찔레뿌리와 자소엽 에탄올 추출물 및 혼합물의 C57BL/6 마우스 모델에서의 발모촉진 효과

Abstract

본 연구는 발모 효과가 우수하면서도 부작용이 적은 안전한 천연물을 소재로한 발모제의 개발을 목적으로 찔레뿌리와 자소엽 추출물의 항산화, 항염 활성 실험과 찔레뿌리 및 자소엽 추출물과 혼합물의 인간 모유두세포(HFDPC)에 대한 독성 및 생육도 평가, 마우스모델을 이용한 육모효능평가, 발모관련 단백질의 증감 분석을 통하여 발모제 및 탈모예방 소재로의 활용 가능성을 연구하였다. 실험방법으로 항산화능력 측정에는 DPPH 소거능, ABTS 라디칼 소거능, SOD 유사활성 측정을 하였고, 항염활성 실험으로 아질산염 소거능 측정을 하였다. MTT assay를 통한 인간모유두세포에 대한 독성 및 세포 증식효과, C57BL/6 마우스 대상으로 모발성장효과를 관찰 연구하였다. Antibody array를 이용한 발모관련 단백질의 증감 분석을 하였다 연구결과 찔레뿌리와 자소엽 추출물 1,000µg/ml의 농도에서 DPPH 소거능은 찔레뿌리 추출물은 87.64%, 자소엽 추출물은 78.0%의 소거능을 나타났으며, ABTS 라디칼 소거능은 찔레뿌리 80.12%, 자소엽 72.24%로 나타났으며, SOD 유사활성은 찔레뿌리 65.22%, 자소엽은 각각 57.53%로 나타났으며, 아질산염 소거능은 찔레뿌리 추출물에서 42.64%로 자소엽 추출물 40.38로 나타나 항산화능과 항염기능이 높게 나타났다. MTT assay로 찔레뿌리 추출물, 자소엽 추출물, 찔레뿌리와 자소엽(1:1)혼합물의 인간 모유두 세포에 대한 세포 독성은 관찰되지 않았으며, 세포 생육도는 1,000µg/ml 농도에서 찔레뿌리 121.3%, 자소엽 116.3%, 찔레뿌리와 자소엽 혼합물은 130.2%로 나타났다. C57BL/6을 사용한 in vivo 육모효능 평가에서 도포 20일 후 Image J 분석결과 양성대조군 미녹시딜 86.%, 찔레뿌리 84%, 자소엽 80%, 찔레뿌리와 자소엽 혼합물 90% (p<0.005)로 유의미한 육모 효능을 나타내었다. Antibody array를 사용한 단백질 발현을 관찰한 결과 발모를 촉진하는 단백질 발현은 찔레뿌리와 자소엽(1:1)혼합물에서 대조군에 비하여 모발의 성장기를 촉진하는 단백질들의 발현도가 상승효과를 보였으며, 모발의 퇴행기를 촉진하는 단백질 발현 또한, 찔레뿌리와 자소엽(1:1)혼합물에서 대조군에 비하여 모발의 퇴행기를 촉진하는 단백질들의 발현이 월등히 감소되었다. 본 연구 결과에서 찔레뿌리 추출물과 자소엽 추출물은 항산화능과 항염기능이 높게 나타났다. 찔레뿌리 추출물, 자소엽 추출물, 찔레뿌리와 자소엽(1:1)혼합물은 인간 모유두세포에 대한 독성이 관찰되지 않았으며 세포 증식효과가 높게 나타났다. C57BL/6을 사용한 in vivo 육모효능 평가에서 찔레뿌리와 자소엽 혼합투여군에서 유의미한 육모 효능이 관찰되었고 모발의 성장기를 촉진하는 단백질 발현이 증가한 반면 퇴행기를 촉진하는 단백질의 발현을 감소시키는 것으로 분석되어 찔레뿌리와 자소엽 혼합물을 이용한 발모제 개발의 가능성을 확인하였다. | This study researched the possibility of using natural products for hair growth agents and hair loss prevention materials based on the test for the antioxidant and anti-inflammatory activity of rosa multiflora root, and perilla frutescens extract and toxicity and growth rate assessment to human follicular dermal papilla cells (HFDPC), hair growth efficacy evaluation using a mouse model and analysis of the increase or decrease of hair growth-related proteins to check the possibility of using these natural products as the hair growth agents and hair loss prevention materials to develop a hair growth agent made of safe and natural products with excellent hair growth effects and fewer side effects. Regarding the experimental method, DPPH scavenging activity, ABTS radical scavenging activity, and SOD-like activity were measured to measure the antioxidant capacity. The measurement of scavenging activity for nitrite tested the anti-inflammatory activity, and the MTT assay tested the toxicity and cell proliferation effect on human follicular dermal papilla cells. The hair growth effect was observed and researched in the C57BL/6 mouse, and the increase and decrease of hair growth-related proteins were analyzed using an antibody array. As a result of the study, at the concentration of 1,000µg/ml of rosa multiflora root and perilla frutescens extract, DPPH scavenging activity was measured at 87.64% for rosa multiflora root extract and 78.0% for perilla frutescens extract. ABTS radical scavenging activity was measured at 80.12% in rosa multiflora root and 72.24% in perilla frutescens, and SOD-like activity was 65.22% in rosa multiflora root and 57.53% in perilla frutescens, and nitrite scavenging activity was 42.64% in rosa multiflora root extract and 40.38% perilla frutescens extract, which showed a high level of antioxidant capacity and anti-inflammatory function. sing MTTassay, no cytotoxicity was observed for human follicular dermal papilla cells of rosa multiflora root extract, perilla frutescens, rosa multiflora root, and perilla frutescens (1:1) mixture, and cell growth rate was found to be 121.3% of rosa multiflora root extract, 116.3% of perilla frutescens and 130.2% of rosa multiflora root and perilla frutescens mixture at the concentration of 1,000µg/ml. For the hair growth efficacy assessment using C57BL/6 in vivo for 20 days after application, Image J analysis showed significant hair growth efficacy with 86% in minoxidil, which is the positive control group, 84% in the rosa multiflora root, 80% in the perilla frutescens, and 90% (p<0.005) in the mixture of rosa multiflora root and perilla frutescens. As a result of observing protein expression using the antibody array, the expression of proteins that promote hair growth was synergistic in the mixture of rosa multiflora root and perilla frutescens (1:1) compared to the control group. The expression of proteins that promotethe degenerative phase of hair was also significantly reduced in the mixture of rosa multiflora root and perilla frutescens (1:1) compared to the control group. This study shows that the rosa multiflora root extract and the perilla frutescens extract have high antioxidant and anti-inflammatory functions. The rosa multiflora root extract, perilla frutescens extract, and a mixture of rosa multiflora root and perilla frutescens (1:1) were not toxic to human follicular dermal papilla cells and showed high cell proliferation effects. For the hair growth efficacy assessment using C57BL/6 in vivo, significant hair growth effects were observed in the group of administering the mixture of rosa multiflora root and perilla frutescens. In this assessment, it was analyzed that the expression of the protein that promotes the growth phase of hair increased while the expression of the protein that promotes the degenerative phase was reduced, confirming the possibility of developing a hair growth agent using a mixture of rosa multiflora roots and perilla frutescens.