KR20220080050A - Exosome isolated from dermal papilla precursor cells and uses thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모유두전구세포에서 분리된 엑소좀에 관한 것으로, 탈모의 예방, 개선, 치료 효과가 우수할 뿐만 아니라 피부 개선, 상처 치유 효과 또한 뛰어난 모유두전구세포로부터 분리된 엑소좀 및 이의 다양한 용도를 제공할 수 있다. The present invention relates to exosomes isolated from dermal papilla progenitor cells, and provides exosomes isolated from dermal papilla progenitor cells, which are excellent in preventing, improving, and treating hair loss, as well as improving skin and wound healing, and various uses thereof can do.

Description

모유두전구세포로부터 분리된 엑소좀 및 이의 용도{Exosome isolated from dermal papilla precursor cells and uses thereof}Exosome isolated from dermal papilla precursor cells and uses thereof

본 발명은 엑소좀 및 이의 용도에 관한 것으로, 구체적으로는 모유두전구세포에서 분리된 엑소좀 및 이의 다양한 용도에 관한 것이다.The present invention relates to exosomes and their uses, and more particularly, to exosomes isolated from dermal papilla progenitor cells and various uses thereof.

탈모란 모발 주기에서 성장기, 퇴행기, 휴지기를 거쳐 모발이 두피로부터 빠지는 현상으로서, 일반적으로 대략 3-5년 동안 모발의 성장과 탈모가 주기적으로 발생하게 된다. 하지만 여러 요인들에 의해 성장/탈모의 균형이 깨지면서 하루에 탈모된 모발수가 100 여개 이상이 될 경우, "탈모증"이란 질환으로 판단하게 된다. 이러한 탈모증의 요인으로는 유전이거나 남성 호르몬의 변성과 같은 내적인 요인과 일상생활에서의 스트레스 및 두피에 쌓여가는 해로운 물질 (과산화지질 등)에 의한 외부적인 요인들로 알려져 있고, 대부분은 남성 호르몬의 변성 (테스토스테론에서 디하이드로테스토스테론으로 변성)이다.Hair loss is a phenomenon in which hair falls out of the scalp through growth, regression, and resting phases in the hair cycle. Generally, hair growth and hair loss occur periodically for about 3-5 years. However, if the growth/hair loss balance is disrupted by various factors and the number of hairs lost per day becomes more than 100, it is judged as a disease called "hair loss". The factors of such alopecia are known as internal factors such as heredity or male hormone degeneration, and external factors caused by stress in daily life and harmful substances (lipid peroxide, etc.) accumulated on the scalp. It is denaturation (modification from testosterone to dihydrotestosterone).

일반적인 탈모증 치료방법에는 대표적인 탈모 치료약으로 알려진 프로페시아, 아보다트와 같은 약물 치료법과 타인의 모발을 이식받는 모발 이식법이 있다. 약물 치료에 많이 사용되는 프로페시아나 아보다트 등은 원래 전립선비대증의 치료약물로 알려져 있었으나, 발모 효과 또한 입증되어 시판된 약물로서 효능은 뛰어나지만 남성에게는 발기부전증, 여성에게는 불임 등의 부작용이 보고되고 있다. 이에 비해 모발 이식법은 본인 혹은 타인의 모발을 이식하는 방법이므로 가장 뛰어난 효과를 보이지만 근본적인 원인을 치료하는 것이 아니므로 일시적이고 또한 이식할 때 통증이 유발되는 문제점이 있다. 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 생체 유래의 물질 또는 성분을 유효성분으로 사용할 수 있고, 상기 생체 유래의 물질의 예로는 엑소좀이 있다. 엑소좀 (Exosome)은 지질-이중층으로 구성된 소포 (vesicle)로, 세포가 세포 외로 분비하는 물질의 구성체이다. 엑소좀은 세포-세포 간의 커뮤니케이션 및 세포성 면역을 중재하는 기능적인 역할을 수행하기 위해, 세포 내의 생체분자인 단백질, 생체활성 지질 및 RNA (miRNA)를 수송(운반)하는 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 이러한 엑소좀은 알츠하이머 등 신경질환의 바이오마커로도 연구되고 있으며, 뇌척수액과 혈액을 분리하는 혈액뇌관문 (blood-brain barrier, BBB)을 투과할 정도로 선택적 투과성이 높아 특정 약물의 나노전달체 (nanocarrier)와 같은 약물 전달 시스템의 개발에도 활용되고 있다. Common methods for treating alopecia include drug treatments such as Propecia and Avodart, which are known as representative hair loss treatment drugs, and a hair transplantation method in which another person's hair is transplanted. Propecia and Avodart, which are widely used for drug treatment, were originally known as drugs for the treatment of benign prostatic hyperplasia. On the other hand, the hair transplantation method is a method of transplanting one's own or another person's hair, so it has the best effect, but it is temporary because it does not treat the underlying cause, and there is a problem in that it causes pain during transplantation. In order to solve the above problems, a bio-derived material or component can be used as an active ingredient, and an example of the bio-derived material is an exosome. An exosome is a vesicle composed of a lipid-bilayer, and is a constituent of a substance secreted by a cell to the outside of the cell. Exosomes are known to play a role in transporting (transporting) proteins, bioactive lipids, and RNA (miRNA), which are biomolecules in cells, in order to perform a functional role that mediates cell-cell communication and cellular immunity. . These exosomes are being studied as biomarkers for neurological diseases such as Alzheimer's, and have high selective permeability enough to penetrate the blood-brain barrier (BBB) that separates cerebrospinal fluid and blood, making them a nanocarrier for specific drugs. It is also used in the development of drug delivery systems such as

탈모 치료제와 관련된 선행기술로는 탈모 방지 또는 발모 촉진용 조성물 (등록특허공보 제10-2112736호), 아이론을 유효성분으로 포함하는 탈모 방지 또는 발모 촉진용 조성물 (공개특허공보 제10-2019-0046697호) 등이 있으나 이들은 화학적 약물 치료제와 관련된 것이어서 본 발명과 기술적 특징이 상이하다.As the prior art related to the treatment for hair loss, a composition for preventing hair loss or promoting hair growth (Registration Patent Publication No. 10-2112736), a composition for preventing hair loss or promoting hair growth comprising iron as an active ingredient (Patent Publication No. 10-2019-0046697) ho), etc., but they are related to chemical drug therapeutics and thus have different technical characteristics from the present invention.

한편, 화학 성분 기반의 치료제의 경우 부작용도 함께 수반되는 경우가 많기 때문에 특정 질환에 대한 치료 효과는 우수하면서도 부작용은 거의 없는 약물에 대한 개발 필요성이 높아지고 있다. 이에 본 발명자들은 엑소좀의 효능에 대해 연구한 결과, 모유두전구세포로부터 엑소좀을 분리하여 이의 다양한 용도에 대한 발명을 완성하고자 하였다. On the other hand, in the case of chemical component-based therapeutics, side effects are often accompanied as well, so there is an increasing need to develop drugs that have excellent therapeutic effects for specific diseases and few side effects. Accordingly, the present inventors have studied the efficacy of exosomes, and as a result of separating the exosomes from dermal papilla progenitor cells, they attempted to complete the invention for various uses thereof.

등록특허공보 제10-2112736호Registered Patent Publication No. 10-2112736 공개특허공보 제10-2019-0046697호Unexamined Patent Publication No. 10-2019-0046697

Gnedeva et al., PLoS One 10, e0116892, 2015Gnedeva et al., PLoS One 10, e0116892, 2015

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 부작용이 거의 없으면서도 탈모의 예방, 개선 또는 치료 효과, 피부 개선 효과 및 상처의 치료 효과가 우수한 모유두전구세포 유래의 엑소좀 및 이를 유효성분으로 포함하는 탈모의 예방, 개선, 또는 치료용 조성물, 피부 개선용 조성물, 상처 또는 흉터 치료용 조성물을 제공하고자 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides an exosome derived from dermal papilla progenitor cells with few side effects and excellent effects for preventing, improving or treating hair loss, improving skin and treating wounds, and hair loss comprising the same as an active ingredient. To provide a composition for preventing, improving, or treating, a composition for skin improvement, and a composition for treating wounds or scars.

또한, 상기 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 필러용 조성물을 제공하고자 한다.In addition, it is intended to provide a composition for a filler comprising the exosome as an active ingredient.

또한, 상기 엑소좀을 포함하는 조성물을 이용하여 탈모의 예방, 개선 또는 치료 방법, 피부 개선 방법, 상처 또는 흉터를 치료하는 방법을 제공하고자 한다.In addition, it is intended to provide a method for preventing, improving or treating hair loss, a method for skin improvement, and a method for treating a wound or scar using a composition comprising the exosome.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 모유두전구세포 또는 모유두전구세포 배양물로부터 분리된 엑소좀을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an exosome isolated from a dermal papilla progenitor cell or a dermal papilla progenitor cell culture.

본 발명의 엑소좀은 모유두전구세포 (DPPC, dermal papilla precursor cells) 유래이며, 상기 모유두전구세포는 인간 유래 모유두전구세포, 마우스 유래 모유두전구세포 또는 이들의 배양물로부터 유래된 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.The exosome of the present invention is derived from dermal papilla precursor cells (DPPC), and the dermal papilla precursor cells may be derived from human-derived dermal papilla precursor cells, mouse-derived dermal papilla precursor cells, or cultures thereof, but are limited thereto. it is not

또한, 상기의 모유두전구세포는 배아 줄기세포, 성체 줄기세포, 유도만능줄기세포, 조혈모세포, 신경줄기세포, 중간엽줄기세포 등을 포함하는 인간 유래 줄기세포 또는 마우스 유래 줄기세포로부터 분화되거나 또는 제작된 모유두전구세포 또는 이들의 배양물로부터 분리되는 것일 수 있다.In addition, the dermal papilla progenitor cells are differentiated from human stem cells or mouse-derived stem cells, including embryonic stem cells, adult stem cells, induced pluripotent stem cells, hematopoietic stem cells, neural stem cells, mesenchymal stem cells, or the like. It may be isolated from dermal papilla progenitor cells or their cultures.

상기 배양물은 상기 인간 또는 마우스 유래의 줄기세포 또는 이들로부터 분화되거나 또는 제작된 모유두전구세포를 배양 배지에서 배양하여 수득한 배양액, 또는 상기 배양액의 건조, 여과 및/또는 농축물을 의미할 수 있고, The culture may refer to a culture medium obtained by culturing the human or mouse-derived stem cells or dermal papilla progenitor cells differentiated or produced from them in a culture medium, or drying, filtration and/or concentration of the culture medium, and ,

상기 배양액은 1 내지 7일 동안 배양할 수 있고, 바람직하게는 12시간 내지 120시간, 더욱 바람직하게는 24시간 내지 96시간, 더욱 바람직하게는 48시간 내지 96시간, 또는 60시간 내지 84시간, 더욱 바람직하게는 72시간 동안 배양한 후, 배양액을 수거하고 원심 분리하여 수득한 상등액인 것일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. The culture solution can be cultured for 1 to 7 days, preferably from 12 hours to 120 hours, more preferably from 24 hours to 96 hours, more preferably from 48 hours to 96 hours, or from 60 hours to 84 hours, more Preferably, after culturing for 72 hours, the culture medium may be collected and centrifuged, but may be a supernatant, but is not limited thereto.

상등액에서 크기-배제 크로마토그래피 (size exclusion chromatography), 이온교환 크로마토그래피 (ion exchange chromatography), 밀도구배 원심분리 (density gradient centrifugation), 분별 원심분리 (differential centrifugation), 한외여과 (ultrafilteration), 침전법 (exosome precipitation), 총 엑소좀 추출 키트 (total exosome isolation kit), 면역흡착포획 (immune-absorbent capture), 친화성 방법 (affinity method), 예를 들어, 친화성 포획 (affinity capture), 친화성 정제 (affinity purification), 면역분석법 (immunoassay), 미세유체 분리 (microfluidic separation) 또는 이들의 조합을 수행하여 엑소좀을 추출할 수 있고, 상기 방법 이외에 당업계에서 엑소좀을 분리하기 위해 통상적으로 사용하는 방법에 의해서도 분리할 수 있다.In the supernatant, size exclusion chromatography, ion exchange chromatography, density gradient centrifugation, differential centrifugation, ultrafiltration, precipitation ( exosome precipitation, total exosome isolation kit, immuno-absorbent capture, affinity method, e.g., affinity capture, affinity purification ( affinity purification), immunoassay, microfluidic separation, or a combination thereof can be performed to extract exosomes, and in addition to the above method, in the method commonly used in the art for isolating exosomes It can also be separated by

보다 바람직하게는 상기 배양액을 200-400 x g에서 5 내지 20분간 원심분리 하여 남아있는 세포와 세포 잔여물을 제거한 뒤, 상층액을 취하여 9,000-12,000 x g로 60-80분간 고속원심 분리한 후, 다시 상층액을 취하여 90,000-120,000 x g로 80-100분간 원심분리하고 상층액을 제거함으로써 하층에 남아 있는 엑소좀을 얻을 수 있다. More preferably, the culture medium is centrifuged at 200-400 x g for 5 to 20 minutes to remove the remaining cells and cell residues, and the supernatant is taken and centrifuged at 9,000-12,000 x g for 60-80 minutes, followed by high-speed centrifugation, again Taking the supernatant, centrifuging at 90,000-120,000 x g for 80-100 minutes, and removing the supernatant, exosomes remaining in the lower layer can be obtained.

본 발명의 특정 구현예에 따르면, 배양액을 수거하여 300 x g에서 10분간 원심분리 하여 남아있는 세포와 세포잔여물을 제거하고, 상층액을 취하여 0.22 μm 필터를 이용하여 여과한 다음, 고속원심분리기 (high speed centrifuge)를 이용하여 10,000 x g, 4℃에서 70분간 원심분리 한다. 원심분리 된 상층액을 다시 취하여 초원심분리기 (ultracentrifuge)를 이용하여 100,000 x g, 4℃에서 90분간 원심분리하여 상층액을 제거함으로써 하층에 남아있는 엑소좀을 분리할 수 있다. 엑소좀은 상기 방법 이외에 당 업계에서 엑소좀을 분리하기 위해 통상적으로 사용하는 방법에 의해서도 추출할 수 있다.According to a specific embodiment of the present invention, the culture medium is collected and centrifuged at 300 x g for 10 minutes to remove the remaining cells and cell residues, the supernatant is taken and filtered using a 0.22 μm filter, and then a high-speed centrifuge ( Centrifuge at 10,000 x g, 4℃ for 70 minutes using a high speed centrifuge. The centrifuged supernatant is taken again and centrifuged at 100,000 x g, 4° C. for 90 minutes using an ultracentrifuge to remove the supernatant, thereby separating the exosomes remaining in the lower layer. Exosomes can be extracted by methods commonly used to isolate exosomes in the art in addition to the above method.

본 발명의 모유두전구세포로부터 분리된 엑소좀의 크기는 30 내지 200nm일 수 있고, 바람직하게는 30 내지 180 nm, 더욱 바람직하게는 50 내지 150nm의 크기일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. The size of the exosomes isolated from the dermal papilla progenitor cells of the present invention may be 30 to 200 nm, preferably 30 to 180 nm, more preferably 50 to 150 nm, but is not limited thereto.

또한, 본 발명의 엑소좀은 세포 당 1x1016/cell 내지 1x1017/cell, 바람직하게는 2x1016/cell 내지 5x1016/cell 포함될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the exosome of the present invention may include 1x10 16 /cell to 1x10 17 /cell, preferably 2x10 16 /cell to 5x10 16 /cell per cell, but is not limited thereto.

또한, 본 발명의 엑소좀은 CD63, CD9, CD81 중 선택되는 어느 하나 이상의 마커가 발현될 수 있다.In addition, the exosome of the present invention may express any one or more markers selected from CD63, CD9, and CD81.

상기 마커의 발현율은 제한되는 것은 아니나, 바람직하게는 상기 마커 중 CD63의 발현율은 80% 이상일 수 있고, 더욱 바람직하게는 90% 이상일 수 있다.The expression rate of the marker is not limited, but preferably, the expression rate of CD63 among the markers may be 80% or more, and more preferably 90% or more.

또한, 본 발명의 엑소좀은 모유두전구세포의 배양 방법에 따라 분리되는 엑소좀의 양이 달라질 수 있다. 일반적인 세포 배양 방법인 2차원 배양에 비해 3차원 배양방법으로 배양하거나 저산소 배양, 다른 세포와의 혼합 배양에 따라 분리되는 엑소좀의 수가 달라질 수 있다.In addition, the amount of the exosomes separated from the exosomes of the present invention may vary depending on the culture method of dermal papilla progenitor cells. Compared to the two-dimensional culture, which is a general cell culture method, the number of separated exosomes may vary depending on the three-dimensional culture method, the hypoxic culture, or the mixed culture with other cells.

구체적으로 3차원 배양방법은 세포가 배양접시에 부착되지 않고 액체배지에 부유상태로 배양되는 방법을 의미하는 것으로, 바람직하게는 모유두전구세포를 10 ㎍/㎖ FGF2, 100 units/ml 페니실린, 100 ㎍/㎖ 스트렙토마이신이 포함된 10 % FBS (Fetal bovine serum) DMEM/F12 + glutamax (1:1)에서 배양한 세포를 사용하였다. 모유두전구세포는 계대 배양 (passage) 2~3 세포를 트립신으로 회수한 다음 Ultra-low cluster, 96 well 배양접시에 well당 104개의 세포를 10 % DMEM/F12 + glutamax (1:1) 배지에서 24 시간 동안 세포배양기에서 배양한다. 배양 후에는 DMEM/F12 + glutamax (1:1) 무혈청 배지로 바꿔준 후 48 시간 배양조건 하에 배양되는 것일 수 있다.Specifically, the three-dimensional culture method refers to a method in which cells are cultured in a suspended state in a liquid medium without adhering to a culture dish, and preferably, 10 μg/ml FGF2, 100 units/ml penicillin, 100 μg of dermal papilla progenitor cells. Cells cultured in 10% FBS (Fetal bovine serum) DMEM/F12 + glutamax (1:1) containing /ml streptomycin were used. For dermal papilla progenitor cells, 2~3 cells were recovered by trypsin, and then 10 4 cells per well in an ultra-low cluster, 96-well culture dish in 10% DMEM/F12 + glutamax (1:1) medium. Incubate in a cell incubator for 24 hours. After culture, DMEM/F12 + glutamax (1:1) may be changed to serum-free medium and cultured under culture conditions for 48 hours.

저산소 배양의 경우 대기 중 산소의 양이 0.1 내지 10% 인 조건일 수 있고, 보다 바람직하게는 1 내지 2 % 산소조건 하에 배양되는 것일 수 있다. In the case of hypoxic culture, the amount of oxygen in the atmosphere may be 0.1 to 10%, and more preferably, it may be cultured under 1 to 2% oxygen condition.

다른 세포와의 혼합 배양은 동일한 배양접시 또는 세포배양 insert (Transwell 등) 조건 하에서 배양되는 것일 수 있으며, 바람직하게는 모유두전구세포를 Ultra-low cluster, 96 well 플레이트에 well당 104개 넣고 10 % DMEM/F12 + glutamax (1:1) 배지에서 24 시간 동안 세포배양기에서 배양할 수 있다. Mixed culture with other cells may be cultured in the same culture dish or cell culture insert (Transwell, etc.) It can be cultured in a cell incubator in DMEM/F12 + glutamax (1:1) medium for 24 hours.

상기 배양 후, 배양배지를 제거하고 well당 104개의 각질형성세포를 넣고 세포배양기에서 배양한다. 24 시간 후, 보충제(Supplement)가 없는 Epilife 배지를 이용하여 세척하고 배지를 넣어 배양할 수 있고, 배양 시간은 24시간 내지 72시간, 바람직하게는 48시간 배양할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.After the culture, the culture medium is removed, and 10 4 keratinocytes per well are put and cultured in a cell incubator. After 24 hours, it can be washed using Epilife medium without a supplement and cultured by putting the medium, and the incubation time is 24 hours to 72 hours, preferably 48 hours, but is not limited thereto.

혼합 배양되는 세포는 피부 및 모발에 관련된 세포로 모유두전구세포, 모유두세포, 각질형성세포, 외측모근초세포, 멜라닌형성세포, 섬유아세포 등 일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. Cells that are mixed cultured are cells related to skin and hair, and may be dermal papilla progenitor cells, dermal papilla cells, keratinocytes, lateral hair root sheath cells, melanocytes, fibroblasts, and the like, but are not limited thereto.

본 발명은 상기 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 조성물을 제공할 수 있으며, 상기 조성물은 약학 조성물, 화장료 조성물, 식품 조성물 중에서 선택되는 조성물일 수 있다.The present invention may provide a composition comprising the exosome as an active ingredient, and the composition may be a composition selected from pharmaceutical compositions, cosmetic compositions, and food compositions.

본 발명에서의 약학 조성물은 정제, 캅셀제, 주사제, 크림, 젤, 패취, 분무제, 연고제, 경고제, 로션제, 리니멘트제, 파스타제 및 카타플라스마제 등을 포함하는 군에서 선택되는 제형일 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.The pharmaceutical composition in the present invention may be a formulation selected from the group including tablets, capsules, injections, creams, gels, patches, sprays, ointments, warning agents, lotions, liniment agents, pasta agents and cataplasmases, etc. However, the present invention is not limited thereto.

본 발명의 약학적 조성물은 제제시에 통상적으로 사용되는 약제학적으로 허용되는 담체, 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. The pharmaceutical composition of the present invention may further include a pharmaceutically acceptable carrier, lubricant, wetting agent, sweetening agent, flavoring agent, emulsifying agent, suspending agent, preservative and the like commonly used in formulation.

본 발명의 약학적 조성물은 경구 또는 비경구 투여할 수 있으며, 비경구 투여인 경우에는 정맥내 주입, 피하 주입, 근육 주입, 복강 주입, 경피 투여, 점막 투여 및 점안 투여, 국소투여 등의 방식으로 투여할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The pharmaceutical composition of the present invention may be administered orally or parenterally, and in the case of parenteral administration, intravenous injection, subcutaneous injection, intramuscular injection, intraperitoneal injection, transdermal administration, mucosal administration and eye drop administration, topical administration, etc. It can be administered, but is not limited thereto.

본 발명의 약학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 섭취 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 약학적 조성물의 투여량은 성인 기준으로 0.0001-100 ㎎/kg(체중)일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.A suitable dosage of the pharmaceutical composition of the present invention may vary depending on factors such as formulation method, administration method, age, weight, sex, pathology, food intake, administration time, administration route, excretion rate and reaction sensitivity of the patient. can be prescribed. Preferably, the dosage of the pharmaceutical composition of the present invention may be 0.0001-100 mg/kg (body weight) based on an adult, but is not limited thereto.

본 발명에서의 화장료 조성물은 화장수, 로션, 에센스, 크림 등의 제형으로 제조될수 있으며, 이외에도 마사지 크림, 바디로션, 바디밀크, 배스오일, 샤워겔, 샤워크림, 자외선차단제, 핸드로션, 헤어로션, 비누, 샴푸, 비누, 클렌징 폼, 클렌징 오일, 클렌징 크림, 두피 세정제 등의 형태로도 제조될 수 있으나 이에 제한되지 않는다. The cosmetic composition in the present invention can be prepared in the form of lotion, lotion, essence, cream, etc., in addition to massage cream, body lotion, body milk, bath oil, shower gel, shower cream, sunscreen, hand lotion, hair lotion, It may be prepared in the form of soap, shampoo, soap, cleansing foam, cleansing oil, cleansing cream, scalp cleaner, etc., but is not limited thereto.

본 발명의 화장료 조성물의 제조시에는 화장료 제조시 통상적으로 사용되는 포함되는 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제, 그리고 담체를 추가적으로 포함할 수 있고, 또한, 당 업계에서 통상적으로 제조되는 제형으로 제조될 수 있다. In the preparation of the cosmetic composition of the present invention, it may additionally include conventional adjuvants such as antioxidants, stabilizers, solubilizers, vitamins, pigments and fragrances, and carriers commonly used in the preparation of cosmetics, and also a sugar It may be prepared in a formulation conventionally prepared in the industry.

본 발명에서의 식품 조성물은 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료 등의 제형으로 제조될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 당 업계에서 식품 조성물을 제조하는데 통상적으로 사용하는 첨가제, 향료, 증점제, 안정화제, pH 조절제 등을 추가적으로 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 식품 조성물의 제조방법은 당 업계에서 식품을 제조하는 데에 통상적으로 사용되는 방법으로 제조될 수 있으며, 특정 방법으로 제한되는 것은 아니다.The food composition in the present invention may be prepared in the form of powder, granules, tablets, capsules or beverages, but is not limited thereto. In addition, additives, flavorings, thickeners, stabilizers, pH adjusters, etc. commonly used in the art for preparing food compositions may be further included. In addition, the method for preparing the food composition may be prepared by a method commonly used for preparing food in the art, and is not limited to a specific method.

본 발명은 상기 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 탈모의 예방, 개선, 치료용 약학적 조성물 또는 탈모의 예방, 개선용 화장료 조성물, 탈모의 예방, 개선용 식품 조성물을 제공한다.The present invention provides a pharmaceutical composition for preventing, improving, or treating hair loss, or a cosmetic composition for preventing or improving hair loss, and a food composition for preventing or improving hair loss, comprising the exosome as an active ingredient.

상기 탈모는 안드로겐성 탈모, 휴지기 탈모, 약제성 탈모, 기계적 탈모, 외상성 탈모, 압박성 탈모, 생장기 탈모, 비강성 탈모, 매독성 탈모, 지루 탈모, 증후성 탈모, 반흔성 탈모, 선천성 탈모, 원형 탈모, 머리 백선, 전두 탈모, 감모증, 유전성 단순 감모증 및 전신 탈모를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The hair loss is androgenetic alopecia, telogen hair loss, chemical hair loss, mechanical hair loss, traumatic hair loss, pressure hair loss, genital hair loss, alopecia areata, syphilitic hair loss, seborrheic hair loss, symptomatic hair loss, scarring hair loss, congenital hair loss, circular hair loss hair loss, ringworm of the head, alopecia totalis, hypotrichosis, hereditary hypotrichosis simplex and generalized alopecia, but is not limited thereto.

상기 탈모의 예방, 개선용 화장료 조성물은 헤어토닉, 헤어컨디셔너, 헤어에센스, 헤어로션, 헤어영양로션, 헤어샴푸, 헤어린스, 헤어트리트먼트, 헤어크림, 헤어영양크림, 헤어모이스처크림, 헤어맛사지크림, 헤어왁스, 헤어에어로졸, 헤어팩, 헤어영양팩, 헤어비누, 헤어클렌징폼, 머릿기름, 모발건조제, 모발보존처리제, 모발염색제, 모발용 웨이브제, 모발탈색제, 헤어겔, 헤어글레이즈, 헤어드레싱어, 헤어래커, 헤어모이스처라이저, 헤어무스 및 헤어스프레이 등을 포함하는 군에서 선택되는 제형일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The cosmetic composition for preventing and improving hair loss is hair tonic, hair conditioner, hair essence, hair lotion, hair nutrition lotion, hair shampoo, hair conditioner, hair treatment, hair cream, hair nutrition cream, hair moisture cream, hair massage cream , hair wax, hair aerosol, hair pack, hair nutrition pack, hair soap, hair cleansing foam, hair oil, hair dryer, hair preservative, hair dye, hair wave agent, hair bleach, hair gel, hair glaze, hair dresser, hair It may be a formulation selected from the group including lacquer, hair moisturizer, hair mousse and hair spray, but is not limited thereto.

또한, 본 발명은 상기 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 상처 또는 흉터의 개선, 치료용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for improving or treating wounds or scars comprising the exosomes as an active ingredient.

상기 상처는 피부에 난 상처를 의미하며, 구체적으로는 당뇨발, 욕창, 화상, 열상(쓸린 상처), 자가 치유능력이 현저히 떨어져 있는 만성상처 등과 같이 손상된 피부를 의미할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The wound refers to a wound on the skin, and specifically, it may refer to damaged skin such as a diabetic foot, a pressure sore, a burn, a laceration (swept wound), or a chronic wound in which the self-healing ability is significantly lowered, but is limited thereto not.

상기 상처 또는 흉터 치료용 약학적 조성물은 손상된 피부 또는 흉터 부위의 세포 재생 능력을 촉진하여 정상 피부와 같이 회복시켜 손상된 피부 또는 흉터를 치료할 수 있음을 의미한다. The pharmaceutical composition for the treatment of wounds or scars means that the damaged skin or scars can be treated by promoting the cell regeneration ability of the damaged skin or scarring region to restore the same as normal skin.

상기 상처 또는 흉터의 개선, 치료용 조성물은 약학적 조성물, 화장료 조성물, 식품 조성물 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The composition for improving or treating wounds or scars may be any one selected from a pharmaceutical composition, a cosmetic composition, and a food composition.

또한, 본 발명은 상기 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 피부 개선용 약학적 조성물, 화장료 조성물 또는 식품 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a pharmaceutical composition for skin improvement, a cosmetic composition or a food composition comprising the exosome as an active ingredient.

상기 피부 개선은 피부 미백, 주름 개선, 탄력 증진, 피부 재생, 피부 보습, 노화 방지, 피부 자극 완화, 여드름 예방 또는 개선, 아토피 예방 또는 개선 중 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.The skin improvement may be any one or more selected from skin whitening, wrinkle improvement, elasticity enhancement, skin regeneration, skin moisturizing, anti-aging, alleviating skin irritation, preventing or improving acne, preventing or improving atopy, but is not limited thereto.

또한, 본 발명은 상기 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 필러용 조성물을 제공한다. In addition, the present invention provides a composition for a filler comprising the exosome as an active ingredient.

상기 필러용 조성물은 발모 촉진, 탈모의 예방, 개선 또는 치료용, 피부 개선용, 상처의 치료용 등으로 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. The filler composition may be used for promoting hair growth, preventing, improving or treating hair loss, improving skin, treating wounds, etc., but is not limited thereto.

상기 필러 조성물의 투여 방법은 특별한 방식으로 제한되는 것은 아니며, 당업계에 알려진 다양한 투여 방법으로 투여될 수 있으나, 바람직하게는 주사 투여 방식으로 투여될 수 있다.The administration method of the filler composition is not limited in a particular manner, and may be administered by various administration methods known in the art, but preferably may be administered by injection administration.

이에 제한되는 것이 아니며 당 업계에 알려진 다양한 투여 방법을 배제하지 않는다.It is not limited thereto and does not exclude various administration methods known in the art.

상기 필러용 조성물은 두피를 포함하는 피부 영역에 주사될 수 있으며, 바람직하게는 진피에 투여될 수 있다. 투여시에는 피부의 표면에서 약 1㎜ 이하의 깊이에서 환자에게 투여하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 조성물은 제한되는 것은 아니지만 바람직하게는 약 0.8㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 약 0.6㎜ 이하 또는 약 0.4㎜ 이하 깊이에서 주사될 수 있다. 상기 필러용 조성물은 본 발명의 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 것 이외에, 필러를 제조하는데 당 업계에서 통상적으로 사용되는 첨가제, 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제, 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다. The composition for filler may be injected into the skin region including the scalp, preferably administered to the dermis. The administration may include administering to the patient at a depth of about 1 mm or less from the surface of the skin. The composition can be injected at a depth of preferably, but not limited to, about 0.8 mm or less, more preferably about 0.6 mm or less, or about 0.4 mm or less. The composition for fillers, in addition to including the exosomes of the present invention as an active ingredient, additives, fillers, anti-aggregants, lubricants, wetting agents, fragrances, emulsifiers, preservatives, etc. commonly used in the art for manufacturing fillers are added. may include

상기 필러용 조성물의 제조 방법은 필러용 조성물을 제조하는데 당 업계에서 통상적으로 사용되는 방법으로 제조 가능하고, 특정 제조 방법으로 국한되는 것은 아니다.The method for preparing the composition for filler may be prepared by a method commonly used in the art for preparing the composition for filler, and is not limited to a specific method.

상기 필러용 조성물의 제조 형태 또한 필러용 조성물을 제조하는데 통상적으로 제조될 수 있는 형태로 제조될 수 있으며, 특정 제형으로 국한되는 것은 아니다.The preparation form of the composition for filler may also be prepared in a form that can be conventionally prepared for preparing the composition for filler, and is not limited to a specific dosage form.

상기 엑소좀이 약학적 조성물, 화장료 조성물, 식품 조성물 또는 필러 조성물의 유효성분으로 포함될 경우 제한되는 것은 아니나 1.0x106 입자 수 (particles) 내지 1.0x1012 입자 수 (particles)로 포함될 수 있다. 상기 엑소좀의 함량이 1.0x106 입자 수 미만인 경우 그 효과가 미미할 수 있고, 1.0x1012 입자수를 초과하는 경우 인체에 독성을 유발시킬 수 있다. When the exosome is included as an active ingredient of a pharmaceutical composition, a cosmetic composition, a food composition, or a filler composition, it is not limited, but may be included in the number of 1.0x10 6 particles to 1.0x10 12 particles (particles). When the content of the exosome is less than 1.0x10 6 particles, the effect may be insignificant, and when the content exceeds 1.0x10 12 particles, it may cause toxicity to the human body.

또한, 본 발명은 상기의 엑소좀을 이용하여 탈모의 예방, 개선, 또는 치료 방법, 피부 개선 방법, 상처 또는 흉터의 치료 방법 등을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a method for preventing, improving, or treating hair loss, a method for improving skin, a method for treating a wound or a scar, and the like by using the exosomes.

본 발명은 모유두전구세포에서 분리된 엑소좀에 관한 것으로, 탈모의 예방, 개선 치료 효과가 우수할 뿐만 아니라 피부 개선, 상처 치유 효과 또한 뛰어난 모유두전구세포로부터 분리된 엑소좀 및 이의 다양한 용도를 제공할 수 있다. The present invention relates to exosomes isolated from dermal papilla progenitor cells, and to provide exosomes isolated from dermal papilla progenitor cells and their various uses, which are excellent in preventing and improving treatment effects of hair loss, as well as improving skin and wound healing. can

도 1은 본 발명에 따른 엑소좀의 세포에서의 추출 값을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 엑소좀의 마커 발현 분포도를 유래 세포별로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 엑소좀의 세포증식 평가결과를 나타낸 것이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 엑소좀이 모낭에 미치는 영향(모낭 길이성장)에 대해 평가한 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 엑소좀이 모발 성장 주기에 미치는 영향을 평가한 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 본발명에 따른 엑소좀의 모낭에서의 세포증식 평가결과를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 엑소좀의 모유두세포에서의 성장인자 발현 평가 결과를 나타낸 것이다.
도 8a, 도 8b및 도 8c는 본 발명에 따른 엑소좀의 모발성장과 관련된 유전자 발현의 평가결과를 나타낸 것이다.
도 9a 및 도 9b는 본발명에 따른 엑소좀이 노화된 모유두세포에서의 노화 회복 평가결과를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 엑소좀의 세포이동능 평가결과를 나타낸 것이다.
1 shows the extraction value of the exosome cells according to the present invention.
Figure 2 shows the marker expression distribution of the exosomes according to the present invention for each derived cell.
3 shows the evaluation results of cell proliferation of the exosomes according to the present invention.
4a and 4b show the results of evaluation of the effect (hair follicle length growth) of the exosomes according to the present invention on the hair follicles.
5 shows the results of evaluating the effect of the exosomes according to the present invention on the hair growth cycle.
6 shows the evaluation results of cell proliferation in the hair follicles of the exosomes according to the present invention.
7 shows the results of evaluation of the expression of growth factors in the dermal papilla cells of the exosomes according to the present invention.
8a, 8b and 8c show the evaluation results of gene expression related to hair growth of exosomes according to the present invention.
Figures 9a and 9b shows the aging recovery evaluation results in the dermal papilla cells aging exosomes according to the present invention.
Figure 10 shows the results of evaluation of the cell mobility of the exosomes according to the present invention.

이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of Examples and Experimental Examples.

단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.However, the following Examples and Experimental Examples are merely illustrative of the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following Examples and Experimental Examples.

<실시예 1 및 2><Examples 1 and 2>

본 발명의 엑소좀을 분리하기 위해 다음의 문헌 [Gnedeva et al., PLoS One 10, e0116892, 2015]을 참고하여 모유두전구세포를 준비하였다. 상기 방법에 따라 제조된 모유두전구세포를 이용하여 실시예 1은 저산소 조건인 1 % 산소조건에서 배양, 실시예 2는 일반 배양조건인 5% 이산화탄소, 37℃ 세포배양기에서 배양하였다. To isolate the exosomes of the present invention, dermal papilla progenitor cells were prepared with reference to the following literature [Gnedeva et al., PLoS One 10, e0116892, 2015]. Using the dermal papilla progenitor cells prepared according to the above method, Example 1 was cultured in a hypoxic condition of 1% oxygen, Example 2 was cultured in a normal culture condition of 5% carbon dioxide, 37°C in a cell incubator.

모유두전구세포를 Ultra-low cluster, 96 well 배양접시에 1 well당 104개의 세포를 10 % DMEM/F12 + glutamax (1:1) 배지에서 24시간 동안 배양한다. 배양 후 DMEM/F12 + glutamax (1:1) 무혈청 배지로 교체하고 48시간 동안 배양한 후, 배지를 수거하여 300 x g에서 10분간 원심분리 하여 남아있는 세포와 세포잔여물을 제거하고, 상층액을 취하여 0.22 μm 필터를 이용하여 여과한 다음, 고속원심분리기(high speed centrifuge)를 이용하여 10,000 x g, 4℃에서 70분간 원심분리 하였다. 원심분리 된 상층액을 다시 취하여 초고속원심분리기 (ultracentrifuge)를 이용하여 100,000 x g, 4℃에서 90분 간 원심분리 하여 상층액을 제거함으로써 하층에 남아있는 엑소좀을 분리하여 엑소좀을 수득하였다. Incubate dermal papilla progenitor cells in an ultra-low cluster, 96-well culture dish at 10 4 cells per well in 10% DMEM/F12 + glutamax (1:1) medium for 24 hours. After incubation, DMEM/F12 + glutamax (1:1) was replaced with serum-free medium and cultured for 48 hours. The medium was collected and centrifuged at 300 x g for 10 minutes to remove remaining cells and cell residues, and the supernatant. was taken, filtered using a 0.22 μm filter, and then centrifuged at 10,000 x g, 4°C for 70 minutes using a high speed centrifuge. The centrifuged supernatant was taken again and centrifuged for 90 minutes at 100,000 x g and 4°C using an ultracentrifuge to remove the supernatant, thereby separating the exosomes remaining in the lower layer to obtain exosomes.

<비교예 1 및 2><Comparative Examples 1 and 2>

실시예 1 및 2와 엑소좀 분리방법은 동일하되, 모유두전구세포 대신 비교예 1인 섬유아세포 또는 비교예 2인 모유두세포를 이용하여 엑소좀을 분리하여 수득하였다.The exosome separation method was the same as in Examples 1 and 2, but the exosomes were obtained by separating the dermal papilla cells of Comparative Example 1 or the dermal papilla cells of Comparative Example 2 instead of the dermal papilla progenitor cells.

<실험예 1> 본 발명에 따른 엑소좀의 특성 평가 (엑소좀 크기)<Experimental Example 1> Evaluation of characteristics of exosomes according to the present invention (exosome size)

본 발명의 엑소좀 특성을 평가하기 위해 실시예 1, 2를 이용하여 모유두전구세포에서 분리된 엑소좀의 크기를 분석하였다. 그 결과, 본 발명의 엑소좀은 50~150nm사이에 분포하였고, 평균 크기는 63.6nm로 나타났다.In order to evaluate the characteristics of the exosomes of the present invention, the size of the exosomes isolated from dermal papilla progenitor cells was analyzed using Examples 1 and 2. As a result, the exosomes of the present invention were distributed between 50 and 150 nm, and the average size was found to be 63.6 nm.

<실험예 2> 본 발명에 따른 엑소좀의 특성 평가 (세포당 추출되는 엑소좀 수)<Experimental Example 2> Evaluation of characteristics of exosomes according to the present invention (number of exosomes extracted per cell)

본 발명의 엑소좀 특성을 평가하기 위해 실시예 및 비교예 2를 이용하여 세포 당 분비되는 엑소좀의 수를 비교 평가하였다. 그 결과, 본 발명에 따른 모유두전구세포에서 분비된 엑소좀은 5x1016/cell, 비교예 2의 모유두세포에서 분비된 엑소좀은 2x1016/cell로 나타나 모유두전구세포에서 분비되는 엑소좀의 수가 2.5배 이상 높은 것을 알 수 있었다(도 1).In order to evaluate the characteristics of the exosomes of the present invention, the number of exosomes secreted per cell was comparatively evaluated using Examples and Comparative Example 2. As a result, the exosomes secreted from the dermal papilla progenitor cells according to the present invention were 5x10 16 /cell, and the exosomes secreted from the dermal papilla cells of Comparative Example 2 were 2x10 16 /cell, so the number of exosomes secreted from the dermal papilla progenitor cells was 2.5. It was found that it was more than twice as high (Fig. 1).

<실험예 3> 본 발명에 따른 엑소좀의 특성 평가 (발현 마커 확인)<Experimental Example 3> Evaluation of characteristics of exosomes according to the present invention (confirmation of expression markers)

본 발명의 엑소좀 특성을 평가하기 위해 실시예 및 비교예 1, 2를 이용하여 엑소좀에서 발현되는 마커의 분포도를 평가하였다. 평가 결과, 각 세포에서 엑소좀 발현 마커인 CD63, CD9, CD81가 공통적으로 발현되었으나, 마커별로 발현 비율이 다르게 나타났다. 본 발명의 실시예인 모유두전구세포의 엑소좀은 CD63 발현율이 90~95% 정도로 나타났다. 비교예 1의 섬유아세포의 엑소좀은 CD63 발현율은 80%, CD81이 약 19%, CD9가 약 1% 정도로 나타났다. 비교예 2의 모유두세포의 엑소좀은 CD63이 98% 이상으로 나타났고, CD9, CD81의 발현율은 매우 낮은 것으로 나타났다(도 2).In order to evaluate the characteristics of the exosomes of the present invention, the distribution of markers expressed in the exosomes was evaluated using Examples and Comparative Examples 1 and 2. As a result of the evaluation, exosome expression markers CD63, CD9, and CD81 were commonly expressed in each cell, but the expression ratio for each marker was different. In the exosomes of dermal papilla progenitor cells, which is an example of the present invention, the CD63 expression rate was about 90-95%. In the exosomes of the fibroblasts of Comparative Example 1, the expression rate of CD63 was 80%, CD81 was about 19%, and CD9 was about 1%. In the exosomes of the dermal papilla cells of Comparative Example 2, CD63 was found to be 98% or more, and the expression rates of CD9 and CD81 were found to be very low (FIG. 2).

<실험예 4> 세포증식평가<Experimental Example 4> Cell proliferation evaluation

본 발명에 따른 엑소좀의 모발 성장 및 피부 개선 효과를 평가하기 위해 모낭 형성 및 모발 성장에 중요하다고 알려진 모유두세포 (Dermal papilla cell; DPC), 외측모근초세포 (outer root-sheath cell; ORSC), 피부 세포인 각질형성세포(Keratinocyte cell; KC)에 대해 세포 증식을 평가하였다.In order to evaluate the hair growth and skin improvement effect of the exosome according to the present invention, dermal papilla cells (DPC), outer root-sheath cells (ORSC), which are known to be important for hair follicle formation and hair growth, Cell proliferation was evaluated for keratinocytes (KC), which are skin cells.

대조군은 아무런 처리를 하지 않은 것, 양성대조군은 탈모치료에 사용되는 미녹시딜 (Minoxidil), 비교예는 섬유아세포 유래의 엑소좀을 처리한 것이며, 평가결과는 도 3에 도시하였다. 실험방법은 96 well배양접시 (well plate)에 well 당 5 x 103 개의 모유두세포를 10 % DMEM 배지에서 24 시간 배양한다. 24시간 후 무혈청 DMEM 배지로 교체하고 실시예 1의 엑소좀 (1.0x109 particles), 양성대조군인 미녹시딜 (1 uM)을 처리하였다. 48시간 배양 후 무혈청배지 75㎕와 MTT 용액을 25㎕를 넣어주고 3시간 배양한 다음 570 nm에서 흡광도를 측정하여 세포증식 여부를 확인하였다. 세포증식률은 흡광도를 측정한 결과를 음성대조군에 대비하여 세포 증식의 증가 비율을 그래프로 나타낸 것이다. The control group was not treated with any treatment, the positive control group was minoxidil used for hair loss treatment, and the comparative example was treated with fibroblast-derived exosomes, and the evaluation results are shown in FIG. 3 . Experimental method is to incubate 5 x 10 3 dermal papilla cells per well in a 96-well culture plate in 10% DMEM medium for 24 hours. After 24 hours, it was replaced with a serum-free DMEM medium and treated with the exosomes of Example 1 (1.0x10 9 particles) and minoxidil (1 uM) as a positive control. After 48 hours of incubation, 75 μl of serum-free medium and 25 μl of MTT solution were added, incubated for 3 hours, and then absorbance was measured at 570 nm to confirm cell proliferation. The cell proliferation rate is a graph showing the increase rate of cell proliferation compared to the negative control for the absorbance measurement result.

모낭의 외측모근초세포와 각질형성세포는 96 well 배양접시 (well plate)에 well 당 1 x 104 개의 세포를 Epilife 배지에 24 시간 배양한다. 24시간 배양후 보충재(supplement)가 없는 배지로 교체하고 실시예 1의 엑소좀 (1.0x109 particles), 양성대조군인 미녹시딜 (1 μM)을 처리한 후 위와 동일한 조건으로 진행하였다.The outer hair root sheath cells and keratinocytes of the hair follicles are cultured in Epilife medium at 1 x 10 4 cells per well in a 96 well plate for 24 hours. After culturing for 24 hours, the medium was replaced with a medium without supplements, and the exosomes of Example 1 (1.0x10 9 particles) and minoxidil (1 μM) as a positive control were treated, followed by the same conditions as above.

평가 결과, 본 발명에 따른 실시예 1은 모유두세포, 외측모근초세포, 각질형성세포에서 모두 증식이 활발하였으며, 특히 실시예 1은 탈모치료제로 사용되는 미녹시딜 대비 세포 증식률이 우수함을 알 수 있다(도 3).As a result of the evaluation, in Example 1 according to the present invention, proliferation was active in all dermal papilla cells, lateral hair root sheath cells, and keratinocytes, and in particular, it can be seen that Example 1 has an excellent cell proliferation rate compared to minoxidil used as a hair loss treatment ( 3).

<실험예 5> 사람 모낭 기관 배양 시험을 통한 모낭 성장영향평가<Experimental Example 5> Evaluation of hair follicle growth effect through human hair follicle organ culture test

사람의 모낭 성장에 미치는 본 발명의 엑소좀의 영향을 평가하기 위하여, 사람 모낭 기관 배양 시험 (ex vivo hair follicle organ culture)을 수행하였다. 보다 구체적으로, 두피 조직을 모낭 단위로 분리하고, 분리된 모낭의 피지선 아래 부분을 잘라내어 남은 상태의 모낭을 사용하였다. 준비된 모낭에 실시예 1, 2 및 양성대조군인 미녹시딜을 처리하고 3 일째와 6 일째 자라나는 모발의 길이를 측정한 다음, 이를 음성대조군과 비교하여 사람 모낭의 길이 성장 및 성장 주기를 평가하였다. In order to evaluate the effect of the exosomes of the present invention on human hair follicle growth, a human hair follicle organ culture test (ex vivo hair follicle organ culture) was performed. More specifically, the scalp tissue was separated into hair follicles, and the remaining hair follicles were used by cutting the part below the sebaceous gland of the separated hair follicles. The prepared hair follicles were treated with Examples 1 and 2 and minoxidil as a positive control, and the length of the hair growing on the 3rd and 6th days was measured, and then compared to the negative control group to evaluate the length growth and growth cycle of human hair follicles.

5-1. 모낭길이성장평가 1 5-1. Hair follicle length growth evaluation 1

세포 및 배양조건을 달리하여 분리한 모유두전구세포 유래의 엑소좀이 모낭의 길이성장에 미치는 영향을 평가하기 위해 사람 모낭 조직을 2 mM L-glutamine, 100 U/ml streptomycin, 10 ng/ml hydrocortisone, 10 μg/ml insulin 이 함유되어 있는 Williams E 배양 배지에서 배양하고, 실시예 1의 엑소좀 (1.0x109 particles), 실시예 2의 엑소좀 (1.0x109 particles), 양성대조군인 미녹시딜 (1 μM) 및 비교예 2의 엑소좀 (1.0x109 particles)을 처리하여 37℃ 이산화탄소 배양기에서 배양하였다. 배양 3일째와 6일째에 성장한 모낭의 길이를 현미경의 눈금자를 이용하여 측정하였다. 평가결과는 도 4a에 나타내었다. To evaluate the effect of exosomes derived from dermal papilla progenitor cells isolated by different cells and culture conditions on the length growth of hair follicles, human hair follicle tissue was treated with 2 mM L-glutamine, 100 U/ml streptomycin, 10 ng/ml hydrocortisone, Cultured in Williams E culture medium containing 10 μg/ml insulin, exosomes of Example 1 (1.0x10 9 particles), exosomes of Example 2 (1.0x10 9 particles), and minoxidil as a positive control (1 μM ) and the exosomes of Comparative Example 2 (1.0x10 9 particles) were treated and cultured in a carbon dioxide incubator at 37°C. The length of the hair follicles grown on the 3rd and 6th days of culture was measured using a microscope ruler. The evaluation result is shown in FIG. 4A.

평가 결과, 아무런 처리를 하지 않은 대조군과 비교예 1은 6일 동안 모발이 1mm 성장하였고, 양성대조군은 약 1.5mm 성장하였다. 반면에 저산소 배양한 실시예 1은 6일 동안 약 2.2mm, 일반 배양한 실시예 2는 1.8mm 성장하였는바, 저산소 배양 후 분리한 엑소좀이 양성대조군 대비 20% 이상 모발 성장 효과가 뛰어남을 알 수 있다.As a result of the evaluation, in the control group and Comparative Example 1 without any treatment, hair grew by 1 mm for 6 days, and the positive control group grew by about 1.5 mm. On the other hand, the hypoxic cultured Example 1 grew about 2.2 mm for 6 days, and the general cultured Example 2 grew 1.8 mm. can

5-2. 모낭길이성장평가 25-2. Hair follicle length growth evaluation 2

세포 및 배양방법을 달리하여 분리한 모유두전구세포 유래의 엑소좀이 모낭의 길이성장에 미치는 영향을 평가하기 위해 사람 모낭 조직을 2 mM L-glutamin, 100 U/ml streptomycin, 10 ng/ml hydrocortisone, 10 μg/ml insulin 이 함유되어 있는 Williams E 배양배지에서 배양하고, 3차원 배양한 실시예 2의 엑소좀 (1.0x109 particles), 3차원 배양한 비교예 2의 엑소좀 (1.0x109 particles) 및 3차원 배양 및 각질형성세포와 혼합 배양한 실시예 2의 엑소좀 (1.0x109 particles)을 처리하여 37℃ 이산화탄소 배양기에서 배양하였다. 배양 3일 째와 6일 째에 성장한 모낭의 길이를 현미경의 눈금자를 이용하여 측정하였다. 평가 결과는 도 4b에 나타내었다. To evaluate the effect of exosomes derived from dermal papilla progenitor cells isolated by different cell and culture methods on the length growth of hair follicles, human hair follicle tissue was treated with 2 mM L-glutamin, 100 U/ml streptomycin, 10 ng/ml hydrocortisone, Exosomes of Example 2 (1.0x10 9 particles) cultured in Williams E culture medium containing 10 μg/ml insulin, and three-dimensionally cultured exosomes of Comparative Example 2 (1.0x10 9 particles) And the exosomes of Example 2 (1.0x10 9 particles) mixed with three-dimensional culture and keratinocytes were treated and cultured in a carbon dioxide incubator at 37°C. The length of the hair follicles grown on the 3rd and 6th days of culture was measured using a microscope ruler. The evaluation results are shown in FIG. 4B .

평가 결과, 일반 배양방법으로 배양되어 분리된 실시예 2에서 분리한 엑소좀 (1.0x109 particles)은 6일 동안 모발이 0.6mm 성장하였고, 3차원 배양한 비교예 2에서 분리한 엑소좀(1.0x109 particles)은 약 1.1mm 성장하였다. 이와 달리 3차원 배양한 실시예 2에서 분리한 엑소좀(1.0x109 particles)은 1.2mm 성장하였고, 3차원 배양 및 각질형성세포와 혼합 배양된 실시예 2에서 분리한 엑소좀(1.0x109 particles)은 약 1.4mm성장하였는바, 일반 배양방법과 달리 3차 배양방법에 의해 배양한 뒤 분리된 엑소좀의 모낭 길이 성장률이 더 뛰어나며, 각질형성세포와 함께 처리할 경우 상승효과가 있음을 알 수 있다. As a result of the evaluation, the exosomes (1.0x10 9 particles) isolated in Example 2 cultured by a general culture method grew 0.6 mm in hair for 6 days, and the exosomes isolated in Comparative Example 2 cultured in three dimensions (1.0x10 9 particles) x10 9 particles) grew about 1.1 mm. On the other hand, the exosomes isolated in 3D cultured Example 2 (1.0x10 9 particles) grew 1.2 mm, and the exosomes isolated in Example 2 were mixed with 3D culture and keratinocytes (1.0x10 9 particles). ) grew about 1.4 mm, and unlike the general culture method, the hair follicle length growth rate of the exosomes isolated after culturing by the tertiary culture method is superior, and it can be seen that there is a synergistic effect when treated with keratinocytes. have.

5-3. 모발성장주기 평가5-3. Hair growth cycle evaluation

본 발명이 모발의 성장주기에 미치는 영향을 평가하기 위하여 모낭 조직에서 성장기 모낭만을 분리하여 실시예 1, 2에서 분리한 엑소좀 (1.0x109 particles), 대조군, 양성대조군(1 μM) 및 비교예 1에서 분리한 엑소좀 (1.0x109 particles)을 처리한 후 모낭의 성장주기를 평가하기 위하여 다음의 문헌 [Langan et al., Experimental dermatology, 2015]을 참고하여 실험하였다. 성장주기구분 기준은 사람의 모낭을 현미경으로 관찰한 후 모간(hair shaft)과 모유두세포 간의 거리를 비교하여 분류하였다. 성장기와 퇴행기 1~3 기로 구분하여 점수로 구분하였고, 결과는 도 5에 나타내었다.In order to evaluate the effect of the present invention on the hair growth cycle, only the anagen hair follicles were isolated from the hair follicle tissue and exosomes isolated in Examples 1 and 2 (1.0x10 9 particles), the control group, the positive control group (1 μM) and the comparative example In order to evaluate the growth cycle of hair follicles after treatment with the exosomes isolated in 1 (1.0x10 9 particles), an experiment was conducted with reference to the following literature [Langan et al., Experimental dermatology, 2015]. Growth cycle classification criteria were classified by comparing the distance between the hair shaft and dermal papilla cells after observing human hair follicles under a microscope. The growth phase and the degenerative phase 1 to 3 were divided by scores, and the results are shown in FIG. 5 .

평가결과, 대조군 처리 모낭은 성장기 없이 대부분 퇴행기로 전환되었고, 비교예 1에서 분리한 엑소좀을 처리한 모낭은 대조군보다 퇴행기는 짧지만 성장기가 전혀 나타나지 않았다. 미녹시딜을 처리한 모낭도 비교예 1에서 분리한 엑소좀을 처리한 모낭과 결과가 유사하게 나타났다. 이와 달리 본 발명의 실시예 2 (일반 배양 조건)에서 분리한 엑소좀을 처리한 모낭은 퇴행기가 20%로 매우 짧고 초기퇴행기는 40% 이상 유지되었다. 실시예 1 (저산소 조건)에서 분리한 엑소좀을 처리한 모낭은 퇴행기가 전혀 나타나지 않았고, 초기퇴행기가 60%, 성장기가 20%로 나타나 모발이 계속 성장하고 있음을 알 수 있다.As a result of the evaluation, most of the hair follicles treated with the control group were converted to a catagen phase without a growth phase, and the hair follicles treated with the exosomes isolated in Comparative Example 1 had a shorter catagen phase than the control group, but no growth phase. The hair follicles treated with minoxidil also showed similar results to the hair follicles treated with the exosomes isolated in Comparative Example 1. In contrast, in the hair follicles treated with the exosomes isolated in Example 2 (normal culture conditions) of the present invention, the catagen stage was very short at 20%, and the initial catagen stage was maintained at 40% or more. The hair follicles treated with the exosomes isolated in Example 1 (hypoxic conditions) did not appear at all in the degenerative phase, and 60% in the initial anagen phase and 20% in the anagen phase, indicating that the hair continues to grow.

5-4. 모낭에서의 모낭기질세포증식평가5-4. Evaluation of hair follicle stromal cell proliferation in hair follicles

본 발명의 엑소좀이 모발의 직접적인 길이성장에 관여하는 모낭기질세포 (hair matrix) 증식에 미치는 영향을 평가하기 위해 모낭 조직에서 성장기 모낭만을 분리하여 본 실험에 사용하였다. 사람 모낭 조직은 2 mM L-glutamin, 100 U/ml streptomycin, 10 ng/ml hydrocortisone, 10 μg/ml insulin이 함유되어 있는 Williams E 배양배지 이용하여 대조군, 양성대조군 (1 μM) 및 3차원 배양한 실시예 1, 2에서 분리한 엑소좀 (1.0x109 particles)을 2 일간 37℃ 이산화탄소 배양기에서 배양하였다. 배양 후 사람 모낭을 동결하여 절단한 후 Ki-67에 대한 면역 형광 염색을 진행하였다. 모낭 기질세포에 Ki-67 양성인 세포가 많을수록 모낭성장이 증가된 것으로 평가하였고 결과는 도 6에 나타내었다. In order to evaluate the effect of the exosomes of the present invention on the proliferation of hair matrix cells involved in the direct length growth of hair, only anagen hair follicles were isolated from the hair follicle tissue and used in this experiment. Human hair follicle tissue was cultured in Williams E culture medium containing 2 mM L-glutamin, 100 U/ml streptomycin, 10 ng/ml hydrocortisone, and 10 μg/ml insulin as a control group, a positive control group (1 μM) and three-dimensional culture. The exosomes (1.0x10 9 particles) isolated in Examples 1 and 2 were cultured in a carbon dioxide incubator at 37° C. for 2 days. After culturing, human hair follicles were frozen and cut, followed by immunofluorescence staining for Ki-67. As the number of Ki-67 positive cells in the hair follicle stromal cells increased, it was evaluated that hair follicle growth was increased, and the results are shown in FIG. 6 .

평가결과, 대조군과 양성대조군인 미녹시딜에 비해 본 발명의 실시예 1, 2에서 분리된 엑소좀을 처리한 모낭조직에서 Ki-67 양성인 세포 (붉은색)가 더 많이 발현하였고, 이를 통해 세포증식이 활발한 것을 알 수 있다.As a result of the evaluation, more Ki-67-positive cells (red) were expressed in the hair follicle tissue treated with the exosomes isolated in Examples 1 and 2 of the present invention compared to minoxidil, which is a control group and a positive control group. It can be seen that active

<실험예 6> 모발성장관련 성장인자 발현 평가<Experimental Example 6> Hair growth-related growth factor expression evaluation

본 발명의 엑소좀이 모발성장에 미치는 영향을 평가하기 위해 모유두세포에서 모발성장에 중요한 유전자들의 발현을 확인하였다. 6 well배양접시 (well plate)에 well당 5.0x104 개의 모유두세포를 10 % DMEM 배양배지로 24시간 배양하였다. 무혈청 DMEM 배지를 이용하여 2번 세척한 후, 24시간 동안 무혈청 DMEM 배지에 배양한다. 실시예 1, 2에서 분리한 엑소좀 (1.0x109 particles), 대조군 및 양성대조군 (1 μM)을2 시간 처리한 후 RNA를 추출하고 cDNA를 합성하였다. Real-time PCR을 이용하여 모발 성장에 관여하는 성장인자인 FGF7, FGF10, IGF1 및 PDGF 유전자의 발현 여부를 평가하였고, 결과는 도 7에 나타내었다.In order to evaluate the effect of the exosomes of the present invention on hair growth, the expression of genes important for hair growth in dermal papilla cells was confirmed. In a 6-well culture plate (well plate), 5.0x10 4 dermal papilla cells per well were cultured in 10% DMEM culture medium for 24 hours. After washing twice using serum-free DMEM medium, cultured in serum-free DMEM medium for 24 hours. Exosomes isolated in Examples 1 and 2 (1.0x10 9 particles), a control group and a positive control group (1 μM) were treated for 2 hours, then RNA was extracted and cDNA was synthesized. Expression of FGF7, FGF10, IGF1 and PDGF genes, which are growth factors involved in hair growth, was evaluated using real-time PCR, and the results are shown in FIG. 7 .

평가결과, 본 발명의 실시예 1, 2에서 분리한 엑소좀은 양성대조군인 미녹시딜 대비 모든 성장인자의 발현율이 높았으며, 특히 실시예 1에서 분리한 엑소좀을 처리한 성장인자의 발현이 가장 높은 것을 알 수 있다. As a result of the evaluation, the exosomes isolated in Examples 1 and 2 of the present invention had a higher expression rate of all growth factors compared to minoxidil, a positive control, and in particular, the expression of the growth factors treated with the exosomes isolated in Example 1 was the highest. it can be seen that

<실험예 7>모낭 형성능 관련 유전자 발현 평가<Experimental Example 7> Evaluation of gene expression related to hair follicle formation ability

본 발명의 엑소좀이 모낭형성능을 얼마나 유지시키는지 평가하기 위해 모유두세포의 모낭형성능에 관여하는 유전자인 프로테오글리칸 (Proteoglycan), Wnt 표적 유전자, 모유두세포 마커 유전자의 발현여부를 확인하였다. In order to evaluate how much the exosome of the present invention maintains hair follicle formation performance, the expression of proteoglycan, a Wnt target gene, and a dermal papilla cell marker gene, which are genes involved in the hair follicle formation performance of dermal papilla cells, was checked.

6 well 배양접시 (well plate)에 well당 5.0x104 개의 모유두세포를 10 % DMEM 배양배지로 24시간 배양하였다. 무혈청 DMEM 배지를 이용하여 2번 세척한 후, 24시간 동안 무혈청 DMEM 배지에 배양한다. 실시예 1, 2에서 분리한 엑소좀 (1.0x109 particles), 대조군 및 양성대조군 (1 μM)을 4 시간 처리한 후 RNA를 추출하고 cDNA를 합성하였다. Real-time PCR을 이용하여 각 유전자의 발현 여부를 평가하였고, 결과는 도 8a 내지 8c에 나타내었다.In a 6-well culture dish (well plate), 5.0x10 4 dermal papilla cells per well were cultured in 10% DMEM culture medium for 24 hours. After washing twice using serum-free DMEM medium, cultured in serum-free DMEM medium for 24 hours. Exosomes isolated in Examples 1 and 2 (1.0x10 9 particles), a control group and a positive control group (1 μM) were treated for 4 hours, then RNA was extracted and cDNA was synthesized. Expression of each gene was evaluated using real-time PCR, and the results are shown in FIGS. 8A to 8C.

7-1. 프로테오글리칸 관련 유전자 발현 평가7-1. Evaluation of proteoglycan-related gene expression

프로테오글리칸은 피부 및 모발에 존재하는 다형성 거대분자로, 성장인자 및 콜라겐과 상호작용을 하는 것으로 알려져 있다. 또한, 모발성장주기에서 휴지기 모낭에서는 감소하며, 성장기 모낭에서는 증가되는 것으로 밝혀져 있다(Couchman, 2017, Journal of Dermatological Science). 실시예 1, 2에서 분리한 엑소좀, 대조군 및 양성대조군을 처리한 모유두세포를 Real-time PCR을 이용하여 프로테오글리칸의 발현에 관여하는 Versican, Biglycan, Syndecan1 유전자의 발현을 평가하였고, 결과는 도 8a에 나타내었다.Proteoglycans are polymorphic macromolecules present in skin and hair, and are known to interact with growth factors and collagen. In addition, it has been found that in the hair growth cycle, it decreases in the resting hair follicles and increases in the anagen hair follicles (Couchman, 2017, Journal of Dermatological Science). The expression of Versican, Biglycan, and Syndecan1 genes involved in proteoglycan expression was evaluated in the dermal papilla cells treated with the exosomes isolated in Examples 1 and 2, the control group and the positive control group using real-time PCR, and the results are shown in Fig. 8a shown in

평가결과, 본 발명의 실시예 2에서 분리한 엑소좀은 양성대조군 수준 또는 그 이상의 유전자가 발현되었다. 본 발현의 실시예 1에서 분리한 엑소좀은 모든 유전자의 발현이 양성대조군 이상으로 높게 나타남을 알 수 있다.As a result of the evaluation, the exosomes isolated in Example 2 of the present invention expressed genes at or above the level of the positive control group. It can be seen that in the exosomes isolated in Example 1 of the present expression, the expression of all genes was higher than that of the positive control group.

7-2. Wnt 표적유전자발현평가7-2. Wnt target gene expression evaluation

Wnt 신호전달 체계는 모낭형성 및 분화 과정의 핵심 물질이며, 관련 유전자들의 활성화가 모낭의 성장주기에서 휴지기에서 성장기로 진입하는데 중요한 것으로 잘 알려져 있다 (Lim & Nusse, 2013). 본 발명의 엑소좀이 Wnt 신호전달체계의 주요 표적유전자의 발현을 조절하는지 확인하기 위하여, 실시예 1, 2에서 분리한 엑소좀, 대조군 및 양성대조군을 처리한 모유두세포를 Real-time PCR을 이용하여 Wnt 표적 유전자의 발현에 관여하는 LEF1, Axin2, beta-catenin, Wnt5a의 유전자 발현울을 평가하였고, 평가는 음성대조군의 유전자 발현형에 비례하여 나타나는 값을 그래프로 나타내었다. 결과는 도 8b에 나타내었다.The Wnt signaling system is a key material in the process of hair follicle formation and differentiation, and it is well known that the activation of related genes is important for entering the growth phase from the resting phase in the hair follicle growth cycle (Lim & Nusse, 2013). In order to confirm whether the exosome of the present invention regulates the expression of major target genes of the Wnt signaling system, the exosomes isolated in Examples 1 and 2, the control group and the dermal papilla cells treated with the positive control group were subjected to real-time PCR Thus, the gene expression levels of LEF1, Axin2, beta-catenin, and Wnt5a, which are involved in the expression of Wnt target genes, were evaluated. The results are shown in Figure 8b.

평가 결과, 본 발명의 실시예 1, 2에서 분리한 엑소좀은 LEF1, Axin2, beta-catenin, Wnt5a의 발현율이 대조군 및 양성대조군에 비해 높게 나타났으며, 특히 양성대조군 대비 LEF1, Axin2는 발현율이 2배 이상 높았고, beta-catenin, Wnt5a는 30~40% 이상 높게 나타남을 알 수 있다. As a result of the evaluation, the exosomes isolated in Examples 1 and 2 of the present invention showed higher expression rates of LEF1, Axin2, beta-catenin, and Wnt5a compared to the control group and the positive control group. It was more than 2 times higher, and it can be seen that beta-catenin and Wnt5a were higher than 30-40%.

7-3. 모유두세포대표 유전자 발현 평가7-3. Evaluation of dermal papilla cell representative gene expression

모유두전구세포의 마커로 잘 알려진BMP4, SOX2, Corin의 발현율이 증가할수록 모낭 형성능이 증가되는 것으로 알려져 있다. 실시예 1, 2에서 분리한 엑소좀, 대조군 및 양성대조군을 처리한 모유두세포를 Real-time PCR을 이용하여 모유두세포 대표 유전자인 BMP4, SOX2, Corin 유전자의 발현을 평가하였고, 결과는 도 8c에 나타내었다.It is known that as the expression rate of BMP4, SOX2, and Corin, which are well known markers of dermal papilla progenitor cells, increases, the ability to form hair follicles increases. The dermal papilla cells treated with the exosomes isolated in Examples 1 and 2, the control group and the positive control group were evaluated for expression of BMP4, SOX2, and Corin genes, which are representative dermal papilla cells using real-time PCR, and the results are shown in FIG. 8c indicated.

평가 결과, 본 발명의 실시예 1, 2에서 분리된 엑소좀 BMP4, SOX2, Corin유전자의 발현율이 대조군 및 양성대조군 대비 적게는 3배 이상, 많게는 10배 이상 높게 나타났음을 알 수 있다.As a result of the evaluation, it can be seen that the expression rates of the exosomes BMP4, SOX2, and Corin genes isolated in Examples 1 and 2 of the present invention were at least 3 times higher, and at most 10 times higher than that of the control group and the positive control group.

<실험예 8>노화된 모유두세포에서의 노화회복평가<Experimental Example 8> Aging recovery evaluation in aged dermal papilla cells

모유두세포는 계대 배양이 거듭될수록 노화 (Cellular senescence)가 되어 모낭형성능을 상실한다. 본 발명의 엑소좀이 모낭형성능을 상실한 노화된 모유두세포의 모낭 형성능 및 세포노화 회복에 효과가 있는지를 확인하였다. As the dermal papilla cells are subcultured, they become senescent (cellular senescence) and lose their ability to form hair follicles. It was confirmed whether the exosomes of the present invention are effective in the hair follicle-forming ability and cellular aging recovery of aged dermal papilla cells that have lost the hair follicle-forming ability.

8-1. 모낭 형성능 회복 (rejuvenation) 평가8-1. Evaluation of rejuvenation of hair follicles

알칼리 인산분해효소 (Alkaline Phosphatase, AP)는 모낭형성능의 대표 마커로, 모유두세포가 노화되면 알칼리 인산분해효소의 활성이 감소한다. 6 well 배양접시 (well plate)에 3.0x104 개의 모유두세포를 10 % DMEM으로 24시간 배양하였다. 무혈청 DMEM배지로 2번 세척한 후, 실시예 1, 2, 비교예 1에서 분리한 엑소좀 (1.0x109 particles) 및 대조군을 처리하였다. 48 시간 뒤, TBS (Tris-buffered saline)로 두 번 세척한 후 차가운 아세톤을 이용하여 10분 동안 고정하고 TN (0.01M Tris-HCl and 0.1M NaCl, pH8.0)에 NBT/BCIP을 1:50의 비율로 혼합된 용액을 넣어 10분간 반응한다. TBS (Tris-buffered saline)로 다시 두 번 세척한 후 현미경으로 관찰하며, AP의 활성은 보라색이 염색되는 정도로 확인할 수 있다. 결과는 도 9a에 도시하였다. Alkaline phosphatase (AP) is a representative marker of hair follicle-forming ability, and as the dermal papilla cells age, the activity of alkaline phosphatase decreases. In a 6-well culture dish (well plate), 3.0x10 4 dermal papilla cells were cultured with 10% DMEM for 24 hours. After washing twice with serum-free DMEM medium, the exosomes isolated in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 (1.0x10 9 particles) and the control group were treated. After 48 hours, washed twice with TBS (Tris-buffered saline), fixed with cold acetone for 10 minutes, and NBT/BCIP in TN (0.01M Tris-HCl and 0.1M NaCl, pH8.0) 1: Put the mixed solution in a ratio of 50 and react for 10 minutes. After washing twice again with TBS (Tris-buffered saline), it is observed under a microscope, and the activity of AP can be confirmed to the extent that it is dyed purple. The results are shown in Figure 9a.

평가 결과, 보라색으로 염색된 세포의 비율이 대조군 및 비교예 1에서 분리한 엑소좀에 비해 본 발명의 실시예 1, 2에서 분리된 엑소좀에서 높게 나타났다. 이를 통해 본 발명의 엑소좀이 AP의 활성을 증가시키고, 모낭형성능도 증가시킴을 알 수 있다. As a result of the evaluation, the ratio of cells stained with purple was higher in the exosomes isolated in Examples 1 and 2 of the present invention compared to the exosomes isolated in the control and Comparative Example 1. Through this, it can be seen that the exosomes of the present invention increase the activity of AP and also increase the ability to form hair follicles.

8-2. 모유두세포에서의 노화 방지 평가 8-2. Anti-aging evaluation in dermal papilla cells

본 발명의 엑소좀이 노화된 모유두세포의 세포 노화 회복 (rejuvenation)에 효과가 있는지를 확인하기 위해서 세포 노화 마커인 SA-β-gal(senescence-associated β-galactosidase) 염색을 수행하였다. 6 well 배양접시 (well plate)에 3.0x104 개의 모유두세포를 10% DMEM으로 24시간 배양하였다. 무혈청 DMEM 배지로 2번 세척한 후, 실시예 1에서 분리한 엑소좀 (1.0x109 particles), 대조군 및 양성대조군인 미녹시딜 (1 uM)을 48시간 동안 처리하였다. Senescence β-galactosidase Staining Kit를 이용하여 프로토콜에 따라 염색하였다. 세포의 노화는 SA-β-gal 염색(파란색)이 많이 될수록 노화가 되었음을 확인할 수 있고, 결과는 도 9b에 도시하였다. In order to confirm whether the exosome of the present invention is effective in cellular senescence recovery (rejuvenation) of aged dermal papilla cells, senescence-associated β-galactosidase (SA-β-gal) staining was performed, a cellular senescence marker. In a 6-well culture dish (well plate), 3.0x10 4 dermal papilla cells were cultured with 10% DMEM for 24 hours. After washing twice with serum-free DMEM medium, the exosomes isolated in Example 1 (1.0x10 9 particles), a control group and a positive control group minoxidil (1 uM) were treated for 48 hours. Stained according to the protocol using Senescence β-galactosidase Staining Kit. It can be confirmed that the aging of the cells increased as the amount of SA-β-gal staining (blue) increased, and the results are shown in FIG. 9B .

평가 결과, 본 발명의 실시예 1에서 분리한 엑소좀은 대조군, 양성대조군 대비 SA-β-gal 염색된 세포의 비율이 낮음을 확인하였다. 이를 통해 실시예 1에서 분리한 엑소좀이 세포의 노화 억제를 통해 노화 방지 효과가 뛰어남을 알 수 있었다.As a result of the evaluation, it was confirmed that the ratio of cells stained with SA-β-gal was low in the exosomes isolated in Example 1 of the present invention compared to the control group and the positive control group. Through this, it was found that the exosomes isolated in Example 1 had excellent anti-aging effects through the inhibition of cell aging.

<실험예 9> 세포이동능 평가<Experimental Example 9> Cell motility evaluation

본 발명에 따른 엑소좀의 상처 치료 및 피부 개선 영향을 평가하기 위해 각질형성세포의 세포이동능을 확인하였다. 6 well 배양접시 (well plate)에 well당 1.0x105 개의 각질형성세포를 넣어준 후 24시간 동안 배양하였다. 멸균된 10 ㎕ 팁을 이용하여 배양접시 내 배양중인 세포를 긁어서 상처(wound)를 낸 후, PBS (phosphate buffer saline)로 세척하였다. Epilife 배지에 실시예 1에서 분리한 엑소좀 (1.0x109 particles), 대조군 및 양성대조군으로 표피증식인자인 EGF (epidermal growth factor)를 처리하고 12시간 후 현미경을 이용해 세포 이동 정도를 관찰하였다. 상처 낸 면적이 채워지는 정도를 현미경으로 관찰하여 세포이동능을 평가하였으며, 결과는 도 10에 도시하였다. In order to evaluate the effect of exosomes according to the present invention on wound healing and skin improvement, the cell migration ability of keratinocytes was confirmed. After putting 1.0x10 5 keratinocytes per well in a 6-well culture dish (well plate), they were cultured for 24 hours. The cells in culture in the culture dish were scraped using a sterile 10 μl tip to make a wound, and then washed with PBS (phosphate buffer saline). Epilife medium was treated with the exosomes isolated in Example 1 (1.0x10 9 particles), EGF (epidermal growth factor), which is an epidermal growth factor as a control group and a positive control group, and the degree of cell migration was observed using a microscope after 12 hours. Cell migration ability was evaluated by observing the degree of filling the wounded area under a microscope, and the results are shown in FIG. 10 .

평가결과, 대조군에 비해 실시예 1에서 분리한 엑소좀에 의해 세포의 이동능이 증가하여 상처 면적 부위가 감소하였으며, 양성대조군인EGF와 세포이동능이 거의 유사하게 나타났음을 알 수 있다.As a result of the evaluation, compared to the control group, it can be seen that the cell migration ability increased by the exosomes isolated in Example 1, and thus the wound area decreased, and the cell migration ability was almost similar to that of the positive control, EGF.

Claims (10)

모유두전구세포 또는 모유두전구세포 배양물로부터 분리된 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 피부 개선용 화장료 조성물로서,
상기 피부 개선은 주름 개선, 탄력 증진 또는 피부 재생 중 선택되는 어느 하나 이상인 피부 개선용 화장료 조성물.
A cosmetic composition for skin improvement comprising, as an active ingredient, exosomes isolated from dermal papilla progenitor cells or dermal papilla progenitor cell cultures,
The skin improvement is a cosmetic composition for improving skin at least one selected from wrinkle improvement, elasticity enhancement, or skin regeneration.
제1항에 있어서, 상기 모유두전구세포는 배아 줄기세포, 성체 줄기세포, 유도만능 줄기세포, 조혈모세포, 신경줄기세포 또는 중간엽줄기세포 유래인 것을 특징으로 하는 피부 개선용 화장료 조성물.The cosmetic composition for skin improvement according to claim 1, wherein the dermal papilla progenitor cells are derived from embryonic stem cells, adult stem cells, induced pluripotent stem cells, hematopoietic stem cells, neural stem cells, or mesenchymal stem cells. 제1항에 있어서, 상기 모유두전구세포는 배아 줄기세포, 성체 줄기세포, 유도만능 줄기세포, 조혈모세포, 신경줄기세포 또는 중간엽줄기세포로부터 분화되거나 또는 제작되는 것을 특징으로 하는 피부 개선용 화장료 조성물.The cosmetic composition for skin improvement according to claim 1, wherein the dermal papilla progenitor cells are differentiated or produced from embryonic stem cells, adult stem cells, induced pluripotent stem cells, hematopoietic stem cells, neural stem cells, or mesenchymal stem cells. 제1항에 있어서, 상기 엑소좀은 50 내지 150nm의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 피부 개선용 화장료 조성물.The cosmetic composition for skin improvement according to claim 1, wherein the exosomes have a size of 50 to 150 nm. 제1항에 있어서, 상기 엑소좀은 CD63, CD9, CD81 중 어느 하나 이상의 마커가 발현되는 것을 특징으로 하는 피부 개선용 화장료 조성물.The cosmetic composition for skin improvement according to claim 1, wherein the exosome expresses at least one marker among CD63, CD9, and CD81. 제5항에 있어서, 상기 엑소좀의 CD63의 발현율이 80% 이상인 것을 특징으로 하는 피부 개선용 화장료 조성물.The cosmetic composition for skin improvement according to claim 5, wherein the expression rate of CD63 in the exosome is 80% or more. 제1항에 있어서, 상기 엑소좀은 1x1016/cell 내지 1x1017/cell 포함되는 것을 특징으로 하는 피부 개선용 화장료 조성물.The cosmetic composition for skin improvement according to claim 1, wherein the exosomes contain 1x10 16 /cell to 1x10 17 /cell. 제1항에 있어서, 상기 모유두전구세포는 1 내지 2% 산소 조건 하에서 배양되는 것을 특징으로 하는 피부 개선용 화장료 조성물.The cosmetic composition for skin improvement according to claim 1, wherein the dermal papilla progenitor cells are cultured under 1 to 2% oxygen conditions. 제1항에 있어서, 상기 모유두전구세포는 3차원 배양 또는 각질형성세포, 외측모근초세포, 멜라닌형성세포, 섬유아세포 중 선택되는 어느 하나 이상의 세포와 혼합 배양되는 것을 특징으로 하는 피부 개선용 화장료 조성물.According to claim 1, wherein the dermal papilla progenitor cells are three-dimensional cultured or keratinocytes, outer hair root sheath cells, melanin-forming cells, the cosmetic composition for skin improvement, characterized in that the mixed culture with any one or more cells selected from the group consisting of fibroblasts. . 제1항에 있어서, 상기 엑소좀은 1.0x106입자 수 내지 1.0x1012입자 수로 포함되는 것을 특징으로 하는 피부 개선용 화장료 조성물.The cosmetic composition for skin improvement according to claim 1, wherein the exosomes are contained in an amount of 1.0x10 6 particles to 1.0x10 12 particles.
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