장품학회지
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• 제32권1호
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• pp.17-22
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• 2006

포스파티딜세린(Phosphatidylserine; PS)은 생체막에서 구조적인 역할을 담당하는 인지질로서, 생체 내 다양한 세포작용에 필수적인 신호전달 효소의 보조인자로서 작용하는 것으로 알려져 있다. 하지만, PS의 생리활성에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았고, 특히 피부에서의 생리활성에 대한 연구는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 무모생쥐의 피부에 tape-stripping으로 경표피수분손실(TEWL)의 증가를 유도한 후, PS를 도포함으로써 그 손실을 현저히 감소시켰다. 또한, PS 도포군의 피부에서 세라마이드 함량이 증가된 사실을 확인한 바 있다. PS 도포군에서 non-hydroxyl 세라마이드와 glucosyl 세라마이드의 함량이 비처리군과 비교하여 각각 1.4배와 1.6배로 증가하였다. PS는 또한 피부각질세포의 분화를 촉진하였다. 피부각질세포에 PS를 처리함으로써 세포 형태가 분화상을 띄고 있음을 현미경 상에서 확인하였고, 표피분화의 특이적 표지 단백질인 Involucrin (INV)과 Transglutaminase 1 (TG'ase 1)의 발현이 각각 3.5배와 3배로 현저히 증가하였음을 웨스턴 블랏을 통하여 확인하였다. 또한 무모생쥐 피부에 PS를 도포한 결과 INV와 loricrin 단백질 발현이 증가하였다. 본 연구는 PS가 피부에서 생리활성을 나타낸다는 최초의 증거를 제시하며, 구체적으로는 각질세포 분화를 촉진함으로써 피부 세라마이드 함량을 증가시키고 경표피 수분손실을 감소시켜 궁극적으로 피부장벽을 강화하는 작용을 한다는 것을 보여준다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제18권12호
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• pp.1708-1714
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• 2005

Keratinocyte growth factor (KGF) functions in epithelial growth and differentiation in many tissues and organs. KGF is expressed in the uterine endometrial epithelial cells during the estrous cycle and pregnancy in pigs, and receptors for KGF (KGFR) are expressed by conceptus trophectoderm and endometrial epithelia. KGF has been shown to stimulate the proliferation and differentiation of conceptus trophectoderm. However, the role of KGF on the endometrial epithelial cells has not been determined. Therefore, this study determined the effect of KGF on proliferation and differentiation of endometrial epithelial cells in vitro and in vivo using an immortalized porcine luminal epithelial (pLE) cell line and KGF infusion into the uterine lumen of pigs between Days 9 and 12 of estrous cycle. Results showed that KGF did not stimulate proliferation of uterine endometrial epithelial cells in vitro and in vivo determined by the $^3$H]thymidine incorporation assay and the proliferating cell nuclear antigen staining, respectively. Effects of KGF on expression of several markers for epithelial cell differentiation, including integrin receptor subunits $\alpha$4, $\alpha$5 and $\beta$1, plasmin/trypsin inhibitor, uteroferrin and retinol-binding protein were determined by RT-PCR, Northern and slot blot analyses, and immunohistochemisty, and KGF did not affect epithelial cell differentiation in vitro and in vivo. These results show that KGF does not induce epithelial cell proliferation and differentiation, suggesting that KGF produced by endometrial epithelial cells acts on conceptus trophectoderm in a paracrine manner rather than on endometrial epithelial cells in an autocrine manner.

• Nutrition Research and Practice
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• 제5권5호
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• pp.396-403
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• 2011

Ceramides (Cer) comprise the major constituent of sphingolipids in the epidermis and are known to play diverse roles in the outermost layers of the skin including water retention and provision of a physical barrier. In addition, they can be hydrolyzed into free sphingoid bases such as $C_{18}$ sphingosine (SO) and $C_{18}$ sphinganine (SA) or can be further metabolized to $C_{18}$ So-1-phosphate (S1P) and $C_{18}$ Sa-1-phosphate (Sa1P) in keratinocytes. The significance of ceramide metabolites emerged from studies reporting altered levels of SO and SA in skin disorders and the role of S1P and Sa1P as signaling lipids. However, the overall metabolism of sphingoid bases and their phosphates during keratinocyte differentiation remains not fully understood. Therefore, in this study, we analyzed these Cer metabolites in the process of keratinocyte differentiation. Three distinct keratinocyte differentiation stages were prepared using 0.07 mM calcium (Ca$^{2+}$) (proliferation stage), 1.2 mM Ca$^{2+}$ (early differentiation stage) in serum-free medium, or serum-containing medium with vitamin C (50 ${\mu}L$/mL) (late differentiation stage). Serum-containing medium was also used to determine whether vitamin C increases the concentrations of sphingoid bases and their phosphates. The production of sphingoid bases and their phosphates after hydrolysis by alkaline phosphatase was determined using high-performance liquid chromatography. Compared to cells treated with 0.07 mM Ca$^{2+}$, levels of SO, SA, S1P, and SA1P were not altered after treatment with 1.2 mM Ca$^{2+}$. However, in keratinocytes cultured in serum-containing medium with vitamin C, levels of SO, SA, S1P, and SA1P were dramatically higher than those in 0.07- and l.2-mM Ca$^{2+}$-treated cells; however, compared to serum-containing medium alone, vitamin C did not significantly enhance their production. Taken together, we demonstrate that late differentiation induced by vitamin C and serum was accompanied by dramatic increases in the concentration of sphingoid bases and their phosphates, although vitamin C alone had no effect on their production.

• 대한화장품학회지
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• 제44권1호
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• pp.95-101
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• 2018

표피는 각질형성세포의 분화로부터 재생되어 계층화되는 상피 조직으로서 물리적 장벽을 형성함으로써 다양한 외부 오염원으로부터 개체를 보호한다. 자가포식 작용(autophagy)은 단백질 축적물, 손상된 세포 소기관, 세포내 미생물 등이 리소좀으로 운반되고 분해되도록 매개하는 기작이다. 최근 연구 결과에 의하면 자가포식 작용이 각질형성세포의 대사 기관과 핵을 제거하여 각질층으로 최종 분화하는데 중요한 역할을 하는 것이 보고 되었다. 그러나 자가포식 작용을 촉진함으로써 표피 분화를 유도할 수 있는지는 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 천연물 유래 단일 화합물 라이브러리를 스크리닝하여 베타인(betaine)이 인간 각질형성세포주인 HaCaT 세포에서 세포질 내 LC3 punctate 소포체 및 LC3-I에서 LC3-II로의 변환을 증가시켜 자가포식 작용을 촉진함을 규명했다. 자가포식 작용의 억제 신호인 mTOR 경로는 베타인에 의해 영향을 받지 않았으므로, 베타인에 의해 유도된 자가포식 작용은 mTOR에 독립적임을 알 수 있었다. 베타인에 의해 촉진되는 자가포식 작용은 primary keratinocyte 및 skin equivalent에서도 관찰되었다. 또한, 베타인 처리된 인공피부에서 표피층 두께가 증가함을 확인하였다. 이러한 결과들로부터, 자가포식 작용의 새로운 조절소재로서 베타인이 표피의 턴오버를 촉진하여 표피의 장벽기능을 개선하고 피부노화를 방지할 수 있음을 시사한다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제27권6호
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• pp.553-561
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• 2019

Rab25, a member of the Rab11 small GTPase family, is central to achieving cellular polarity in epithelial tissues. Rab25 is highly expressed in epithelial cells of various tissues including breast, vagina, cervix, the gastrointestinal tract, and skin. Rab25 plays key roles in tumorigenesis, mainly by regulating epithelial differentiation and proliferation. However, its role in skin physiology is relatively unknown. In this study, we demonstrated that Rab25 knock-out (KO) mice show a skin barrier dysfunction with high trans-epidermal water loss and low cutaneous hydration. To examine this observation, we investigated the histology and epidermal differentiation markers of the skin in Rab25 KO mice. Rab25 KO increased cell proliferation at the basal layer of epidermis, whereas the supra-basal layer remained unaffected. Ceramide, which is a critical lipid component for skin barrier function, was not altered by Rab25 KO in its distribution or amount, as determined by immunohistochemistry. Notably, levels of epidermal differentiation markers, including loricrin, involucrin, and keratins (5, 14, 1, and 10) increased prominently in Rab25 KO mice. In line with this, depletion of Rab25 with single hairpin RNA increased the expression of differentiation markers in a human keratinocyte cell line, HaCaT. Transcriptomic analysis of the skin revealed increased expression of genes associated with skin development, epidermal development, and keratinocyte differentiation in Rab25 KO mice. Collectively, these results suggested that Rab25 is involved in the regulation of epidermal differentiation and proliferation.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제16권7호
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• pp.1055-1059
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• 2003

Keratins, the constituents of epithelial intermediate filaments, are precisely regulated in a tissue and development specific manner. There are two types of keratin in bovine. The type I is acidic keratin and the type II is neutral/basic keratin. 1.5 kb of 5' flanking sequence of Korean cattle Keratin IV gene, type II keratin (59 kDa), was cloned and sequenced. A symmetrical motif AApuCCAAA are located in a defined region upstream of the TATA box. Proximal SP1, AP1, E-box and CACC elements as the major determinants of transcription are identified. When it was compared to the bovine sequence from -600 bp to ATG upstream, the homology was 97% in nucleotide sequence. Several A and T sequences, located in the promoter region, are deleted in the Korean cattle. An expression vector consisted of Korean cattle Keratin IV gene promoter/SV40 large T antigen was transfected to HaCaT cell (Epithelial keratinocyte). The transformed HaCaT cells showed active proliferation when treated with PDGF (Platelet-derived growth factor) in 0.3% soft agar compared to control cells. These results indicate that Korean cattle Keratin IVgene promoter can be used as a promoter for transfection into epithelial cell.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.81-89
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• 2019

이 연구는 HPV 16 E6/E7 도입 불멸화 구강상피세포의 배양 미세환경과 세포 분화간의 관계를 분석하였다. 배양환경을 변화시켜서 IHOK-EF 세포와 IHOK-EFKGM 세포를 얻었고, 이들 세포의 특성변화를 세포증식분석, 면역형광분석 및 마이크로어레이와 실시간 정량 PCR분석으로 알아보았다. IHOK-EF 세포는 상피세포의 특성을 상실하고 간엽세포의 특성을 획득하였고, 마이크로어레이 분석결과, 분화억제 유전자인 ID2, IL6, TWIST1이 과발현 되었다. 이러한 변화는 초기의 배양환경으로 회복되었을 때, 특별히, ID2와 IL6에서 유전자발현의 복귀를 나타내면서 세포의 특성이 부분적으로 회복되었다. 이 연구는 세포의 특성을 결정하는 연구에서 배양 미세환경의 변화에 따른 세포의 생존을 위한 적응양상을 이해하는데 공헌할 것이며, 향후, 암세포의 미세환경변화에 따른 생존연구에 적용하여 질병에 대한 치료적 접근을 가능하게 할 것이다.

• 대한화장품학회지
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• 제40권1호
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• pp.21-28
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• 2014

본 연구에서는 두충 추출물이 RBL-2H3 세포의 ${\beta}$-hexosaminidase의 분비 억제와 HaCaT keratinocytes 피부장벽의 회복과 관련한 filaggrin, transglutaminase-1 (TGase-1), cornified cell envelope(CE)의 발현에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. ${\beta}$-hexosaminidase 방출 억제 능은 13% 효능을 확인하였고, 피부장벽기능의 회복과 관련된 인자들은 발현과 활성의 정도가 매우 우수한 것을 확인하였다. 각질형성세포의 분화를 판단할 수 있는 CE 측정에서는 두충추출물이 양성대조군보다 더 좋은 효능을 나타내기도 하였다. 따라서 두충 추출물은 ${\beta}$-hexosaminidase 분비 억제에 효과가 있으며, 손상된 피부장벽강화에 영향을 미치는 각질형성세포의 분화 촉진에 효과가 있음을 확인하였다.