Oxidative stress caused by reactive oxygen species (ROS) is a key mechanism of skin aging, and the use of antioxidants is an effective strategy to prevent the symptoms associated with ROS-induced skin aging. The components rich in polyphenolic compounds with antioxidative activity were identified by fractionating an aqueous ethanolic extract of Gryllus bimaculatus (AE-GBE) using solvent using hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol, and water. Their ability to migrate H2O2-induced oxidative stress in human dermal fibroblasts (HDFs) was then evaluated. The butanol fraction of AE-GBE had the highest polyphenol content and antioxidant effect, followed by the ethyl acetate and water fractions, suggesting that the likely antioxidant components are polar components. Furthermore, the butanol, ethyl acetate, and water fractions effectively reduced intracellular ROS production and DNA damage in HDF cells caused by H2O2. Overall, these findings suggest that the butanol fraction of AE-GBE shows promise as a natural insect-derived antioxidant material, capable of suppressing oxidative stress by showing a stronger antioxidant effect under H2O2 stimulation than the other fractions.

호장은 마디풀과에 속하는 다년초로 우리나라를 포함한 동아시아에서 잘 자생한다. 호장근은 호장의 뿌리로 항염증과 진경제로 사용되어 왔으며 유효성분으로 emodin을 포함하고 있다. 피부의 표피는 자극, 해로운 물질을 차단하고 수분 증발을 방지함으로써 체내를 보호하는 중요한 역할을 한다. 본 연구에 서는 호장근과 그 유효성분인 emodin이 피부 장벽과 보습능에 미치는 영향에 대해 평가하고자 하였다. 먼 저 호장근은 ABTS+ radicals을 우수하게 제거함으로써 항산화 효능이 뛰어남을 확인하였다. 다음으로, 실 시간 중합연쇄효소반응을 통해 각질형성세포의 분화에 중요한 역할을 하는 filaggrin의 유전자 발현을 비교 한 결과, 호장근과 emodin에 의해 농도-의존적으로 filaggrin mRNA 발현이 증가하였다. 또한, 호장근과 emodin은 히알루론산 합성에 중요한 역할을 하는 HAS-2 mRNA 발현을 유의하게 증가시키는 것으로 나 타났다. 종합적으로, emodin을 유효성분으로 포함하는 호장근은 피부 장벽 강화와 보습능 증강을 위한 기 능성 화장품 소재로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

환경오염에 의한 미세먼지의 증가로 피부는 산화적 손상과 노화가 가속화된다. 본 연구에서는 선발된 한약재 추출물의 항산화, hyaluronic acid, filaggrin, MMP-1, ROS 항목을 평가함으로써 PM10으 로 부터의 각질형성세포 보호 효능을 확인하였다. 그 결과 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH), 2,2'-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid(ABTS), FRAP assay에서 농도의존적으로 항산화능 이 증가하는 것을 확인하였다. 각질형성세포에 PM10 300 ㎍/㎖을 단독으로 처리한 군에서는 hyaluronic acid 및 filaggrin이 50% 이상 감소하였으며, 고량강, 유백피, 토복령 추출물을 처리한 군에서는 증가하였 다. MMP-1의 경우 PM10 단독처리군에는 55% 이상 증가하였으나, 추출물을 처리한 경우 감소하여 콜라 겐, 엘라스틴의 분해를 저해하는 것으로 평가된다. 또한 제브라피쉬 배아를 이용한 ROS 측정의 경우 추출 물을 처리하였을 때 감소되는 것을 확인하였다. 특히 토복령 추출물의 25 μg/ml에서 음성대조군과 유사 한 형광의 세기를 나타내어 ROS의 생성이 유의적으로 감소한 것을 확인하였다. 본 연구를 통하여 선별된 한약재 소재인 고량강, 유백피, 토복령은 미세먼지로부터 피부를 보호하거나 개선할 수 있는 소재로서 피 부 개선을 위한 안티에이징 제품으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

산화적 스트레스는 세포 및 조직 손상을 통해 피부의 탄력 및 보습 기능 저하, 피부 노화 촉진 을 비롯한 다양한 피부질환을 일으킨다. 본 연구의 목적은 인간 피부각질세포 (HaCaT keratinocyte)에서 산화적 스트레스에 대한 붉은 토끼풀 추출물의 효능을 검토하여, 피부에 효과적으로 사용할 수 있는 기능 성 소재로서의 활용 여부를 확인하고자 하였다. 본 연구에서는 붉은 토끼풀 추출물이 인간 피부각질세포에 서 산화적 스트레스에 따른 세포사를 억제시키는 것을 확인하여, 이를 조절하는 보호기전을 규명하였다. 이는 붉은 토끼풀 추출물이 Caspase-3 비활성, 세포사 촉진단백질 Bax 발현 억제, 세포생존 촉진단백질 Bcl-2 발현 증가 및 MAPK 신호전달계 단백질의 인산화 억제를 통해 H2O2에 의해 유도된 산화적 스트레 스를 보호할 수 있다는 것을 확인하였다. 따라서 붉은 토끼풀 추출물은 피부의 산화적 손상을 감소시키는 유용한 소재로 평가되며, 이는 피부보호 및 미용을 위한 다양한 제품 및 산업에 활용 가능성이 높은 것으로 판단된다.

쥐참외뿌리 추출물이 항산화 활성 및 피부 세포에서의 독성을 확인하여, 피부에 효과적으로 사 용할 수 있는 기능성 소재로써의 활용 가능성을 확인해 보고자 하였다. 쥐참외뿌리 추출물의 항산화 활성 의 지표가 되는 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 확인하였고, 피부에서의 Neutral red assay를 이용 하여 세포 독성을 확인하였다. 연구 결과, 총 폴리페놀과 총 플라보노이드의 함량은 농도 의존적으로 증가 하였다. 섬유아 세포인 HDF cell에서의 높은 생존율이 확인되었으며, B16F10 melanoma cel와 RAW 264.7 cell에서는 5 μg/mL부터 세포 생존율이 유의하게 낮아지는 것이 확인되었다. 본 연구 결과는 쥐참 외뿌리 추출물의 항산화 활성 및 피부 세포에서의 기초적인 자료로 사용가능할 것으로 사료되어 진다.

노화가 진행될수록 활성산소종으로 인하여 피부 보습은 떨어지고 피부 장벽은 붕괴되어 피부 가 손상된다. 본 연구에서는 인천 동막 해변에 서식하는 염생식물인 갯끈풀(Spartina anglica; SAE)과 갯메꽃(Calystegia soldanella; CSE)을 70% 에탄올(EtOH)로 추출하여 피부 보습 및 피부 장벽 기능 강화에 대한 효능을 평가하였다. 이 추출물들에 대한 피부 각질형성세포(HaCaT cell) 에서 세포독성을 WST-8 assay를 이용하여, 세포 생존율이 90% 이상을 보이는 농도를 선별하 여 추가 실험을 진행하였다. ABTS 라디칼 소거능을 통해 항산화 효과를 확인한 결과, SAE와 CSE는 높은 라디칼 소거능을 보였다. 피부 보습과 관련된 인자들인 filaggrin (FGL), aquaporin 3 (AQP3), hyaluronan synthase 2 (HAS2)과 피부 장벽 기능과 연관 있는 transglutaminase 1 (TGM1) 과 involucrin (INV)의 유전자 수준에서의 발현 변화를 측정한 결과, SAE에 의해 AQP3, HAS2, TGM1의 발현이 증가하였으나, CSE는 변화가 없는 것을 확인할 수 있었다. SAE에 의한 세포 내 신호전달 경로를 확인하기 위해 western blot 분석을 수행하였다. Extracellular signal regulated kinase (ERK), c-Jun N-terminal kinase (JNK) and p38 mitogen activated protein kinase의 활성이 SAE에 의하여 상향 조절되었음을 확인하였다. 이러한 결과는 갯끈풀 추출물이 피부 보습 및 피 부 장벽 기능 강화를 위한 화장품의 기능성 소재로 사용될 수 있음을 시사한다.

Toxicities to many organs caused by humidifier disinfectants have been reported. Recently, humidifier disinfectants have been reported to cause cardiovascular, embryonic, and hepatic toxicities. This study was designed to investigate the toxic mechanism of humidifier disinfectants and compare toxicity in a cellular model and a zebrafish animal model. Because brain toxicity and skin toxicity have been less studied than other organs, we evaluated toxicity in a human dermal cell line and zebrafish under various concentrations of humidifier disinfectants that included polyhexamethyleneguanidine phosphate (PHMG), oligo-[2-(2-ethoxy)-ethoxyethylguanidinium- chloride] (PGH) and methylchloroisothiazolinone/methylisothiazolinone (CMIT/MIT). A human dermal fibroblast cell line was treated with disinfectants (0, 2, 4, 6, 8, and 16 mg L-1) to compare their cytotoxicity. The fewest PHMG-treated cells survived (up to 33%), while 49% and 40% of the PGH- and CMIT/MIT-treated cells, respectively, survived. The quantification of oxidized species in the media revealed that the PHMGtreated cells had the highest MDA content of around 28 nM, while the PGH- and CMIT/ MIT-treated cells had 13 and 21 nM MDA, respectively. As for brain toxicity, treatment of the zebrafish tank water with CMIT/MIT (final 40 mg L-1) for 30 min resulted in a 17- fold higher production of reactive oxygen species (ROS) than in the control. Treatment with PGH or PHMG (final 40 mg L-1) resulted in 15- and 11-fold higher production, respectively. The humidifier disinfectants (PHMG, PGH, and CMIT/MIT) showed severe dermal cell toxicity and brain toxicity. These toxicities may be relevant factors in understanding why some children have language disorders, motor delays, and developmental delays from exposure to humidifier disinfectants.

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 ± 9.39 mg/g, 배나무 잎 열수 추출물에서 106.89 ± 4.45 mg/g로 확인되었다. DPPH radical 소거능 측정 결과, 500 mg/L 의 농도에서 배나무 잎 에탄올 추출물이 74.39 ± 7.48%의 가장 높은 라디칼 소거능을 나타냈다. SOD 유사 활성능은 1,000 mg/L의 농도에서 열수 추출물이 91.62 ± 0.43%로 가장 높은 효능을 나타내었다. 이 후 실험으로부터 항산화, 주름 개선, 미백 활성이 확인되어 배나무 잎 추출물이 항산화 및 항균 소재로서의 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 μ g/cm²), Formulation 1(46.43 μg/cm²), Formulation 0(34.36 μg/cm²)의 순서로 확인되었다. 배나 무 잎 열수 추출물을 함유한 리포좀 피부침투 실험에서는 24시간 동안의 실험 결과, 총 축적된 tannic acid의 투과량이 Formulation 5(75.01 μg/cm²), Formulation 4(64.01 μg/cm²), Formulation 3(36.60 μg/cm²)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 피부 침투 결과를 통해 향후 화장품 산업에 긍정적으로 이용될 것이라고 사료된다.

본 연구는 사람의 다양한 세포주를 이용하여 활성산소종(과산화수소수)이 세포의 노화에 미치는 영향을 비교 조사하였다. 여러 농도의 과산화수소수에 세포주를 일주일 동안 배양하여 MTT 방법으로 과산화수소수에 대한 세포 성장의 반억제농도를 구하였다. 그 결과, 50대에서 유래하는 피부 섬유아세포와 10대의 노화 유도 피부 섬유아세포와 비교하여 10대에서 유래하는 피부 섬유아세포에서 과산화수소수에 대한 반억제농도의 값이 유의적으로 더 높았고, 10대의 피부 섬유아세포보다는 10대의 여러 조직 기원하는 성체줄기세포에서 반억제농도의 값이 유의적으로 더 높게 관찰되었다. 또한, 50 ppm 과산화수소수를 1주일 동안 처리한 후, 50대의 피부 섬유아세포에서 다른 세포주에 비해 세포 성장이 현저히 억제되었고, 노화 관련 베타-갈락토시다아제의 활성이 증가되는 것을 관찰하였다. 또한, 활성산소의 세포 독성을 중화시키는 두 유전자, 글루타티온 과산화효소(GPX)와 카탈라아제(CAT)의 발현을 각 세포주에서 조사하였을 때, CAT의 발현은 모든 세포주에서 대체로 낮았지만, GPX 유전자의 발현이 50 대의 피부 섬유아세포보다 10대의 피부 섬유아세포와 성체줄기세포에서 현저히 높게 발현되는 것을 관찰하였다. 이상의 결과에서 활성산소는 세포 노화를 유도하고, GPX의 발현이 높은 10대의 피부 섬유아세포와 줄기세포보다는 50대의 피부 섬유아세포와 노화된 피부 섬유아세포에서 활성산소종에 대해 더 큰 민감성을 가지고 있는 것을 알 수 있었다.

Low molecular weight hydrolysates from donkey bone extracts (LHDB) was prepared with different food enzymes, and its antioxidative, elastase and collagenase inhibitory, and fibroblast cell protection effects against photoaging were evaluated. Gelatin from donkey bone was extracted three times at 121℃ for 1 h and was lyophilized. The lyophilized powder (5 g) was dissolved in 95 mL distilled water with 1% FoodPro alkaline protease (A), 1% Protease P (P), 1% Protease M (M) and a 0.3% A + 0.3% P + 0.3% M (APM) mixture and was hydrolyzed for 3 h at 45℃. After enzyme inactivation at 90℃ for 10 min, the LHDBs hydrolyzed by A, P, M, and APM were separated by centrifugal filtration and were lyophilized and marked as LHDB-A, LHDB-P, LHDB-M, LHDB-APM. The LHDB-M showed higher 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline–6- sulphonic acid (ABTS) radical scavenging activity, ferric reducing antioxidant power (FRAP) and oxygen radical absorbance capacity (ORAC) than the other treatments (p<0.05). The elastase inhibition effect (37.49%) of LHDB-M were significantly higher than those of the other treatments (9.97-34.18%). The viability of human fibroblast cells (Hs68) after UVB irradiation was significantly increased by LHDB-M, indicating that it can be used as an antioxidant or as a UVB stress protector. However, further in vivo studies should precede its usage in the bioactive compound industry.

The objective of the present investigation was to obtain vitamin, mineral, flavonoid, and polyphenol profiles of Rudbeckia laciniata (RL), and to examine the effects of extract of RL (RLE) on various physiological activities of HaCaT keratinocyte for the utilization of RL as natural raw materials to develop functional food. To accomplish this purpose, we checked the contents of the general nutrients of RL. The contents of vitamin A, vitamin B1 and vitamin B2 were 7.49 μg/g, 51.96 μg/g, and 132 μg/g respectively, while vitamin C and vitamin D3 were not detected. The contents of mineral such as Ca, K and Fe were 2.01 mg/g, 6.06 mg/g and 0.03 mg/g respectively. Total flavonoid contents of RLE were 0.25 mg/g, and total polyphenol were estimated as 1.43 mg/g. Because RL contains high levels of vitamin A which is associated with skin aging, we investigated the effect of RLE on physiological function of keratinocytes with respect to skin aging. We found that RLE significantly increased the growth rate of HaCaT cells and reduced ultraviolet radiation B (UVB)-induced cellular toxicity. Also, the extract of Rudbeckia laciniata attenuated the UVB-induced reactive oxygen species (ROS) generation in a dose-dependent manner in HaCaT cells. In addition, treatment with the extract dose-dependently increased migration activity of HaCaT cells. Thus, these findings indicated that RLE could regulate the physiological activity of keratinocytes, and may be used to develop functional foods.

울금의 주요 성분인 커큐민과 대두 추출물인 이소플라본의 피부 미용 측면에서 생리활성을 연구하여 화장품 소재로서 가능성 여부를 규명하고자 하였다. 본 연구는 세포실험을 통해 커큐민과 대두 추출물을 피부 세포에 대한 독성 및 항염증을 확인하고, HPLC을 이용하여 대두 추출물의 성분분석과 피부에 적용하였을 때 수분과 유분, 홍반변화를 측정하였다. 본 연구 결과 커큐민이 RAW 264.7 세포에 대한 독성이 적은 것으로 확인되었으며, 항염증에 대한 효과를 확인하였다. 8주 동안 커큐민과 대두 추 출물이 함유된 화장품과 식이를 병행하여 사용하였을 때 수분함량 변화, 유분함량 변화, 홍반 지수의 감 소가 통계적으로 유의미한 변화를 나타내었으며, 여드름 피부에 유의한 효과를 가질 수 있음을 확인하였 다. 따라서 본 연구는 커큐민과 대두 추출물이 화장품 소재로 사용 시 여드름 피부 개선에 효과적인 화 장품 소재로서 활용 가능성이 있을 것으로 사료된다.

Mushroom is known for anti-inflammatory and anti-oxidative potential. This study provides evidence that theinhibitory effect of mushroom on the expression of pro-inflammatory cytokines in human keratinocytes, HaCaT cells. To definethe underlying mechanisms of action, tumor necrosis factorα/IFNγ-activated human keratinocytes model was used. Mushroomsignificantly inhibited the expression of cytokines in HaCaT cells. Taken together, the results demonstrate that mushroom inhibitedinflammtion, suggesting that mushroom (DW extract: Grifola frondosa Cordyceps militaris), (Ethanol extract: Ganoderma lucidum,Lentinus edodes, Cordyceps militaris, Flammulina velutipes) might be a candidate for the treatment of skin inflammation.

The pattern of wound healing process differs markedly according to the cell types. Gingival wounds heal more rapidly without scar, however dermal wounds show collagen laid down in thick disorganized patterns and keloid formation. This h as b een s uggested t o be d ue t o the presence of d ifferent E C M components a nd c ytokines a s well a s growth factors. The purpose of this study was to examine the differential expression of genes in connection with keloid formation in gingival fibroblasts (hGFs) and dermal fibroblasts (hDFs) in response to inflammation. In this study, we investigated the differences between hGFs and hDFs in the expression and production of cyclooxygenase (COX-2), prostaglandins E2 (PGE2), transforming growth factor (TGF)-β, collagens, matrix metalloproteinases (MMPs), and tissue inhibitors of matrix metalloproteinases (TIMPs) which play important roles in collagen deposition in wound healing. The hGFs and hDFs were primary cultured and allocated to arachidonic acid (AA) treatment group and control group. Protein and mRNA were extracted right after (0 hr) and 24 hr after AA treatment. At a defined concentration of AA in hGFs and hDFs, MTT assay was performed. The mRNA and protein expression levels of COX-2, TGF-β, collagen 1 and 3, MMP 1 and TIMP 1 were examined by Real-time PCR and Western blots. The amounts of PGE2 were measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA).The expression of COX-2 and TGF-β exhibited reduced levels in hGFs , but were increased in hDFs at 24 hr after AA treatment. Production of PGE2 was increased in hGFs and hDFs at right after AA treatment but, not changed at 24 hr after AA treatment. The protein and mRNA expression of collagen 1 and 3 were decreased in hGFs , whereas increased in hDFs at 24 hr AA treatment. Expression of MMP-1 protein was increased in hGFs at 24 hr but, was decreased in hDFs at 24 hr compared with that of control. The protein expression of TIMP-1 was decreased in hGFs but, was increased in hDFs at 24 hr compared with that of control. These observations demonstrate differential expression between gingival and dermal fibroblasts in regulation of collagenolytic capacity by extracellular matrix-associated genes in keloid formation associated with wound repair.

Annexin I plays an important role in the process of keratinization as a compont of the cornified envelope of skin epithelium. The effect of annexin I on the terminal ifferentiation of normal human oral keratinocyte(NHOK) have remained to be defined. To understand the role of annexin I on the terminal differentiaiton of NHOK, NHOK and NHEK cells were primarily cultured in KBM bullet kit. When the cells reached confluence, terminal differentiation was induced by switching the medium to KGM bullet kit containing 1.2mM Ca2+. Preconfluency of NHOK under 0.05mM Ca++ conc as control group was used. The cells was examined with inverted microscope. Under 0.05mM Ca++ conc(Precon, Postcon), and 1.2mM Ca++ conc(Postcon), RT-PCR for annexin I mRNA measurement, and immunoblotting for annexin I protein measurements in triplicate, respectively. The purpose of this study were to study differential mRNA & protein expression of annexin I between NHOK & NHEK by using RT-PCR & immunoslot blotting during terminal differentiation, and to apply these results to study a role of annexin I on epithelial differentiation of oral mucosal diseases in the future. Cultured NHEK showed larger area of cellular stratification than cultured NHOK in 1.2mM Ca ++ concentration. Annexin I mRNA and protein expression of cultured NHOK showed higher than that of cultured NHEK in higher calcium concentration. Annexin I mRNA and protein expression of cultured NHOK showed about 2-2.7 fold higher in 1.2mM Ca++ conc. than in 0.05mM Ca++ conc. Although annexin I was involved in the terminal differentiation of cultured NHOK & NHEK in higher calcium concentration, annexin I play an important role in the terminal differentiation of cultured NHOK in higher calcium concentration. From the aboving results, It was suggested that annexin I would play an important role in the terminal differentiation of NHOK in higher calcium, which be helpful to study epithelial differentiation of oral mucosal diseases.

Particulate matter with an aerodynamic diameter of less than 2.5 μM (PM2.5) is one of the major environmental pollutants. Di(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP), an endocrine disrupting chemical in PM2.5, has been utilized for the manufacturing of polyvinyl chloride to increase the flexibility of final products. In the present study, we investigated the ecotoxicological effect of DEHP on the viability of skin keratinocytes (HaCaT). DEHP induced apoptotic cell death mediated by phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase through the production of intracellular Reactive Oxygen Species (ROS). Interestingly, we found that DEHP induces the phosphorylation of the nuclear factor-kappa B responsible for the expression of cleaved caspase-3 as an executional cell death protease in HaCaT cells. On the basis of these results, we suggest that DEHP in PM2.5 induces the apoptotic death of human keratinocytes via ROS-mediated signaling events.