본 연구에서는 생체재료인 콜라겐과 합성 단량체인 아크릴아마이드를 연속가교 하여, 하이드로젤 기반의 콜라겐 겔을 제조하였다. 아크릴아마이드의 함량 및 가교 정도에 따라, 1.5 kPa에서 3.0 kPa까지 다양한 강도 (E)를 갖는 콜라겐 겔을 제조할 수 있었다. 또한, 콜라겐 겔에 다공성 기공을 도입하고 진피세포를 내부에 담지하여, 겔 강도에 따른 세포 성장 및 거동을 확인하였다. 상대적으로 강도가 높은 겔에서 세포의 성장은 느렸지만 GAG 합성 및 분비는 활성화되는 것을 확인하였다. 콜라겐 겔의 기계적 물성에 따라 세포의 성장 및 활성이 영향을 받는 것을 알 수 있었으며, 이는 향후 인공피부 제조 및 응용, 나아가 다양한 조직공학 분야의 기반 기술로 활용 가능하리라 기대된다.

말채나무는 한국의 민간요법으로 사용되던 약재이다. 자외선은 피부의 광손상을 일으키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 자외선에 의한 손상된 세포를 회복시키기 위해서 효소처리 된 말채나무잎추출물(CWE)을 사용하였다. 섬유아세포에 UVB를 조사한 후, CWE를 처리하여 세포의 회복을 조사하였다. UVB를 조사한 섬유아세포에는 caspase-3 활성, phospho-p53, γH2AX, cyclobutane pyrimidine dimers (CPDs) formation, 그리고 DNA fragmentation이 증가하게 된다. 그러나 CWE를 UVB가 조사된 섬유아세포에 12 h 처리하였을 때 caspase-3 활성, phospho-p53, γH2AX, CPDs formation, 그리고 DNA fragmentation이 감소하였다. 또한 CWE은 인체첩포시험을 통해 인체피부에 자극을 유발하지 않음을 확인하였다. 이러한 결과를 종합할 때 CWE는 자외선에 대한 광보호 효과가 있는 원료로서 가능성을 가지고 있다고 판단된다.

This study was performed to evaluate the effects of fibroblast co-culture on in vitro maturation (IVM) of prepubertal mouse preantral follicles. The intact preantral follicles were obtained from the ovaries of 12－14 day old mice and these were cultured individually in α-minimal essential medium (α-MEM) supplemented with 5% fetal bovine serum (FBS), 100 mIU/㎖ recombinant follicle stimulating hormone (rFSH), 1% insulin-transferrin-selenium, 100 μg/ml penicillin and 50 ㎍/㎖ streptomycin as base medium for 12 days. A total of 200 follicles were cultured in base medium co-cultured with mouse embryonic fibroblast (MEF) (MEF group) (n=100) or only base medium as control group (n=100). Survival rate of follicles on day 12 of culture were significantly higher in the MEF group of 90.0%, compared with 77.0% of the control group (p=0.021). Follicle diameters on day 6 and 8 of the culture period were significantly larger in the MEF group than those in the control group (p=0.021, p=0.007, respectively). Estradiol levels in culture media on day 4, 6, 8, 10 and 12 of the culture period were significantly higher in the MEF group (p=0.043, p=0.021, p=0.006, p<0.001 and p=0.008, retrospectively). Our data suggest that MEF cell co-culture on IVM of mouse preantral follicle increases survival rate and promotes follicular growth and steroid production.

본 연구에서는 천연 추출물을 이용하여 화장품 원료를 개발하고자 다양한 천연물을 대상으로 조사하였고 그중 광나무 추출물을 선별하여 주름 개선 원료로 사용하고자 하였다. 고성능액체크로마토그래피를 수행하여 주름 개선 효과로 잘 알려진 oleanolic acid 31.06 %와 ursolic acid 8.92 %를 확인하였다. 제조된 광나무 추출물은 피부 섬유아세포에서 procollagen type Ⅰ과 hyaluronan synthase-3의 발현을 증가시키고 matrix metalloproteinase (MMP)-1 , MMP-2, cyclooxygenase-2의 발현을 감소시킬 뿐 아니라 elastase의 활성을 억제하여 주름 개선 기능을 갖는 것을 확인하였다. 따라서 광나무 추출물은 주름개선 화장품 소재로 개발될 수 있는 잠재력이 있다.

자외선은 생체 내 활성산소 생성 증가와 내인성 항산화 효소 및 항산화제 감소를 통하여 광노화 과정을 촉진하는 대표적인 외부 환경인자로 알려져 있다. 그러므로, 본 연구에서는 12종의 다양한 해양소재 추출물(김, 다시마, 모려, 모자반, 미역, 석결명, 청각, 해룡, 해마, 해삼, 파래, 톳)을 이용하여 기본적인 자유라디칼 소거능 실험을 바탕으로, 자외선 B 조사로 인한 세포독성 및 산화적 사멸을 억제하고 세포 내 항산화 기능을 강화시킬 수 있는 천연 항산화 피부보호 소재를 발굴하고자 하였다. 해양소재 추출물의 라디칼 소거능을 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) assay로 비교 측정한 결과 미역, 모자반, 다시마, 해마, 석결명, 모려, 해룡의 순으로 항산화력을 나타내었다. 이후 in vitro 세포 실험에서 자외선 B를 섬유아세포주인 HS68 세포에 노출시킨 경우 세포 독성이 유발되어 사멸이 진행되었으며 이는 모자반, 석결명, 청각, 해마 열수 추출물을 처리한 경우 현저히 억제되었다. 특히, 자외선 B로 인한 세포손상은 세포 내 활성산소종의 축적으로 인한 것임을 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCF-DA) 형광염색법으로 확인할 수 있었으며, 활성산소종의 생성은 모자반, 석결명, 청각, 해마 열수 추출물을 처리한 경우 유의적으로 감소되었다. 한편, 이러한 항산화 작용은 대표적인 내인성 항산화 효소인 catalase, superoxide dismutase 및 heme oxygenase-1의 발현 증가로 매개되었다. 이상의 결과는 모자반, 석결명, 청각, 해마 등의 해양소재가 항산화 작용을 통하여 산화적 스트레스가 매개하는피부손상과 노화과정을 예방 및 보호하는 새로운 화장품 천연소재로의 활용 가능성을 제시한다.

피부주름 개선에는 콜라겐(collagen)뿐만 아니라 탄력섬유인 엘라스틴(elastin) 등도 기여하는 것으로 보고되고 있다. 더 나아가 자외선에 의하여 사람의 피부에서 광노화 현상이 나타나며 자외선 조사 후 엘라스타제(elastase)의 활성이 증가하기 때문에 엘라스타제의 활성증가는 자외선에 의한 피부 탄성도의 감소 및 주름 생성의 주요원인으로 생각된다. 따라서 본 연구에서는 피부주름 생성에 영향을 미치는 엘라스타제의 활성을 측정하기 위한 모델을 마련하기 위하여 시판되는 두 가지 엘라스타제, 돼지 췌장 엘라스타제(porcine pancreatic elastase)와 사람 호중구 엘라스타제(human neutrophil elastase)를 사용하였으며 다음 세 가지는 정상 사람 섬유아세포(normal primary human fibroblasts), 쥐의 3T3 섬유아세포주(3T3 mouse fibroblasts), 사람의 CCD-25Sk 섬유아세포주(CCD-25Sk human fibroblasts)로부터 elastase를 준비하여 사용하였다. 준비된 5가지 효소의 농도에 기질의 농도 및 배양시간에 따르는 효소의 활성을 비교 평가하였다. 양성대조군으로 사용한 phosphoramidon이 normal human primary fibroblast elastase와 CCD-25Sk fibroblast elastase의 활성을 유의성 있게 억제한 반면에 porcine pancreatic elastase에는 별다른 영향을 미치지 못하였다. 따라서 주름 개선 후보물질 탐색을 위한 엘라스타제의 선정에는 신중한 고려가 필요할 것으로 사료된다.

혈당저하를 위한 천연물복합제를 한의학 처방 및 문헌 등을 기초로 하여 구성하고, 기능성 식품 소재로서의 이용가능성을 조사하기 위하여 추출물의 이화학적 특성을 조사하였다. 천연물복합제 5가지 추출물의 수율은 의 범위로 나타났으며, 총페놀성 화합물 함량은 , 총 플라보노이드 함량은 의 범위로 조사되었다. 특히 2번, 3번 및 5번 복합제에서 1,000 mg% 이상의 높은 함량을 나타내었으며, 전자공여능 또한 이들 복합제에서 높은 활성을 보여주었다.

피부에서 엘라스틴(elastin)은 중요한 탄력섬유의 구성성분 중의 하나이다. 피부주름(skin wrinkle) 형성은 콜라겐(collagen)의 합성과 분해가 중요한 요인으로 작용한다고 알려져 있지만, 최근 많은 연구에서 엘라스틴의 재형성과 분해 또한 주름형성 기전에서 중요한 작용을 하는 것으로 보고되고 있다. 엘라스타제(elastase)는 엘라스틴을 분해하는 일종의 메탈로프로테이나제(metalloproteinase)이며, 자외선 B (ultraviolet B, UVB) 조사 후에 활성이 증가하는 것으로 알려져 있다. 따라서 증가된 엘라스타제의 활성은 피부의 탄력성 감소와 주름 형성의 주요한 원인이 될 것이다. 본 연구에서는 항산화 효과가 있으며, 각종 견과류나 과일에 함유된 폴리페놀(polyphenol)성분인 탄닌산(tannic acid)을 사람의 섬유아세포(CCD-25Sk fibroblasts)에 처리하여 엘라스타제 활성과 트로포엘라스틴 생성에 미치는 영향을 조사하였다. 탄닌산은 농도의존적으로 사람의 섬유아세포 엘라스타제 활성을 유의성 있게 억제시켰다. 그러나 트로포엘라스틴 합성이나 발현증가에는 유의성 있는 효과를 보이지 않았다. 이러한 결과들로부터 탄닌산은 엘라스타제의 활성을 억제시켜 엘라스틴의 3차원적 구조를 유지하는데 기여하는 것으로 사료된다. 따라서 탄닌산은 주름생성을 억제하는 물질로 개발 가능할 것으로 기대된다.

활성산소 (reactive oxygen species, ROS)에 대한 현삼(Scrophulariae Radix, SR)추출물의 항산화 효과를 조사하기 위하여 NIH3T3 섬유모세포를 배양한 후 H2O2의 세포독성분석과 이에 대한 SR추출물의 영향을 항산화 측면에서 조사하였다. 본 실험에서 H2O2는 세포생존율의 감소함으로서 세포독성을 나타냈으며 이는 Borenfreund와 Puerner(1984)의 독성판정기준에 의하여 강독성인 것으로 나타났다. 한편, H2O2에 대한 SR추출물의 항산화 효과에 대한 분석에 있어서 SR추출물은 H2O2의 세포독성에 대하여 세포생존율의 증가를 비롯하여 LDH 활성감소 및 DPPH-자유기제거능을 나타냄으로서 항산화 효과를 나타냈다.