KR20140018624A - 모발 생장 촉진용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발모 촉진용 조성물에 관한 것으로, 시험관 내(in vitro) 실험에 의할 경우, 피부 내 모발세포의 성장을 증가시켜 줌으로써 발모에 긍정적 영향을 미칠 수 있음이 확인되었고, 동물 실험 결과 발모에 실질적으로 유효한 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

Description

모발 생장 촉진용 조성물{Composition for hair-growth}
본 발명은 모발 생장 촉진용 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단백질을 주원료로 하는 모발 생장 촉진용 조성물에 관한 것이다.
최근 외모에 대한 관심 증가와 젊게 사려고 하는 욕구의 증대에 따라, 그동안 생명과 직접적 관련이 없어 상대적으로 도외시 되었던 모발에 대한 관심이 증가하고 있다. 현대를 살아가는 사람들은 대기오염과 같은 환경적인 요인과 정신적인 스트레스, 헤어 미용 제품의 과다 사용으로 인하여, 탈모증이 많이 발생하고, 탈모가 발생하는 나이도 점차 낮아지고 있는 추세이다.
탈모의 원인으로는 유전적인 요인, 노화의 진행, 약물 복용, 방사선 치료 및 중병 후 스트레스 등이 있고, 생화학적 및 생리학적 관점에서 탈모 현상의 주요 원인은 두피 혈액 순환의 문제 및 모발 대사에 필수적인 영양소 결핍 등으로 알려져 있다.
이상의 요인들은 단독으로 탈모를 유발할 수도 있지만, 서로 복합되어 탈모가 가속화되고, 증상이 더 심해질 수도 있다. 특히, 유전적 요인 또는 후천적 특수조건으로 인하여 남성 호르몬의 생성, 변화, 인식 및 신호전달 과정이 과도하게 작동하여 모낭 조직이 조기 노화되는 경향을 갖게 되면 조기에 대머리가 될 수 있다.
상기의 요인들로 인해 발생한 대머리의 외과적인 치료 방법으로는 두피피판술, 탈모부위축소술 및 조직확장술에 의한 두피 성형술과 자가 모발 이식술 등이 있는데, 외과적인 방법은 그 효과가 우수하더라도 수술에 대한 환자의 경제적 및 정신적 부담이 매우 크므로 널리 사용되기 어려운 단점이 있다.
한편, 내과적 치료방법으로는 약물을 이용한 치료방법이 있는데, 현재 시중에 판매되는 대머리 치료제들은 그 효과가 미약하거나 전혀 없고, 의학적으로도 검증되지 않은 것이 많으며, 오히려 인체에 심각한 부작용을 일으키는 문제점이 많이 있다. 현재 시판되고 있는 대표적인 외용제로는, 미국 FDA의 공인을 받은 미녹시딜(Minoxidil)이 있는데, 모세혈관 확장 기능이 있어 두피에 바름으로써 탈모를 방지하는 효과가 있다. 하지만, 매일 2회씩 지속적으로 발라야 하고, 3∼4시간 동안 약제가 두피에 머무르도록 해야만 어느 정도 효과가 나타나는 등 불편할 뿐 아니라, 그에 상응하는 효과면에서도 미미하고, 가려움증, 자극 등의 부작용이 있다.
대한민국 특허공개번호 제10-2011-0006212호 (공개일자: 2011. 01. 20)에는, "구리-펩타이드 함유 저온나노추출 발모촉진제 및 그 제조방법"에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 상기 구리-펩타이드 함유 저온나노추출 발모촉진제는 유기용매와 물의 혼합용매를 사용하여 15 ~ 60℃에서 1000 ~ 3000Å의 나노크기로 추출한 니코틴산 아미드, 구리-펩타이드, 살리실산, 복령 추출물, 상백피 추출물, 인진쑥 추출물, 미역 추출물 및 다시마 추출물을 포함하는 구리-펩타이드 함유 저온나노추출 발모촉진제 및 그 제조방법"이 기재되어 있다. 상술한 본 발명은, 저온 나노추출법을 사용하므로 나노 크기의 상기 발모촉진제가 모낭에 잘 흡수되어 탈모방지, 양모, 육모, 발모에 유용하고, 구리-펩타이드, 생약과 해조류를 원료로 하므로, 호르몬 치료제의 여러 가지 부작용을 방지하고, 쉐딩 현상을 극복할 수 있다고 한다.
본 발명은 모발의 생장에 실질적으로 도움이 되고자, 단백질들을 복합적으로 조성하여 제조된 발모제 조성물을 개발하여 제공하고자 한다.
본 발명은 서열번호 2의 아미노산 서열을 갖는 PEP-1와 서열번호 4의 아미노산 서열을 갖는 EGF가 융합되어 형성된 융합단백질 PEP-1-EGF, 서열번호 2의 아미노산 서열을 갖는 PEP-1와 서열번호 6의 아미노산 서열을 갖는 FGF1이 융합되어 형성된 융합단백질 PEP-1-FGF1, 서열번호 2의 아미노산 서열을 갖는 PEP-1와 서열번호 8의 아미노산 서열을 갖는 VEGF가 융합되어 형성된 융합단백질 PEP-1-VEGF, 서열번호 2의 아미노산 서열을 갖는 PEP-1와 서열번호 10의 아미노산 서열을 갖는 SOD1이 융합되어 형성된 융합단백질 PEP-1-SOD1 및 Cu-펩타이드를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 모발 생장 촉진용 조성물을 제공한다. 이때, 상기 PEP-1-EGF는 일 예로 서열번호 12의 아미노산 서열이고, 상기 PEP-1-FGF1은 일 예로 서열번호 14의 아미노산 서열이고, 상기 PEP-1-VEGF는 일 예로 서열번호 16의 아미노산 서열이고, 상기 PEP-1-SOD1은 일 예로 서열번호 18의 아미노산 서열일 수 있다.
한편, 본 발명의 상기 조성물은 싱기 PEP-1-EGF, PEP-1-FGF1, PEP-1-VEGF, PEP-1-SOD1 및 Cu-펩타이드를 각각 5~15 μg/mL 만큼씩 포함하는 것이 좋다.
한편, 본 발명의 상기 조성물은 일 예로 외용제 또는 화장료 조성물일 수 있다.
이하, 본 발명의 내용을 하기에서 더욱 상세히 설명하고자 한다.
본 발명에서 사용된 EGF는 "epidermal growth factor"의 약자로서, 세포의 성장을 촉진시키는 성장촉진인자이다. 또한, 본 발명에서 사용된 FGF1은, "fibroblast growth factor 1"의 약자로서 섬유아세포 증식인자이다. 또한, 본 발명에서 사용된 VEGF는 "vascular endothelial growth factor"의 약자로서, 혈관내피세포 성장인자이다. 본 발명에서 사용된 SOD1은, "super oxide dismutase 1"의 약자로서, 항산화 효소이다.
본 발명에서는 상기의 EFG, FGF1, VEGF, SOD1에 PEP-1을 융합시켜 사용하는데, PEP-1는, PTD(protein transduction domain)의 한 종류로, 단백질과 함께 결합하여, 해당 단백질이 세포막을 투과할 수 있게 하는 역할을 수행한다. 본 발명에서는 이러한 역할을 하는 PEP-1을 상기의 EFG, FGF1, VEGF, SOD1 단백질에 각각 융합(fusion)시켜 사용하였다.
한편, 본 발명은 Cu-펩타이드를 포함하는데, 손상된 단백질을 재생시키고, 손상조직을 정상조직으로 변화시켜 피부조직 재생의 효과를 발휘하는 것으로 알려져 있는데, 모낭의 피부 재생과 모발의 재생에 유효하다. 상기 구리-펩타이드의 투여로 인한 모낭 크기와 모발 증가율의 증가는 혈류의 변화를 통해 모낭에 적절한 영양을 공급해, 두꺼운 모간을 가진 모발이 빠르게 성장하도록 한다.
상기 Glycyl-Histidyl-Lysine에 구리가 킬레이팅 결합한 구리-펩타이드(Cu-GHK)는 인체 내 단백질에서 추출되는 매우 희귀한 연속물이며, 주로 조직을 보호하고 조직 손상에 따른 염증을 막아준다. 그리고, 손상된 단백질을 재생시키는 과정과 그러한 손상조직을 정상조직으로 대체시키는 역할을 하는데, 모발의 생장을 촉진시키는 것으로 알려져 있다.
한편, 본 발명의 모발 생장 촉진용 조성물은 외용제 또는 화장료 조성물일 수 있다.
외용제 조성물일 경우, 제형에 있어서 특별히 한정되는 바가 없으며, 예를 들면, 로션, 연고, 겔, 크림, 패취 또는 분무제의 제형을 갖을 수 있다. 또한, 각 제형의 외용제 조성물에 있어서, 본 발명 단백질 이외의 다른 성분들을 외용제의 제형 또는 사용목적 등에 따라 당업자가 어려움 없이 적의 선정하여 배합할 수 있다.
화장료 조성물일 경우, 제형은 바람직하게 헤어토닉, 헤어로션, 헤어크림, 헤어스프레이, 헤어무스, 헤어젤, 헤어컨디셔너, 헤어샴푸, 헤어린스, 헤어팩, 헤어트리트먼트 중 선택되는 어느 하나인 것이 좋다. 또한, 이는 선택적으로 에어로졸 형태로 피부에 적용될 수도 있고, 고체 형태 예컨대, 스틱의 형태일 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 화장료 조성물은 화장 분야에서 통상적인 보조제, 예컨대 친수성 또는 친유성 겔화제, 친수성 또는 친유성 활성제, 보존제, 항산화제, 용매, 방향제, 충전제, 차단제, 안료, 흡취제 및 염료를 함유할 수 있다. 이들 다양한 보조제의 양은 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 양이며, 예컨대 조성물 총중량에 대해 0.01 내지 20중량%일 수 있다. 어떠한 경우라도 보조제 및 그 비율은 본 발명에 따른 화장료 조성물의 바람직한 성질에 악영향을 미치지 않도록 선택될 것이다.
본 발명의 발모 촉진용 조성물은 시험관 내(in vitro) 실험에 의할 경우, 피부 내 모발세포의 성장을 증가시켜 줌으로써 발모에 긍정적 영향을 미칠 수 있음이 확인되었고, 동물 실험 결과 발모에 실질적으로 유효한 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
도 1은 본 발명에 사용된 단백질 발현벡터의 모식도이다.
도 2는 발현된 단백질의 SDS-PAGE 분석 결과이다. M : 사이즈 래더(Size Ladder), 1 : pET15b expression(대조구), 2 : PEP-1-EGF expression, 3 : PEP-1-FGF1 expression, 4 : PEP-1-SOD1 expression, 5 : PEP-1-VEGF expression.
도 3은 발현된 단백질의 웨스턴 블랏 분석 결과이다.
도 4는 PEP-1-EGF, PEP-1-FGF1, PEP-1-VEGF의 증식(proliferation) 결과를 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명 각각의 단백질 처리에 의한 인산화-p42/44의 발현 여부를 확인시켜주는 웨스턴-블랏 분석 결과이다. M : 사이즈 래더, - : 단백질 비처리(Non-protein treatment), + : 단백질 처리, 1st Ab : 인산화-Erk1/2, 2nd Ab : 항-고우트 IgG-HRP.
도 6은 시험군 샘플들 도포 후, 각 샘플별 체중의 변화를 보여준다.
도 7은 시험군 샘플들 도포 후, 각 샘플별 양모의 육안 변화를 보여준다.
도 8은 시험군 샘플들 도포 후, 각 샘플별 양모의 정량적 변화를 보여준다.
도 9는 시험군 샘플들 도포 후, 각 샘플별 피부의 색깔 변화를 보여준다.
도 10은 시험군 샘플들 도포 후, 각 샘플별 모발 길이의 변화를 보여준다.
도 11은 시험군 샘플들 도포 후, 각 샘플별 양모의 조직학적 변화를 보여준다.
도 12는 본 발명 조성물을 도포한 뒤, 효과를 육안적으로 확인시켜 주는 결과이다.
도 13은 본 발명 조성물을 도포한 뒤, 등 발모 피부 부분의 면적을 계산한 결과이다.
도 14는 본 발명 조성물을 도포한 뒤, 조직학적인 관찰 결과를 보여주는 사진이다. H&E 염색. x100.
도 15는 본 발명 조성물을 도포한 뒤, 모발 모낭 세포의 세포수를 계측한 결과이다.
이하, 본 발명의 내용을 하기 실시예를 통해 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.
[ 실시예 1: 발모제 유효 성분인 단백질들의 생산 및 시험관 내 실험( in vitro test) ]
(1) PEP -1- EGF , PEP -1- FGF1 , PEP -1- VEGF , PEP -1- SOD1 발현 벡터의 제작
EGF, FGF1, VEGF 그리고 SOD1 유전자는 하기 표 1에 기재된 각각의 프라이머 및 주형을 이용하여 PCR로 증폭하였다.
유전자 명 정방향 프라이머 역방항 프라이머 주형(template)
EGF aatagtgactctgaatgt ttagcgcagttcccacca cDNA Library, Human Liver (Takara #9505)
FGF1 atgtttaatctgcctcct atcagaagagactggcag HS68 cells RNA
VEGF atgctcgaggcaccca tcaccgcctcggcttgtc cDNA Library, Human Liver (Takara #9505)
SDO1 atggcgacgaaggccgtg ttattgggcgatcccaat cDNA Library, Human Liver (Takara #9505)
증폭 산물의 유전자 염기 서열은 각각 서열번호 3, 서열번호 5, 서열번호 7, 서열번호 9이었다. 이때, 서열번호 3, 서열번호 5, 서열번호 7, 서열번호 9가 암호화하는 단백질의 아미노산 서열은 은 각각 서열번호 4, 서열번호 6, 서열번호 8, 서열번호 10이었다.
이후, 증폭된 PCR 산물을 promega pGEM-T easy vector에 클로닝하였다. 이후, EGF, FGF1, VEGF 그리고 SOD1 유전자는 PEP-1 펩타이드(서열번호 2)를 합성할 수 있는 올리고머(서열번호 1)에 접합시켜, 다시 한 번 증폭하여 PCR 산물을 수득하였다. 증폭 산물 PEP-1-EGF, PEP-1-FGF1, PEP-1-VEGF 및 PEP-1-SOD1의 유전자 염기 서열은 각각 서열번호 11, 서열번호 13, 서열번호 15, 서열번호 17이었다. 이때, 서열번호 11, 서열번호 13, 서열번호 15, 서열번호 17이 암호화하는 단백질의 아미노산 서열은 각각 서열번호 12, 서열번호 14, 서열번호 16, 서열번호 18이었다.
PCR 산물 수득 후, 제한효소를 이용하여 증폭된 PCR 산물과 발현벡터를 잘라 이 둘을 클로닝을 하였다. 각 단백질 발현 유전자 벡터에 대한 모식도를 도 1에 나타내었다. 유전자 발현벡터에 클로닝 된 유전자는 DNA 시퀀싱을 통하여 유전자를 확인하여 최종 E. coli BL21(DE3) 와 Rosetta gami2 (DE3) 컴페턴트 셀(competent cell)에 형질전환시켜 최종 클론을 획득하였다.
(2) 재조합 단백질 생산
상기에서 형질전환된 박테리아 셀(cell)들을 전날 밤 '5ml LB + 암피실린(Ampicillin)' 배지에 접종하였다. 다음날 아침 새로운 'LB + 암피실린' 배지 100ml에 1%로 접종하여 37℃, 200rpm에 진탕 배양하였다. 3시간 뒤 매 20분마다 OD600에서 측정하여 0.6이 되었을 때 1mM IPTG를 넣어 과발현시켰다. 이때, 진탕배양기의 온도를 25℃로 낮춰 추가 배양하였으며, 24시간을 배양하였다. 과발현된 셀을 수거하여 초음파 파세기를 이용하여 파쇄한 뒤, 각각 단백질의 발현 정도를 알아보기 위하여 SDS-PAGE 상에서 확인을 하였다.(도 2)
도 2에 나타난 바와 같이, 발현벡터가 삽입되지 않은 컴페턴트 셀의 경우, 과발현된 단백질이 나타나지 않았고, 발현벡터가 삽입된 컴페턴트 셀의 경우, 각각의 단백질 사이즈에 과발현된 단백질이 나타났다. 이것으로 보아 삽입된 단백질이 잘 발현되었음을 알 수 있었다.
한편, 과발현된 단백질을 확인하기 위하여 웨스턴-블랏(Western-blot) 시험 방법을 이용하였다. 웨스턴-블랏은 벡터에 삽입되어 있는 6×히스티딘 단백질을 확인함으로써 단백질 발현을 확인하였다. SDS-PAGE로 분석된 단백질의 동일한 샘플에 대해 전기영동을 시행한 뒤 나이트로셀룰로즈 멤브레인으로 단백질을 이동시키고, 5% 스킴 밀크(skim milk)를 이용하여 블라킹(blocking)한 뒤, PBST이용하여 세척하고, 1차 항체(primary antibody)로 마우스 항-His 태그(Mouse anti-His tag) mAb IgG와 2차 항체(secondary antibody)로 고우트 항-마우스(Goat anti-mouse) IgG-HRG 항체를 이용하여 웨스턴 블랏을 시행하였다 (Western blot analysis of protein Expression).
실험 결과, 도 3의 결과에 나타나듯이 SDS-PAGE 상에서 발현을 확인한 타겟 단백질들이 히스티딘이 결합된 채로 발현된 것으로 확인되어, 타겟 단백질들이 잘 생성되었음을 확인할 수 있었다.
(3) PEP -1- EGF , PEP -1- FGF1 , PEP -1- VEGF , PEP -1- SOD1 단백질 활성 확인 및 세포증식능력확인
PEP-1-SOD1 단백질의 활성은 Abcam(USA)사의 SOD1 활성 어세이 키트(activity assay kit)를 이용하여 비활성(specific activity)를 측정했다. 시험은 키트에 기재된 시험방법에 따라 수행하였다. 각각 단백질의 활성 단위는 Unit/mg 단위로 표시하였다.
PEP-1-EGF, PEP-1-FGF1, PEP-1-VEGF의 단백질의 활성은 타카라(Takara)사의 WST 어세이 키트를 이용하여 측정하였다. 시험은 키트에 기재된 시험방법에 따라 진행하였다. PEP-1-EGF, PEP-1-FGF1 그리고 PEP-1-VEGF의 활성은 세포의 증식능력을 이용하여 활성도를 측정하였다. 성장율의 ED50값을 1 unit로 환산했으며 최종 mg당 unit으로 변환하였다.
PEP-1-EGF, PEP-1-FGF1는 마우스 피브로블라스트 세포(Mouse fibroblast cell)인 NIH3T3 세포주를, PEP-1-VEGF는 인간혈관내피세포주인 HUVEC 세포주를 이용하였으며, 전날 1% 시럼(serum)으로 세포를 적응시켰다. 각각의 농도로 세포에 처리하였으며, 24시간 뒤, 성장한 세포는 타카라 WST 어세이 키트를 이용하여 세포의 양을 그래프화하여 ED50 값을 도출하였다. 측정한 각각 단백질의 활성을 표 2 및 표 3에 나타내었다.
성장인자 활성 (PEP1-EGF, PEP1-FGF, PEP1-VEGF activity)
Growth Factor 실험적 I.U. ED 50 농도
PEP1-EGF 1×106 U/mg 1 ng/ml
PEP1-FGF1 2.7×106 U/mg 0.37 ng/ml
PEP1-VEGF 1×105 U/mg 10 ng/ml
IU 정의 : 세포증식실험에서 ED50을 나타내는 농도
PEP1-SOD1 활성 결과
S.U. 단백질 농도
PEP1-SOD1 1421U/mg 0.44mg/ml
실험 결과(표 2 및 표 3), PEP-1-SOD1은 1421 U/mg의 활성이 나오는 것을 확인할 수 있었다. 한편, PEP-1-EGF와 PEP-1-FGF1은 1 ng/ml 이하에서 ED50 값이 나온 반면, PEP-1-VEGF는 10 ng/ml에서 ED50 값이 나타남을 확인할 수 있었다 (도 4).
(4) PEP -1- EGF , PEP -1- FGF1 , PEP -1- VEGF , Cu - 펩타이드가 세포증식 신호전달에 미치는 영향
세포성장 인자인 PEP-1-EGF, PEP-1-FGF1, PEP-1-VEGF이 세포증식의 신호전달에 미치는 영향을 평가하기 위하여, MAPK(mitogen-activated protein kinase) 시그날 단백질 중, p42/44(Erk) 단백질의 인산화 형태(phospho-form)에 대해 웨스턴-블랏 시험을 수행하였다.
p42/44 단백질의 경우, 세포의 성장을 진행하는 단백질로 알려져 있다. 실험을 위해서 각각의 세포는 1% 시럼(serum)으로 24시간 동안 적응 배양시켰으며, 각각의 단백질을 처리한 10분 후, 모든 세포를 SDS-PAGE 샘플 버퍼로 샘플링을 하여 SDS-PAGE 및 웨스턴 블랏을 진행하였다. 이때, 1차 항체는 마우스 항-포스포(Mouse Anti-phospho)-p42/p44 IgG 항체, 2차 항체는 고우트 항-마우스(Goat Anti-mouse) IgG HRP 항체를 이용하였다.
실험 결과, 도 5에서 보듯이, 세포성장인자인 PEP-1-EGF, PEP-1-FGF1, PEP-1-VEGF 처리에 의하여 Erk의 시그날이 증가 되었음을 확인할 수 있었다. 이때, VEGF의 경우는 상피 섬유 아세포(epidermal fibroblast cell)인 NIH3T3 세포의 Erk 시그날은 건드리지 않는 것으로 나타났다.
세포 성장에 영향을 미치는 Erk 시그날을 통하여 세포 증식(cell proliferation)이 증가하는데, 이러한 결과는 PEP-1-EGF, PEP-1-FGF1, PEP-1-VEGF가 피부 내 모발세포의 성장을 증가시켜 줌으로써 발모에 긍정적 영향을 미칠 수 있음을 의미한다.
[ 실시예 2: 발모제 후보 물질의 최적 배합 비율 탐색]
본 실시예에서는 최대 발모효능을 보이기 위한 발모제 후보물질인 GFM(Growth Factor Mix, 균일한 비율의 EP-1-EGF, PEP-1-FGF1 및 PEP-1-VEGF의 혼합물), PEP-1-SOD1과 Cu-펩타이드의 최적 배합조건을 구명하고자 하였다.
(1) 시험 방법
등의 피부색이 흰색 또는 분홍색인 7주령 수컷 C57BL/6 마우스를 사용하였다. 시험동물이 입고되면 1 주일 정도의 순화기간을 거친 후 실험에 사용하였으며, 케이지(cage) 당 4마리를 유지하였다. 각 그룹간 개체는 이어 펀쳐(ear punture) 및 유성펜 등으로 표시하였다. 동물실은 온도 20~26℃, 습도 40~70%, 광조건 12 시간 광, 12 시간 암의 조건이었다. 사료와 음수는 자유급여이었고, 동물실험은 한림대학교 실험동물윤리위원회 (IACUC) 규정 및 동물실험관련 법규를 준수하여 실시하였다.
시험군은 음성대조군(약물희석용매)과 양성대조군(5% 미녹시딜, MXD), 그리고 각 조합의 약물군으로 하였다(하기 표 4 참조 요망).
시험군 샘플
그룹 마리수 약물군 투여 volume 투여루트 투여횟수 (주말제외)
G1 12 Vehicle
20mM Tirs-10%
glycerol(pH 8.0)
buffer
150 μl 피부도포 하루 1회
G2 12 양성대조군 (5% MXD) 150 μl 피부도포 하루 1회
G3 12 Growth Factor Mix(GFM) 150 μl 피부도포 하루 1회
G4 12 PEP-1-SOD1 150 μl 피부도포 하루 1회
G5 12 Cu-펩타이드 150 μl 피부도포 하루 1회
G6 12 GFM + PEP-1-SOD1 150 μl 피부도포 하루 1회
G7 12 GFM + Cu-펩타이드 150 μl 피부도포 하루 1회
G8 12 PEP-1-SOD1 + Cu-펩타이드 150 μl 피부도포 하루 1회
각 시험군은 사진 촬영 및 모낭 관찰을 위해 12 마리로 구성하였다. 면도 후, 시아노아크릴레이트(Cyanoacrylate)를 이용하여 마우스 등의 털을 완전 제모하고, 제모 된 부위에 하루 1회 3주간 시험물질을 도포하였다. 시험기간 중에 가능하면 마우스가 등에 바른 시험물질을 핥아먹지 못하도록 하기 위하여 최대한 등 쪽으로 제모하였다. 약물은 하루에 한번 총 부피 150 μl를 처리하였고, 토, 일요일은 제외하여 총 시험기간 3주, 15회 약물 처리하였다.
(2) 관찰 항목
제모 후 피부 염증에 대한 약물의 효과를 비교하였다.
또한, 발모의 육안관찰 및 사진촬영 (6마리)은 주 2 회 실시하였다.
또한, 모낭의 조직학적관찰 (0일차, 7일차, 14일차, 21일차)을 위해 주 1회 조직 발췌를 실시하여 약물별 처리군을 정상 모낭조직과 비교하였다.
또한, 모발의 길이를 14일차, 21일차에 측정하였으며, 약물별 모발의 길이를 각 실험군당 2마리 (마리당 20개) 씩 현미경을 이용하여 측정하였다.
(3) 결과 분석
전체 삭모 부위 중 생장기 모발이 자란 부위의 비 (전체 삭모 부위 면적 중 검정색으로 변한 면적의 비)를 구하였는데, 1주일에 2회 실시하였다.
또한, 제모 일주일 후 실험동물 등 부위의 피부 색깔의 변화를 측정하였다. 피부색깔에 대한 점수는 1-10으로 표기하였다. 0 : 밝은 분홍색 피부, 1-5 : 흐릿한 회색의 피부 증가 정도, 6-9 : 검정색의 피부 증가 정도, 하지만 완벽하지 않은 검정피부, 10: 전면적에 걸친 검정 피부.
또한, 시험 개시일 포함 매주 1회, 총 4회 (0, 7, 14. 21일차) 피부조직검사를 시행하여 모낭의 상태를 평가하였다.
(4) 시험의 결과
1) 체중의 변화 측정
시험 결과, 도 6과 같이 나타났는데, C57BL/6 마우스의 체중은 시험기간에 따라 서서히 증가하였으며, 시험물질 투여군과 대조군의 사이에서 유의적 차이는 보이지 않았다.
2) 양모의 육안 변화
양모의 육안 변화는 도 7과 같이 나타났다. 탈모 후 7일 이후에는 GFM 처리군에서 양성대조군인 5% MXD 보다 피부색깔이 짙은색으로 변화한 것을 확인할 수 있었다. 10일 이후에는 털자람이 시작됨을 확인할 수 있었으며, GFM 처리군에서의 털자람이 우세함을 확인할 수 있다. 또한, 14일 이후에는 GFM, GFM+PEP-1-SOD1, PEP-1-SOD1+Cu-펩타이드 처리군에서 털자람이 빠르게 진행됨을 확인할 수 있었다. 17일 이후에서는 PEP1-SOD1, Cu-펩타이드, GFM+Cu-펩타이드 처리군을 제외하고는 털자람이 많이 진행되었음을 확인할 수 있었다.
3) 양모의 정량적인 변화
양모 면적에 대한 정량적인 측정을 위하여 image J software를 이용하여 밀도(density)를 측정하였는데, 측정결과, 도 8에서 보듯이 GFM 처리군이 가장 좋은 효과를 보였으며, GFM+PEP-1-SOD1, PEP1-SOD1+Cu-펩타이드 처리군이 PEP-1-SOD1, Cu-펩타이드, GFM+Cu-펩타이드군보다 우세한 효과를 보였다.
4) 피부 색깔의 변화
마우스의 탈모처리 일주일 후 시험물질의 처리에 의한 피부색깔의 변화를 측정하였는데, 실험 결과 도 9에서 보듯이, C57BL/6 마우스는 탈모 후, 피부의 색깔이 핑크색, 회색, 검정색을 거친 후 털자람이 시작되었다. GFM, GFM+PEP-1-SOD1, PEP-1-SOD1+Cu-펩타이드 처리군에서 피부의 색깔이 빠르게 진한색으로 변함을 확인하였다.
5) 모발의 길이측정
탈모 후 14일, 21일차에 마우스에서 마리당 모발을 10개씩 임의로 뽑아서 모발의 전 길이를 현미경(Olympus)의 길이 측정 프로그램(cellsens, Olympus)을 이용하여 측정하였는데, 측정 결과, 도 10에서 보듯이 모발의 길이에서는 큰 차이를 발견할 수가 없었다.
6) 양모의 조직학적인 변화
시험물질이 피부의 털주머니 및 털뿌리의 성장에 미치는 효과를 조사하기 위하여 시험물질을 도포한 후 부검하여 모발성장 효과를 조직학적으로 관찰하였는데, 실험 결과, 도 11에서 보듯이, GFM, GFM+PEP-1-SOD1, PEP-1-SOD1+Cu-펩타이드 처리군에서 진피의 두께가 빨리 얇아지며, 모근의 위치 또한 휴지기의 위치인 지방세포층에서 진피 쪽으로 빨리 이동함을 확인할 수 있었다.
[ 실시예 3: 본 발명 발모제 조성물의 제조 및 효능 확인]
본 발명 조성물의 발모 효력을 알아보기 위하여 다음과 같이 동물 시험을 진행하였다. 시험물질은 상기 실시예 2의 결과를 바탕으로 다음과 같이 조제하였다. 상기 실험에서 발모에 유효한 효과를 나타낸, 서열번호 12의 PEP-1-EGF, 서열번호 14의 PEP-1-FGF1, 서열번호 16의 PEP-1-VEGF, 서열번호 18의 PEP-1-SOD1 및 Cu-펩타이드(Cu-GHK)를 10 μg/ml의 농도로 20 mM Tris-10% 글리세롤에 혼합하여 시험물질을 제조하였다. 이때, 대조구에는 20 mM Tris-10% 글리세롤 버퍼만 투여하였다. 시험동물은 (주)코아텍으로 6주령 C57BL/6 마우스를 구입하여 일주일의 순화기간을 걸쳐 7주령에 시험을 개시하였다.
(1) 육안 관찰
시험동물은 졸레틸과 럼푼을 이용하여 가볍게 마취한 후, 시중에서 시판되는 제모제를 이용하여 등쪽의 털을 제모하고, 일일 2회 상기의 시험물질을 도포하고, 20, 30초간 마사지하였다. 시험 개시 1, 5, 7, 10, 15일에 육안적인 발모상태를 확인하기 위하여 사진 촬영하고, 시험결과를 도 12에 나타내었다.
도 12의 결과에 나타나듯이, 시험물질 도포 후 5일째부터 등 쪽의 색이 대조군에 비해 검은 개체들이 시험군에서 관찰되었으며, 7일 차부터 대조구에 비하여 털세포들이 빠르게 자라는 것을 확인할 수 있었다. 10일째와 15일째는 확연히 눈으로 발모상태가 차이 난 것을 알 수 있었다.
본 실험을 통해 시험물질을 도포함으로써 피부 내 모낭세포의 성장이나 발생이 빠르게 이루어지는 것을 확인할 수 있었는데, 이와 같은 결과로부터 시험물질이 발모에 도움을 주는 것을 동물시험 결과에 의해 확인할 수 있었던 것이다.
한편, 피부 안쪽에서 모낭세포들이 자라남에 따라 등 쪽 피부가 검은색으로 변화는 것을 알 수가 있는데, 7일 차와 10일 차에 등 쪽에 나타나는 검은색의 면적을 알아보기 위하여 사진의 정 가운데 부위를 가로 세로 3 cm씩 자른 후 광학현미경 프로그램인 Axiovision Rel. 4.6(Zeizz, Greman)의 자동 이미지 측정(Automation image measurement) 프로그램을 이용하여 피부의 검은색 부분의 면적을 계산하였고, 픽셀(pixel) 단위로 나타내었다.
도 13의 결과에 나타났듯이, 7일 차와 10일 차의 등 쪽 피부의 검은색 부분의 면적이 날짜가 증가함에 따라 증대되었으며, 시험물질을 도포한 그룹이 대조구 그룹에 비하여 유의적으로 증가했음을 확인할 수 있었다.
(2) 조직학적인 관찰
발모상태의 조직학적인 관찰을 위하여 다음과 같이 시험하였다. 육안관찰과 마찬가지로 시험동물을 마취하여 제모제를 이용하여 제모 한 뒤 동일한 방법으로 시험을 진행하였고, 시험개시 1, 5, 7, 10, 12, 15일에 각각 동물의 피부를 샘플링하여 4% 파라포름알데히드(paraformaldehyde)를 이용하여 고정한 뒤 자동조직처리기(Leica, German)를 이용하여 파라핀 처리하고, 파라핀 포매기(Leica, German)로 파라핀 블록 샘플을 만들었다. 파라핀 블록은 미세조직절편기(Leica, German)를 이용하여 7 μm로 파라핀 절편 샘플을 만들었다. 파라핀 절편 샘플에 대해 H&E(Hematoxylin & Eosin) 염색을 실시하였다. 자일린(Xylin)에 파라핀을 제거한 후, EtOH 시리즈(100%, 95%, 90%, 80%, 70%, 50%)에 함수하고, 헤마토자일린(Hematoxylin)과 에오신(Eosin)에 염색과정을 거쳐 EtOH 시리즈로 탈수한 뒤 커버 슬라이드를 마운팅하고, 광학현미경(Zeizz, German)을 이용하여, 관찰함으로써 결과를 확인하였다.
실험 결과, 도 14와 같이 7일째에서 표피(epidermis) 부분에서 모발 모낭 세포들(hair follicle cells)이 자라나는 것을 확인하였고, 시험군에서 대조구에 비해 세포의 수와 성숙한 모발 모낭 세포들이 자라난 것을 확인할 수 있었다.
10일째부터는 모발 모낭 세포의 수가 2배 가까이 차이가 나는 것이 관찰되었으며, 표피 부분에서 생성된 세포들이 진피(dermis) 부분으로 내려와 털이 자라난 것을 확인할 수 있었다. 12일과 15일째에는 세포의 수와 성숙한 세포의 정도가 확연히 차이 난 것을 알 수 있었다.
또한, 모발 모낭 세포의 개수를 카운트한 결과, 도 15에서 보듯이 7일에서 10일 사이에 시험구에서 세포의 개수가 상당히 증가함을 알 수 있었고, 대조구에 대비해도 세포수가 상당히 증가했음을 알 수 있었다.
이러한 결과는 육안에서의 결과와 마찬가지로, PEP-1-EGF, PEP-1-FGF1, PEP-1-VEGF, PEP-1-SOD1, Cu-펩타이드가 발모 세포의 성장과 성숙기를 빠르게 회복시키는 것을 확인시켜 주는 것이며, 결국 본 발명의 시험물질이 발모에 도움을 주는 것을 해부학적으로 확인시켜 주는 것이다.
<110> ADbiotech Co., Ltd. <120> Composition for hair-growth <130> AP-2012-0114 <160> 18 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 63 <212> DNA <213> homo sapiens sapiens <400> 1 aaagaaacct ggtgggaaac ctggtggacc gaatggtctc agccgaaaaa aaaacgtaaa 60 gtg 63 <210> 2 <211> 21 <212> PRT <213> homo sapiens sapiens <400> 2 Lys Glu Thr Trp Trp Glu Thr Trp Trp Thr Glu Trp Ser Gln Pro Lys 1 5 10 15 Lys Lys Arg Lys Val 20 <210> 3 <211> 159 <212> DNA <213> homo sapiens sapiens <400> 3 aatagtgact ctgaatgtcc cctgtcccac gatgggtact gcctccatga tggtgtgtgc 60 atgtatattg aagcattgga caagtatgca tgcaactgtg ttgttggcta catcggggag 120 cgatgtcagt accgagacct gaagtggtgg gaactgcgc 159 <210> 4 <211> 53 <212> PRT <213> homo sapiens sapiens <400> 4 Asn Ser Asp Ser Glu Cys Pro Leu Ser His Asp Gly Tyr Cys Leu His 1 5 10 15 Asp Gly Val Cys Met Tyr Ile Glu Ala Leu Asp Lys Tyr Ala Cys Asn 20 25 30 Cys Val Val Gly Tyr Ile Gly Glu Arg Cys Gln Tyr Arg Asp Leu Lys 35 40 45 Trp Trp Glu Leu Arg 50 <210> 5 <211> 423 <212> DNA <213> homo 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Cys Val Pro Thr Glu Glu Ser Asn Ile Thr Met Gln Ile Met Arg 115 120 125 Ile Lys Pro His Gln Gly Gln His Ile Gly Glu Met Ser Phe Leu Gln 130 135 140 His Asn Lys Cys Glu Cys Arg Pro Lys Lys Asp Arg Ala Arg Gln Glu 145 150 155 160 Asn Pro Cys Gly Pro Cys Ser Glu Arg Arg Lys His Leu Phe Val Gln 165 170 175 Asp Pro Gln Thr Cys Lys Cys Ser Cys Lys Asn Thr Asp Ser Arg Cys 180 185 190 Lys Ala Arg Gln Leu Glu Leu Asn Glu Arg Thr Cys Arg Cys Asp Lys 195 200 205 Pro Arg Arg 210 <210> 17 <211> 534 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> fusion protein coding <400> 17 atgaaagaaa cctggtggga aacctggtgg accgaatggt ctcagccgaa aaaaaaacgt 60 aaagtgctcg agatggcgac gaaggccgtg tgcgtgctga agggcgacgg cccagtgcag 120 ggcatcatca atttcgagca gaaggaaagt aatggaccag tgaaggtgtg gggaagcatt 180 aaaggactga ctgaaggcct gcatggattc catgttcatg agtttggaga taatacagca 240 ggctgtacca gtgcaggtcc tcactttaat cctctatcca gaaaacacgg tgggccaaag 300 gatgaagaga ggcatgttgg agacttgggc aatgtgactg ctgacaaaga tggtgtggcc 360 gatgtgtcta ttgaagattc tgtgatctca ctctcaggag accattgcat cattggccgc 420 acactggtgg tccatgaaaa agcagatgac ttgggcaaag gtggaaatga agaaagtaca 480 aagacaggaa acgctggaag tcgtttggct tgtggtgtaa ttgggatcgc ccaa 534 <210> 18 <211> 178 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> fusion protein coding <400> 18 Met Lys Glu Thr Trp Trp Glu Thr Trp Trp Thr Glu Trp Ser Gln Pro 1 5 10 15 Lys Lys Lys Arg Lys Val Leu Glu Met Ala Thr Lys Ala Val Cys Val 20 25 30 Leu Lys Gly Asp Gly Pro Val Gln Gly Ile Ile Asn Phe Glu Gln Lys 35 40 45 Glu Ser Asn Gly Pro Val Lys Val Trp Gly Ser Ile Lys Gly Leu Thr 50 55 60 Glu Gly Leu His Gly Phe His Val His Glu Phe Gly Asp Asn Thr Ala 65 70 75 80 Gly Cys Thr Ser Ala Gly Pro His Phe Asn Pro Leu Ser Arg Lys His 85 90 95 Gly Gly Pro Lys Asp Glu Glu Arg His Val Gly Asp Leu Gly Asn Val 100 105 110 Thr Ala Asp Lys Asp Gly Val Ala Asp Val Ser Ile Glu Asp Ser Val 115 120 125 Ile Ser Leu Ser Gly Asp His Cys Ile Ile Gly Arg Thr Leu Val Val 130 135 140 His Glu Lys Ala Asp Asp Leu Gly Lys Gly Gly Asn Glu Glu Ser Thr 145 150 155 160 Lys Thr Gly Asn Ala Gly Ser Arg Leu Ala Cys Gly Val Ile Gly Ile 165 170 175 Ala Gln

Claims (4)

  1. 서열번호 2의 아미노산 서열을 갖는 PEP-1와 서열번호 4의 아미노산 서열을 갖는 EGF가 융합되어 형성된 융합단백질 PEP-1-EGF,
    서열번호 2의 아미노산 서열을 갖는 PEP-1와 서열번호 6의 아미노산 서열을 갖는 FGF1이 융합되어 형성된 융합단백질 PEP-1-FGF1,
    서열번호 2의 아미노산 서열을 갖는 PEP-1와 서열번호 8의 아미노산 서열을 갖는 VEGF가 융합되어 형성된 융합단백질 PEP-1-VEGF,
    서열번호 2의 아미노산 서열을 갖는 PEP-1와 서열번호 10의 아미노산 서열을 갖는 SOD1이 융합되어 형성된 융합단백질 PEP-1-SOD1 및,
    Cu-펩타이드를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 모발 생장 촉진용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 PEP-1-EGF는 서열번호 12의 아미노산 서열이고,
    상기 PEP-1-FGF1은 서열번호 14의 아미노산 서열이고,
    상기 PEP-1-VEGF는 서열번호 16의 아미노산 서열이고,
    상기 PEP-1-SOD1은 서열번호 18의 아미노산 서열인 것을 특징으로 하는 모발 생장 촉진용 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은,
    PEP-1-EGF, PEP-1-FGF1, PEP-1-VEGF, PEP-1-SOD1 및 Cu-펩타이드를 각각 5~15 μg/mL 만큼씩 포함하는 것을 특징으로 하는 모발 생장 촉진용 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은,
    외용제 또는 화장료 조성물인 것을 특징으로 하는 모발 생장 촉진용 조성물.
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