KR20230154764A

KR20230154764A - 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질을 유효성분으로 포함하는 탈모 예방 또는 치료용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 조성물

Info

Publication number: KR20230154764A
Application number: KR1020230057090A
Authority: KR
Inventors: 도선희; 김효성
Original assignee: 건국대학교 산학협력단
Priority date: 2022-05-02
Filing date: 2023-05-02
Publication date: 2023-11-09

Abstract

본 발명은 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질을 유효성분으로 포함하는 탈모 예방 또는 치료용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 조성물은 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질을 유효성분으로 포함함으로써 모유두 세포 또는 모근초 세포의 세포 증식을 유의하게 촉진하고, 모낭 형성과 모발성장주기(hair cycle)를 조절하는 유전자의 발현을 증가시키므로, 탈모의 예방 또는 치료, 또는 발모 또는 육모에 뛰어난 효과가 있다.
또한, 본 발명의 조성물은 상기 모유두 세포 또는 모근초 세포가 각각 모낭의 섬유아세포(fibroblast) 및 각질세포(keratinocyte)임을 고려할 때, 발모뿐만 아니라 피부 창상 수복과 항노화에도 효능이 있을 것으로 기대된다.
본 발명의 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질은 면역반응 및 전염성 질환 전파의 위험 없는 기능성 소재로 활용할 수 있고, 세포외소포체 또는 엑소좀에 비해서 획득 방법이 용이해, 약품, 식품, 건강기능식품, 사료, 화장품, 기능성 화장품, 의료기기 등으로 유용하게 활용될 수 있다.

Description

피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질을 유효성분으로 포함하는 탈모 예방 또는 치료용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 조성물{Composition for preventing or treating hair loss or stimulating hair sprouting or hair growth comprising decellularized extracellular matrix derived from keratinocytes}

본 발명은 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질을 유효성분으로 포함하는 탈모 예방 또는 치료용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 조성물에 관한 것이다.

인체에 있어서 모발은 피부에 있는 모낭에서 자라나며 모발이 자라나는 모낭은 안쪽뿌리 상피집, 바깥뿌리 상피집, 털 줄기, 털 바탕질 등으로 구성된 복잡한 기관으로 일생동안 성장기, 퇴행기, 휴지기 등의 주기가 지속적으로 반복되는 특징이 있다. 특히 모낭을 형성하는 세포 중 진피유두 세포는 모발의 성장에 있어서 중요한 역할을 하며, 모낭의 성장기에 진피유두를 둘러싸고 있는 기질의 각질세포를 포함한 모낭의 구성세포들의 증식이 일어난다. 모낭의 퇴행기에는 모낭의 성장이 중단되며 세포사멸(apoptosis)과 진피유두의 응축 및 세포외기질의 재구성이 일어나고 모낭이 다시 성장기로 들어가기 위해 준비하는 단계인 휴지기에는 융기부위를 포함하는 영구적으로 지속되는 부분만이 남아있게 된다.

탈모란 모낭의 성장주기 중 성장기의 모낭에서 자라는 모발보다 퇴행기 또는 휴지기의 모낭에서 자라는 모발의 비율이 높아져 비정상적으로 빠지는 모발이 증가함을 말한다. 최근 외모를 중시하는 경향이 두드러지면서 탈모에 대한 관심도 증가하고 있다. 이러한 탈모의 원인으로는 혈액순환 불량설, 남성호르몬 작용 과잉설, 피지분비 과잉설, 과산화물과 세균 등에 의한 두피기능 저하설, 유전적 요인, 노화, 스트레스 등등이 논의되었으나 아직까지 탈모에 대한 명확한 원인은 알려지지 않았다. 일반적으로 탈모의 가장 정형적인 형태는 남성호르몬 작용 과잉으로 나타나는 남성형 탈모증으로 남성호르몬인 안드로겐 의존적으로 발생하며, 대표적인 안드로겐으로는 테스토스테론(testosterone)과 DHT(dihydrotestosterone)가 있는데 탈모환자들인 경우 DHT가 더 많다고 알려져 있다. 테스토스테론은 5알파-환원효소(5-reductase)에 의해 DHT로 전환되고, 이러한 전환은 Type 1과 Type 2의 2가지 형태의 5 알파-환원효소 중 Type 2의 5알파-환원효소에 의하여 일어나며, 전환된 DHT에 의해 진피유두와 모낭의 점진적인 축소화가 진행된다고 보고된 바 있다.

이러한 탈모증의 치료 및 예방에 있어서 현재 가장 널리 사용되는 것은 미국 FDA의 승인을 받은 업존사의 미녹시딜(minoxidil) 함유 제제이며, 최근에는 머크사에서 Type 2의 5알파-환원효소 억제 효과가 있는 피나스테라이드(finasteride)가 주성분인 프로페시아(Propecia)가 발매되어 사용되고 있다.

또한, 천연 추출물 기초한 탈모 치료제 또는 발모제 관련 연구들도 진행이 되어, 천궁(특허 제2010-0119761호), 상황버섯(특허 제2012-0038426호), 금은화(특허 제2012-0038426호), 케모마일 등의 추출물(특허 제2012-0015874호, 특허 제2010-0091571호), 하수오(특허 제2013-0021464호, 특허 제2011-0097386호), 창포(특허 제2012-0115980호), 석류(특허 제2012-7012465호), 은행잎 추출물(특허 제2006-7008793호) 등의 결과들이 있다. 또한, 붉은색 계열의 과일이나 채소류가 항산화 효과가 우수하고, 탈모 증상에 효과가 있다고 알려져 붉은색 계열의 과채류를 소재로 한 발모제 등의 개발도 추진되고 있다.

그러나 이러한 발모제 혹은 육모제를 실제 임상에서 사용하는 경우 두피에 작용하는 효과가 그다지 탁월하지 못하였기에, 부작용에 대한 우려 때문에 사용을 꺼리는 미녹시딜이나 프로페시아보다 좀 더 효과가 우수하면서도 부작용이 적은 천연물질로 이루어진 발모제를 탐색하는 연구가 활발히 진행되고 있다.

한편, 세포외기질 (extracellular matrix, ECM)은 조직 유래 ECM과 세포 유래의 ECM으로 구분할 수 있고, 조직 유래 ECM의 경우 다양한 의료기기로 상용화 되어 있으며, 세포 유래 ECM의 경우 다양한 조직과 기관의 재생 효능을 나타내는 것으로 문헌 보고가 되고 있다.

이에, 본 발명자들은 부작용이 적은 천연물질인 ECM을 이용하여 효능이 탁월한 발모제를 개발하고자 예의 연구 노력한 결과, HaCaT 세포 (피부 각질세포)를 배양한 후 탈세포화 (decellularization) 과정을 거쳐 획득한 ECM이 모낭을 구성하는 모유두 세포(HDP; Dermal papilla cell) 및 모근초 세포(ORS; outer root-sheath cell)의 수를 증가시키고, 모낭 형성과 모발성장주기(hair cycle)를 조절하는 유전자 발현을 증가시킴으로써 우수한 탈모 개선 및 발모 촉진 효능을 나타내는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.

본 발명의 목적은 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질을 유효성분으로 포함하여 부작용이 적으면서도 탈모 예방, 개선 또는 치료 효과, 또는 발모 또는 육모 효과가 우수한 탈모 예방 또는 개선용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 화장료 조성물; 탈모 예방 또는 치료용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 약학 조성물; 탈모 예방 또는 개선용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 의약외품 조성물; 탈모 예방 또는 개선용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 건강기능식품 조성물; 및 탈모 예방 또는 개선용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 사료 조성물을 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질을 유효성분으로 포함하는 피부 창상 수복용 조성물을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질을 유효성분으로 포함하는 항노화 조성물을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(extracellular matrix, ECM)을 유효성분으로 포함하는 탈모 예방 또는 개선용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 탈세포화 세포외기질은 인 비트로에서 배양된 세포로부터 수득된 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 탈세포화 세포외기질은 모유두 세포(dermal papilla cells, DPCs)를 활성화하여 모발 성장을 유도하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 화장료 조성물은 상기 탈세포와 세포외기질을 0.001 내지 10.0 (w/v)%로 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 화장료 조성물은 헤어 토닉, 헤어 로션, 헤어 오일, 헤어 샴푸, 헤어 린스, 헤어 컨디셔너, 헤어 트리트먼트, 헤어 크림, 헤어 팩, 헤어 스프레이, 헤어 에센스, 헤어 무스 또는 헤어 겔의 제형을 가지는 것일 수 있다.

상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(extracellular matrix, ECM)을 유효성분으로 포함하는 탈모 예방 또는 치료용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 약학 조성물을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 약학 조성물은 주사제, 주입제, 분무제, 액상제 또는 패취제의 제형을 가지는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 포유동물의 두피에 대한 국소 도포, 마이크로니들링, 주사, 또는 이들의 조합에 의해 경피투여되는 것일 수 있다.

상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(extracellular matrix, ECM)을 유효성분으로 포함하는 탈모 예방 또는 개선용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 의약외품 조성물을 제공한다.

상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(extracellular matrix, ECM)을 유효성분으로 포함하는 탈모 예방 또는 개선용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 건강기능식품 조성물을 제공한다.

상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(extracellular matrix, ECM)을 유효성분으로 포함하는 탈모 예방 또는 개선용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 사료 조성물을 제공한다.

본 발명의 조성물은 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질을 유효성분으로 포함함으로써 모유두 세포 또는 모근초 세포의 세포 증식을 유의하게 촉진하고, 모낭 형성과 모발성장주기(hair cycle)를 조절하는 유전자의 발현을 증가시키므로, 탈모의 예방 또는 치료, 또는 발모 또는 육모에 뛰어난 효과가 있다.

또한, 본 발명의 조성물은 상기 모유두 세포 또는 모근초 세포가 각각 모낭의 섬유아세포(fibroblast) 및 각질세포(keratinocyte)임을 고려할 때, 발모뿐만 아니라 피부 창상 수복과 항노화에도 효능이 있을 것으로 기대된다.

본 발명의 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질은 면역반응 및 전염성 질환 전파의 위험 없는 기능성 소재로 활용할 수 있고, 세포외소포체 또는 엑소좀에 비해서 획득 방법이 용이해, 약품, 식품, 건강기능식품, 화장품, 기능성 화장품 및 의료기기 등으로 유용하게 활용될 수 있다.

도 1은 모낭의 인간 모유두 세포(HDP 세포)를 aggrewell plate를 이용해 3D(spheroid) 배양 한 후 발명의 실시예에 따른 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(HaCaT_ECM)을 처리한 경우, 상기 HDP 세포 스페로이드의 직경(도 1a 및 도 1b)이 증가하고, 지노믹 DNA 농도(도 1c)가 증가한 것을 나타낸다.
도 2는 모낭의 HDP 세포의 스페로이드 배양 7일차의 세포 샘플에 대해 멀티플렉스 RT-PCR로 유전자 발현을 분석한 결과, 본 발명의 실시예에 따른 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(HaCaT_ECM)을 처리한 경우, HDP 세포의 시그니처 유전자(signature gene) 발현이 양성대조군인 미녹시딜 처리군에 비해 증가하거나 이와 유사한 것을 나타낸다.
도 3은 모낭의 HDP 세포를 스페로이드 배양한 후 본 발명의 실시예에 따른 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질 (HaCaT_ECM)을 처리한 경우, HDP 세포의 증식과 분화에 관여하는 β-catenin 및 Sox 2의 발현이 양성대조군인 미녹시딜 처리군에 비해 증가한 것을 면역세포화학 염색으로 확인한 결과이다.
도 4는 모낭의 HDP 세포의 스페로이드 배양 후 본 발명의 실시예에 따른 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질 (HaCaT_ECM)을 처리한 경우, HDP 세포에서 안드로겐성 탈모에 관여하는 5α-리덕타제의 발현이 양성대조군인 미녹시딜 처리군 및 피나스테리드(finasteride) 처리군에 비해 감소한 것을 확인한 결과이다.
도 5는 모낭의 모근초 세포(ORS 세포)에 본 발명의 실시예에 따른 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(HaCaT_ECM)을 1 ㎍/ml 농도로 처리한 경우 양성대조군인 미녹시딜(1 μM 또는 10 μM) 처리군에 비해 세포수가 증가한 것을 나타내는 CCK-8 분석 결과이다.
도 6은 모낭의 ORS 세포에 본 발명의 실시예에 따른 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(HaCaT_ECM)을 처리한 경우 모근초 세포의 증식 및 분화가 양성대조군인 미녹시딜 처리군에 비해 증가한 것을 나타내는 것으로, 구체적으로는 ALP(ORS 세포 증식과 hair cycle 조절)(도 6a) 및 SOX9 (hair cycle 조절과 모낭 stem cell 형성)(도 6b), β-catenin(hair cycle 조절과 모낭 형성)(도 6c)의 발현이 모두 증가한 것을 나타내는 면역세포화학(immunocytochemical) 염색 결과이다.
도 7은 HDF 세포에 스크래치를 내고 실시예에 따른 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(HaCaT_ECM) 및 피부 섬유아세포 유래 탈세포화 세포외기질(HDF_ECM)을 각각 처리한 후 시간 경과에 따른 세포 이동 능력을 비교한 결과이다.
도 8은 HDF 세포에 본 발명의 실시예에 따른 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(HaCaT_ECM) 및 피부 섬유아세포 유래 탈세포화 세포외기질(HDF_ECM)을 각각 처리한 후 multiplex RT-PCR을 수행한 결과, HaCaT_ECM을 처리한 HDF의 FGF2, TGFB2 및 COL3A1의 mRNA 발현의 발현이 Control과 HDF_ECM를 처리한 군에 비해 유의하게 증가한 것을 나타낸다.
도 9는 HDF 세포에 본 발명의 실시예에 따른 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(HaCaT_ECM) 및 피부 섬유아세포 유래 탈세포화 세포외기질(HDF_ECM)을 각각 처리한 후 human growth factor antibody array membrane을 수행한 결과, HaCaT_ECM을 처리한 HDF의 bNGF, PDGF-BB와 같은 성장인자 단백질의 발현이 Control과 HDF_ECM를 처리한 군에 비해 증가한 것을 나타낸다.
도 10은 HDP 세포의 스페로이드 배양 7일차의 세포 샘플에 대해 멀티플렉스 RT-PCR로 유전자 발현을 분석한 결과, 본 발명의 실시예에 따른 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(HaCaT_ECM)을 처리한 경우, HDP 세포의 시그니처 유전자(signature gene) 발현이 대조군(Con) 및 피부 섬유아세포 유래 탈세포화 세포외기질(HDF_ECM)을 처리한 군에 비해 유의하게 증가한 것을 나타낸다.
도 11은 C57Bl/6 마우스 수컷의 등쪽 털을 면도와 제모 크림을 이용하여 제모해서 모주기 동기화를 유도한 후, 본 발명의 실시예에 따른 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질 (HaCaT_ECM) 0.1% 처리군 및 미녹시딜 3%를 처리한 양성대조군을 비교하여 발모 개선 효능을 평가한 결과이다. 도 11a는 상기 제모된 마우스의 등 피부에 본 발명의 탈세포화 세포외기질 (HaCaT_ECM)을 처리한 후 Day 0, Day 5, Day 7 및 Day 14에 발모 정도를 양성대조군인 미녹시딜 처리군과 비교하여 확인하는 사진이고, 도 11b는 상기 Day 14의 마우스 등 피부의 과각화 부작용이 나타나지 않음을 확인한 현미경 관찰 결과이며, 도 11c는 상기 Day 14의 마우스 등 피부에서 채취한 조직에 대하여 각각의 모주기(hair cycle)에 해당하는 모낭수를 나타내는 그래프이다.

본 발명에서 용어 “탈세포화(decellularization)”는 세포 또는 조직으로부터 세포외기질을 제외한 다른 세포 성분, 예를 들면 핵, 세포막, 핵산 등을 제거하는 것을 의미한다.

본 발명에서 용어 “세포외기질”은 비세포성 3차원 구조를 갖는 거대분자 네트워크로서 콜라겐, 프로테오글리칸/당-아미모노글리코사미노글리칸, 엘라스틴, 피섬유결합소(파이브로넥틴), 라미닌, 당단백질 등으로 구성되어 있고, 모든 조직과 기관에 있는 세포들과 복잡한 구조를 이루며 각 구성 요소들이나 세포부착 수용체들이 서로 결속되어 있다. 또한 세포 표면에 존재하는 각종 수용체는 세포외 기질로부터 세포로 생존, 성장, 이동, 분화 등과 같은 신호를 전달하는 역할도 한다.

본 발명에서 용어, "탈세포화된 세포외기질"은 조직 또는 세포로부터 핵, 세포막, 핵산과 같은 세포 성분이 제거되고 남은 세포외기질을 의미한다. 상기 탈세포화된 세포외기질은 세포 집단으로부터 세포의 핵 및 세포막 등만을 제거하여, 세포외기질 성분 전체를 활용할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 탈세포화된 세포외기질은 인 비트로에서 배양된 세포로부터 수득된 것일 수 있다. 피부 각질세포를 인 비트로에서 배양한 후, 배양된 세포집단을 탈세포화시킨 후 그대로 얻어지는 세포외기질을 본 발명의 탈모 예방, 개선 또는 치료용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 조성물에 활용할 수 있다. 즉 개체 내에서 형성된 피부 조직으로부터 유래된 세포외기질보다 인 비트로에서 피부 각질세포를 배양시킨 후, 배양된 세포집단을 탈세포화하여 수득한 세포외기질을 본 발명에 따른 탈모 예방, 개선 또는 치료용, 또는 발모 또는 육모 촉진용에 이용하는 것이 효능 면에서 더욱 바람직할 수 있다. 또한, 상기 탈세포화된 세포외기질을 인 비트로에서 배양된 세포로부터 얻을 경우, 조직 유래 세포외기질의 단점인 공급 문제를 해결할 수 있고, 자가 세포를 사용할 수 있어 면역거부반응이 일어날 가능성이 낮다.

본 발명에서 용어 “탈모”는 모발이 완전히 두피 밖으로 빠져나오게 되는 현상을 의미한다.

본 발명에서 용어 “발모”는 두피에서 모발이 나는 것을 의미한다.

본 발명에서 용어 “육모”는 모발의 길이가 길어지거나, 두께가 두꺼워지는 것을 의미하고, 당업계에서 이용하는 또 다른 용어인 “양모”와 동일한 의미로 사용된다.

본 발명에서 용어 “모유두 세포”는 모낭의 기저부에 존재하는 세포로, 모낭을 구성하는 세포들에게 산소와 영양을 공급하여 모발의 성장과 모낭 주기 조절을 담당한다. 따라서 모유두 세포의 증식이 촉진되면 모발이 건강해지고 모발 성장이 촉진되며 탈모를 방지할 수 있다. 모발의 성장은 모유두(dermal papilla)를 둘러싸고 있는 상피세포(epithelial cell)가 분열하여 모간(hair shaft)을 만들면서 진행되기 때문에 모유두 세포는 상피세포의 분열을 조절하는 중요한 역할을 한다.

본 발명에서 용어 “모근초 세포(outer root sheath cell)”는 구체적으로는 외모근초를 의미하고, 모낭의 각질세포(즉, 두피 세포)에 해당한다. 상기 모근초 세포는 모발을 형성하는 근원이 되는 세포로서, 모근초 세포의 증식이 촉진되면 발모가 촉진되며 탈모를 방지할 수 있다.

본 발명에서 용어 “모발성장주기(hair cycle)”는 모주기라고도 하며, 모발이 줄기세포로 발현되어 자라나는 성장기(anagen, growing phase), 혈관이 떨어져가는 퇴행기(catagen, transitional phase), 그리고 영양공급이 완전히 중단되어 성장이 멈추고 탈락하는 휴지기(telogen, resting phase)로 나뉜다. 이러한 주기는 3 ~ 6년에 걸쳐 반복되고, 정상적으로 하루 평균 50 ~ 100개의 모발이 탈락하게 된다. 탈모증, 즉 모발이 없어 비어 보이게 되는 이유는 다양하며, 호르몬, 면역, 노화, 유전적 문제 등이 있을 수 있지만, 결론은 다수의 모낭이 성장기로 전환하지 못하고 휴지기에 멈추기 때문이다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 일 측면은 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(extracellular matrix, ECM)을 유효성분으로 포함하는 탈모 예방 또는 개선용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 화장료 조성물에 관한 것이다.

본 발명에서 용어 “예방”은 질환 또는 장애에 걸릴 위험을 감소시키는 것을 의미하며, 질환에 노출되거나 질환에 걸리기는 쉽지만 아직 질환에 걸리거나 질환의 증후를 나타내지 않는 대상에서 질병의 1종 이상의 임상적 증후가 진행되지 않도록 하여 질환의 발병을 억제하거나 지연시키는 모든 행위를 의미한다.

본 발명에서 용어 “개선”은 질환 또는 장애의 증세가 호전되도록 하거나 이롭게 되도록 하는 모든 행위를 의미한다.

상기 탈모의 예방 또는 개선은 탈모의 원인을 제거하거나 탈모의 진행을 억제하는 것일 수 있고, 모발의 탈락을 억제하거나 모발의 형성을 촉진하여 발모 또는 육모를 촉진하는 것일 수 있다.

일 구현예에서, 상기 탈세포화 세포외기질은 인 비트로에서 배양된 세포로부터 수득된 것일 수 있다.

일 구현예에서, 상기 탈세포화 세포외기질을 수득하기 위한 탈세포화 방법은 공지된 방법 또는 이의 적절한 변형에 의해 이루어질 수 있다. 상기 탈세포화 방법은 세포외기질을 제외한 나머지 세포 성분을 제거하기 위한 것으로, 물리적인 방법, 화학적인 방법 또는 이를 혼합한 방법을 사용할 수 있으며, 구체적으로 화학적인 방법을 사용할 수 있다. 상기 화학적인 방법은 탈세포화 용액에 배양된 세포를 일정시간 담그는 과정일 수 있다. 상기 탈세포화 용액은 산성용액, 염기성 용액, 비이온성 세척제(Non-ionic detergent) 또는 이온성 세척제 모두 가능하나, 바람직하게는 비이온성 세척제일 수 있다.

더욱 구체적으로, 상기 탈세포화 방법은 비이온성 세척제, 예를 들면 Triton X-100을 이용해서 세포막을 깨뜨려서 세포 내 성분을 제거하는 것일 수 있다. 또한, 상기 탈세포화 방법은 추가로 DNase와 RNase를 사용하여 세포핵 성분을 제거하는 것일 수 있다.

하기 실시예에서는, 인비트로에서 배양된 피부 각질세포 집단에 대해 비이온성 계면활성제(Non-ionic detergent)인 Triton X-100을 이용해서 세포막을 깨뜨려 세포 내 성분을 제거한 후, DNase와 RNase를 사용하여 세포핵 성분을 제거하여 탈세포화 세포외기질을 제조하였다.

상기 탈세포화 세포외기질은 세포 집단으로부터 세포의 핵 및 세포막 등만을 제거하고, 세포외기질 성분의 전체를 활용할 수 있어, 세포가 성장 및 분화하기에 더욱 자연스러운 생체모방 미세환경을 제공할 수 있다. 또한, 이렇게 얻어진 세포외기질은 전체적으로 나노 또는 마이크로사이즈의 파이버 다발이 일정한 패턴에 의해서 형성된 구조를 가진다. 상기 세포외기질 내에는 세포부착 및 세포신호전달에 필요한 다양한 종류의 단백질이 있으며, 또한 줄기세포 분화조절에 필수적인 성장인자와 사이토카인도 존재할 수 있다.

일 구현예에서, 상기 탈세포화 세포외기질은, 피부 각질세포를 세포 집단으로 배양하는 단계; 상기 세포 집단에 비이온성 계면활성제를 함유하는 용액을 가하여 1차 탈세포화하는 단계; 및 상기 1차 탈세포화가 완료된 용액에 DNase와 RNase A를 가하여 2차 탈세포화하는 단계;를 포함하는 방법으로 수득된 것일 수 있다.

상기 방법으로 수득된 본 발명의 탈세포화 세포외기질은 모유두 세포 및 모근초 세포 등의 증식을 촉진하고 모발성장주기(hair cycle)를 조절하여 발모 또는 육모를 촉진하는 활성을 가진다.

하기 실시예에서는, 본 발명의 탈세포화 세포외기질을 모유두 세포 및/또는 모근초 세포에 처리한 경우, 상기 모유두 세포 및/또는 모근초 세포의 증식 및 모발성장주기(hair cycle) 관련 유전자의 발현이 촉진되고, 특히 탈모치료제로 시판되는 미녹시딜과 유사하거나 더욱 우수한 발모 효능이 있는 것을 확인한 바, 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질을 탈모 예방 또는 개선, 또는 발모 또는 육모 촉진 용도로 사용할 수 있음을 최초로 규명하였다.

일 구현예에서, 본 발명의 탈세포화 세포외기질은 모유두 세포(dermal papilla cell, DPC) 및/또는 모근초 세포(outer root sheath cells, ORS)를 활성화하여 모발 성장을 유도하는 것일 수 있다.

본 발명의 화장료 조성물은 상기 탈세포화 세포외기질을 0.001 내지 10.0 (w/v)%, 바람직하게는 0.01 내지 5.0 (w/v)%, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 2.0 (w/v)% 더욱 바람직하게는 0.05 내지 1.0 (w/v)%로 포함하는 것일 수 있다. 본 발명의 조성물에 포함되는 상기 탈세포화 세포외기질의 농도가 상기 범위일 경우, 상기 탈세포화 세포외기질에 의한 탈모 방지 및/또는 발모 촉진 효과가 충분히 나타나면서도, 생명체 또는 이의 세포에 독성 또는 부작용을 나타내지 않는다는 장점이 있다. 상기 조성물에 함유된 본 발명의 탈세포화 세포외기질의 함량이 상기 하한치 미만인 경우에는 탈모 방지 및/또는 발모 촉진 효과가 미미해지고, 상기 상한치를 초과하는 경우에는 제형상의 안전 및 안정성에 문제가 있으며, 경제적이지 않다.

또한, 본 발명의 화장료 조성물은 화장품학적으로 허용된 담체를 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 담체는 피부와의 접촉 시 인체가 적응 가능한 이상의 독성, 불안정성 또는 자극성이 없는 것일 수 있고, 화장료 조성물에 일반적으로 포함될 수 있는 이미 공지되어 사용되고 있는 화합물 또는 조성물일 수 있다.

상기 담체로서는 알코올, 오일, 계면활성제, 지방산, 실리콘 오일, 습윤제, 보습제, 점증제, pH 조절제, 가용화제, 보존제, 유제, 안정제, 자외선산란제, 자외선흡수제, 발색제, 향료 등이 예시될 수 있다. 상기 알코올, 오일, 계면활성제, 지방산, 실리콘 오일, 습윤제, 보습제, 점증제, pH 조절제, 가용화제, 보존제, 유제, 안정제, 자외선산란제, 자외선흡수제, 발색제, 향료로 사용될 수 있는 화합물/조성물 등은 이미 당업계에 공지되어 있기 때문에 당업자라면 적절한 해당 물질/조성물을 선택하여 사용할 수 있다.

일 구체예에서, 상기 점증제는 온도 및 pH 변화에 대한 안정성과 스프레이 후 두피에의 점착성을 유지시켜 주는 역할을 하며, 일 예로 상기 점증제는 카보머(Carbomer), 세틸하이드록시에틸셀룰로오스, 폴록사머, 잔탄검, 카라기난검, 로커스트콩검, 겔란검, 폴리아크릴릭애시트(Polyacrylic acid), PAA, PAAc, 아크릴솔(Acrysol), 아큐머(Acumer), 알코스퍼스(alcosperse), 아쿠아트리트(Aquatreat), 및 소칼란(Sokalan)으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 이상인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예시적으로, 점증제는 카보머(Carbomer)일 수 있고, 넓은 pH 영역에서도 점증효과를 가지며, 매우 투명하게 점증이 가능하고 적은 농도에서도 점증효과가 우수한 이점이 있다. 또한 미생물에도 안전하며 독성이나 자극성이 전혀 없고 온도에 따른 점도변화가 없는 장점을 지니고 있다.

또한, pH 조절제는 화장품의 제형 안정화 및 두피의 자극완화를 위해 사용하고, 상기 카보머와 같은 경우와 함께 사용하는 경우 카보머의 산도을 중화시켜 피부 안전성에 기여할 수 있다. 일 예로, 상기 pH 조절제는 트리에탄올아민, triethanolamine(트리에탄올아민), 타르타르산(tartaric acid), 소듐 실리케이트(sodium silicate), 소듐 하이드록시(sodium hydroxide), 소듐 시트레이트(Sodium citrate), 소듐 카보네이트(sodium carbonate), 소듐 보레이트(sodium borate), 세바식산(sebacic acid), 포타슘 하이드록사이드(potassium hydroxide), 인산(phosphoric acid), 말릭산(malic acid), 마그네슘 하이드록사이드(magnesium hydroxide), 마그네슘 카보네이트(magnesium carbonate), 락토바이오산(lactobionic acid), 젖산(lactic acid), 글리콜산(glycolic acid), 감마 리놀렌산(gamma linolenic acid), 푸마르산(fumaric acid), 디타놀아민(diethanolamine), 구연산(citric acid), 보레이트 (borate), 벤조익애씨드(benzoic acid), 아젤라익산(azelaic acid), 아스코르브산(ascorbic acid), 아미노메칠프로판올(aminomethyl propanol), 아세트산 (acetic acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 상기 보존제는 화장료 조성물의 변성과 부패 등을 억제하는 역할을 수행하며, 일 예로 페녹시에탄올(phenoxyethanol), 트리클로산(triclosan), 소듐 설파이트(sodium sulfite), 소듐 살리실레이트(sodium salicylate), 소듐 메타비설파이트(sodium metabisulfite), 소듐 하이드록시메틸글리시네이트(sodium hydroxymethylglycinate), 소듐 데하이드로아세테이트(sodium dehydroacetate), 소듐 시트레이트(Sodium citrate), 소듐 보레이트(sodium borate), 소듐 벤조에이트(sodium benzoate), 콰테르니움-15(quaternium-15), 프로필파라벤(propylparaben), 피토스핀고신(Phytosphingosine), 파라벤(parabens), 옥틸도데실 네오펜타노에이트(octyldodecyl neopentanoate), 니트로사민(nitrosamines), 메틸파라벤(methylparaben), 메틸이소티아졸리논(methylisothiazolinone), 메틸이브로모 글루타로니트릴(methyldibromo glutaronitrile), 메틸클로로이소티아졸리논(methylchloroisothiazolinone), 이소뷰틸파라벤 (Isobutylparaben), 이오도프로피닐 뷰틸카바메이트(iodopropynyl butylcarbamate), 이미다졸리디닐 유레아(imidazolidinyl urea), 디아졸리디닐 유레아(diazolidinyl urea), 클로페네신( chlorphenesin), 클로로펜(chlorophene), 클로헥시딘(chlorhexidine), 부틸파라벤(butylparaben), 벤질 알코올(benzyl alcohol), 벤조익애씨드(benzoic acid), 및 벤잘코늄 클로라이드(benzalkonium chloride)으로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 상기 가용화제는 입자와 입자를 분산시키는 수상층을 고르게 섞어주는 역할을 하며, 일 예로 피이지-60 하이드로제네이티드 캐스터 오일(PEG-60 hydrogenated castor oil), 글리세릴카프릴레이트 (Glyceryl Caprylate ), 글리세릴스테아레이트 ( Glyceryl Stearate ), 하이드록시스테아릴글루코사이드 ( Hydroxystearyl Glucoside ), 스테아릴 알코올(stearyl alcohol), 스테아레이트(stearates), 소르비탄 스테아레이트(sorbitan stearate), 소듐 트리데세트 설페이트 (sodium trideceth sulfate), 포타슘 미리스테이트(potassium myristate), 포타슘 세틸인(potassium cetyl phosphate), 폴리글리세릴-3 메틸글루코스 디스테아레이트(polyglyceryl-3 methylglucose distearate), 폴리글 리세릴-2 카프레이트(polyglyceryl-2 caprate), 포스파티딜클로린(phosphatidylcholine), 펙틴(pectin), 팜산 (almitic acid), 옥틸도데카놀(octyldodecanol), 리놀레아미도프로필 PG-디모니움 클로라이드 인 (Linoleamidopropyl PG-dimonium chloride phosphate), 이소헥사데케인 (isohexadecane), 하이드록시 레시틴(hydroxylated lecithin), 하이드록시에틸셀룰로즈(hydroxyethylcellulose), 글리세릴 미리스테이트(glyceryl myristate), 및, 글리세릴 이소스테아레이트(glyceryl isostearate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 상기 향료는 스트레스에 대한 아로마 테라피와 같은 효과를 부여함과 동시에 두피의 안정화를 기하는 역할을 수행한다. 일 예로 상기 향료는 멘톨(menthol), 라벤더 오일(lavandin oil), 비사볼올(bisabolol), 소르비톨(sorbitol), 및 로즈힙 오일(rose hip oil)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 화장료 조성물은 다양한 형태로 제조될 수 있는데, 예컨대, 화장수, 에센스, 젤, 에멀젼, 로션, 크림(수중유적형, 유중수적형, 다중상), 용액, 현탁액(무수 및 수계), 무수 생성물(오일 및 글리콜계), 팩 또는 분말로 제조될 수 있다.

특히, 상기 화장료 조성물은 본 발명에 특별히 개시된 제조방법 이외에도, 통상적으로 알려진 제조방법을 이용하여, 일반적인 유화 제형 및 가용화 제형의 형태로 제조될 수 있다.

화장료 조성물로 제조될 경우, 유화 제형의 화장품으로는 영양화장수, 크림, 에센스 등이 있으며, 가용화 제형의 화장품으로는 유연화장수가 있다. 또한, 두피 일부분 또는 전체에 통상적으로 사용되는 국소적용 또는 전체적용할 수 있는 보조제 형태로 제조될 수 있다.

또한, 적합한 화장품의 제형으로는, 예를 들면 용액, 겔, 고체 또는 반죽 무수 생성물, 수상에 유상을 분산시켜 얻은 에멀젼, 현탁액, 마이크로에멀젼, 마이크로캡슐, 미세과립구 또는 이온형(리포좀), 비이온형의 소낭 분산 제의 형태, 크림, 스킨, 로션, 파우더, 연고, 스프레이 또는 콘실스틱의 형태로 제공될 수 있다. 또한, 포말 (foam)의 형태 또는 압축된 추진제를 더 함유한 에어로졸 조성물의 형태로도 제조될 수 있다.

구체적인 제형으로써, 본 발명의 화장료 조성물은, 헤어 토닉, 헤어 로션, 헤어 오일, 헤어 샴푸, 헤어 린스, 헤어 컨디셔너, 헤어 트리트먼트, 헤어 크림, 헤어 팩, 헤어 스프레이, 헤어 에센스, 헤어 무스 또는 헤어 겔의 제형으로 제조될 수 있다.

본 발명의 다른 측면은 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(extracellular matrix, ECM)을 유효성분으로 포함하는 탈모 예방 또는 치료용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 약학 조성물에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질을 유효성분으로 포함하는 탈모 예방 또는 치료용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 동물용 약학 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 “피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질”, “탈모”, “발모” 및 “육모”에 대해서는 이미 상술하였으므로, 과도한 중복을 피하기 위해 그 기재를 생략한다.

본 발명에서 용어 “치료”는 질환 또는 장애를 경감시키는 것을 의미하며, 질환 또는 이의 1종 이상의 임상적 증후의 진행을 저지 또는 감소시켜 질환의 증세를 호전시키거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 포함한다.

본 발명의 약학적 조성물에서 상기 탈세포화 세포외기질은 치료학적 유효량(therapeutically effective amount)으로 포함될 수 있으며, 약학적으로 허용되는 담체를 더 포함할 수 있다. 상기 용어 “치료학적 유효량”은 본 조성물의 목적인 탈모의 예방 또는 치료를 달성하기에 충분한 양을 의미한다.

본 발명에서 탈모는 정상적으로 모발이 존재해야 할 부위에 모발이 존재하지 않는 것을 의미하며, 정상적인 상태보다 모발의 수가 감소하는 현상을 포함한다. 상기 탈모는 모낭의 파괴 여부에 따라 비반흔성 탈모 또는 반흔성 탈모를 모두 포함하는 개념으로, 예를 들어, 유전성 안드로겐성 탈모, 원형 탈모, 곰팡이 감염에 의한 두부 백선, 휴지기 탈모, 발모벽, 모발생성 장애 질환이나, 루푸스에 의한 탈모, 독발성 모낭염, 모공성 편평 태선, 화상 및/또는 외상에 의한 탈모, 알로페시아 X(alopecia X)와 같은 원인불명의 탈모, 특발성 탈모 등을 모두 포함한다.

상기 탈모의 예방 또는 치료는 상기와 같은 탈모의 원인을 제거하거나 탈모의 진행을 억제하는 것일 수 있고, 모발의 탈락을 억제하거나 모발의 형성을 촉진하여 발모를 촉진하는 것일 수 있다.

한편, 본 발명의 상기 “약학적 조성물”, “의약”, “동물용 약학 조성물” 또는 “동물용 의약”은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때, 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제, 캅셀제 또는 젤(예컨대, 하이드로젤) 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.

또한, 상기 조성물이 포함하는 상기 탈세포화 세포외기질은 콜로이드 현탁액, 분말, 식염수, 지질, 리포좀, 미소구체(microspheres), 또는 나노 구형입자와 같은 약학적으로 허용될 수 있는 담체에 운반될 수 있다. 이들은 운반 수단과 복합체를 형성하거나 관련될 수 있고, 지질, 리포좀, 미세입자, 금, 나노입자, 폴리머, 축합 반응제, 다당류, 폴리아미노산, 덴드리머, 사포닌, 흡착 증진 물질 또는 지방산과 같은 당업계에 공지된 운반 시스템을 사용하여 생체 내 운반될 수 있다.

이 외에도, 상기 약학적으로 허용되는 담체는 제제시 통상적으로 이용되는 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아, 고무, 인산칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세 결정성 셀룰로스, 폴리비닐 피로리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필 히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 조성물은 임상 투여시에 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다. 즉, 본 발명의 조성물은 실제 임상 투여시에 경구 및 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있는데, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구 투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로스 또는 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔, 마크로골, 트윈 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤, 젤라틴 등이 사용될 수 있다.

일 구체예에서, 상기 약학 조성물, 의약, 동물용 약학 조성물 또는 동물용 의약은 주사제, 연고제, 주입제, 분무제, 액상제 또는 패취제의 제형으로 제조될 수 있다.

상기 조성물은 포유동물의 두피에 대한 국소 도포, 마이크로니들링, 주사, 또는 이들의 조합에 의해 경피투여되는 것일 수 있다.

본 발명의 용어 "주사"는 주사기를 사용하여 약액을 피내, 피하, 근육 내 정맥 내 또는 동맥 내 등에 주입하는 것이다. 구체적으로 본 발명의 약학적 조성물이 탈모방지 또는 발모촉진 효능을 나타내는 특성상 상기 주사는 피하 주사일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 주사기는 바늘을 통해 약액의 투여가 가능한 일반적인 주사기뿐만 아니라 본 발명의 약학적 조성물을 피하로 투여하기 위해 사용되는 주사기라면 제한 없이 사용 가능하다.

본 발명의 조성물에 포함된 유효성분의 양은 투여 대상 개체의 상태, 목적하는 치료 정도 등에 따라서 달라진다. 구체적으로, 본 발명의 탈세포화 세포외기질은 약학 조성물에 0.001 내지 10 (w/v)%, 바람직하게는 0.01 내지 5 (w/v)%, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 2 (w/v)% 농도로 포함될 수 있다.

상기 탈세포화 세포외기질의 농도가 상기 하한치 미만인 경우에는 상기 조성물의 탈모방지 또는 발모촉진 효과가 미비할 수 있고, 상기 상한치를 초과하는 경우에는 체내 부작용을 나타낼 수 있는 문제가 있다.

또한, 본 발명의 조성물은 경피흡수 촉진제(penetration enhancer)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 경피흡수 촉진제는 술폭시드(sulphoxide), 아존(azone), 피롤리돈(pyrrolidone), 지방산, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올, 탄소수 6 이상의 고급 지방 알코올(fatty alcohol), 글리콜(glycol), 요소(urea), 테르펜(terpene), 테르페노이드(terpenoid), 및 인지질(phospholipid) 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 약학 조성물에 사용되어 활성성분의 경피 흡수를 촉진시키는 통상적인 촉진제를 포함할 수 있다.

또한, 상기 약학 조성물, 의약, 동물용 약학 조성물 또는 동물용 의약의 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양화될 수 있지만, 1 일 투여량을 기준으로 0.0001 내지 200 mg/kg, 바람직하게는 0.0001 내지 100 mg/kg, 더욱 바람직하게는 0.001 내지 100 mg/kg, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 100 mg/kg, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 50 mg/kg일 수 있고, 의사 또는 약사의 판단에 따라 일정 시간 간격으로 1 일 수회, 바람직하게는 하루 2 회 내지 3 회 분할 투여될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면은 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(extracellular matrix, ECM)을 유효성분으로 포함하는 탈모 예방 또는 개선용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 의약외품 조성물에 관한 것이다.

본 발명에서 용어 “의약외품”은 사람이나 동물의 질병을 진단, 치료, 개선, 경감, 처치 또는 예방할 목적으로 사용되는 물품들 중 의약품보다 작용이 경미한 물품들을 의미하는 것으로, 예를 들어 대한민국 약사법에 따르면 의약외품이란 의약품의 용도로 사용되는 물품을 제외한 것으로, 사람ㆍ동물의 질병 치료나 예방에 쓰이는 제품, 인체에 대한 작용이 경미하거나 직접 작용하지 않는 제품 등이 포함 된다.

본 발명의 의약외품 조성물은 바디 클렌저, 폼, 비누, 마스크, 연고제, 크림, 로션, 에센스 및 스프레이로 이루어진 군에서 선택되는 형태로 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 탈세포화 세포외기질을 유효성분으로 포함하는 조성물을 의약외품 첨가물로 사용할 경우, 본 발명의 탈세포화 세포외기질을 포함하는 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 의약외품 또는 의약외품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면은 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(extracellular matrix, ECM)을 유효성분으로 포함하는 탈모 예방 또는 개선용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 “식품 조성물”은 유효성분으로 탈세포화 세포외기질 이외에, 식품 제조에 통상적으로 사용되는 식품의 기준 및 규격 (“식품공전”)에 기재된 식품으로 사용 가능한 식품 원료, 식품첨가물 공전에 기재된 식품첨가물을 포함할 수 있다.

상기 식품 조성물은 특별히 한정할 필요는 없으나 예를 들어 탄수화물 및 향미제를 포함할 수 있다. 상기 탄수화물은 단당류, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 이당류, 예를 들어 말토스, 설탕, 유당 등; 올리고당 또는 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 물엿, 사이클로덱스트린 등; 당알코올, 예를 들어 자일리톨, 소르비톨, 에리스리톨 등을 사용할 수 있다. 상기 향미제는 천연 향미제 [타우마틴, 스테비아 추출물 (예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등)] 및 합성 향미제 (사카린, 아스파르탐 등)를 사용할 수 있다.

상기 탈세포화 세포외기질을 유효성분으로 식품 조성물을 제조하는 경우 상기 유효성분은 탈모 예방 또는 개선, 또는 발모 또는 육모 촉진 효능을 나타내는 함량이면 특별히 한정할 필요는 없으나, 예를 들어 0.001 내지 10.0 (w/v)%, 바람직하게는 0.01 내지 5.0 (w/v)%, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 2.0 (w/v)%, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 1.0 (w/v)%로 포함될 수 있다.

상기 식품 조성물에서 유효성분인 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질은 섭취자의 상태, 체중, 질병의 유무나 정도 및 기간에 따라 다르지만, 통상의 기술자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어 1 일 투여량을 기준으로 0.0001 내지 200 mg/kg, 바람직하게는 0.0001 내지 100 mg/kg, 더욱 바람직하게는 0.001 내지 100 mg/kg, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 100 mg/kg, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 50 mg/kg일 수 있고, 투여 횟수는 특별히 한정할 필요는 없으나 1 일 3 회 내지 1 주일에 1 회의 범위 내에서 통상의 기술자가 조절할 수 있다. 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있다.

상기 식품 조성물은 특별히 한정할 필요는 없으나 예를 들어 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 환제, 엑스제, 젤리 제형, 티백 제형 또는 음료 제형일 수 있다.

또한 일반 식품에 탈모 예방 또는 개선, 또는 발모 또는 육모 촉진 기능성을 부여하기 위하여 상기 탈세포화 세포외기질을 첨가할 수 있다. 첨가가 가능한 식품은, 특별히 한정할 필요는 없으나 예를 들어 식품위생법 제7조에 따른 식품의 기준 및 규격 (“식품공전”)에 예시된 과자류, 빵 또는 떡류, 코코아가공품류 또는 초콜릿류, 식육 또는 알가공품, 어육가공품, 두부류 또는 묵류, 면류, 다류, 커피, 음료류, 특수용도식품, 장류, 조미식품, 드레싱류, 김치류, 젓갈류, 절임식품, 조림식품, 주류, 건포류, 기타 식품류 등에 첨가될 수 있다. 또한 축산물위생관리법 제4조에 따른 축산물의 가공기준 및 성분규격 (“축산물공전”)에 예시된 유가공품, 식육가공품 및 포장육, 알가공품에 첨가될 수 있다.

한편 상기 탈세포화 세포외기질을 유효성분으로 포함하는 식품 조성물은 골 건강 개선용 건강기능식품, 보다 구체적으로는 탈모 예방 또는 개선용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 건강기능식품으로 이용될 수 있다.

상기 “건강기능식품”은 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 법적 기준에 따라 제조 (가공을 포함)한 식품 (건강기능식품에 관한 법률 제3조 제1호)을 말한다. 상기 “건강기능식품”은 국가마다 용어나 범위에 차이가 있을 수 있으나, 미국의 “식이 보충제 (Dietary Supplement)”, 유럽의 “식품 보충제 (Food Supplemnet)”, 일본의 “보건기능식품” 또는 “특정보건용식품 (Food for Special Health Use, FoSHU)”, 중국의 “보건식품” 등에 해당할 수 있다.

상기 식품 조성물 또는 건강기능식품은 식품첨가물을 추가로 포함할 수 있으며, 식품첨가물로서의 적합 여부는 다른 규정이 없는 한 “식품첨가물공전”의 총칙 및 일반시험법 등에 따라 해당 품목에 관한 규격 및 기준에 따른다.

본 발명의 또 다른 측면은 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(extracellular matrix, ECM)을 유효성분으로 포함하는 탈모 예방 또는 개선용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 사료 조성물에 관한 것이다.

상기 “사료 조성물”은 유효성분으로 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질 이외에, 식품의 기준 및 규격 (“식품공전”)에 기재된 식품으로 사용가능한 식품 원료, 식품첨가물 공전에 기재된 식품첨가물을 사용할 수 있고, 식품으로 사용가능한 식품 원료 또는 식품첨가물이 아니더라도 “사료 등의 기준 및 규격” 별표 1의 단미사료의 범위에 해당하는 원료, 별표 2의 보조사료의 범위에 해당하는 원료를 사용할 수 있다.

상기 “사료 조성물”은 “사료 등의 기준 및 규격”에 따른 보조사료 중 추출제일 수 있고, 상기 보조사료를 포함하는 배합사료일 수 있다.

상기 사료 조성물을 제조하는 경우 상기 탈세포화 세포외기질은 탈모 방지, 또는 발모 또는 육모 촉진 효능을 나타내는 함량이면 특별히 한정할 필요는 없으나, 예를 들어 0.001 내지 10.0 (w/v)%, 바람직하게는 0.01 내지 5.0 (w/v)%, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 2.0 (w/v)%, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 1.0 (w/v)%로 포함될 수 있다.

상기 사료 조성물에서 유효성분인 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질은 섭취 동물의 상태, 체중, 질병의 유무나 정도 및 기간에 따라 다르지만, 통상의 기술자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어 1 일 투여량을 기준으로 0.0001 내지 200 mg/kg, 바람직하게는 0.0001 내지 100 mg/kg, 더욱 바람직하게는 0.001 내지 100 mg/kg, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 100 mg/kg, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 50 mg/kg일 수 있고, 투여 횟수는 특별히 한정할 필요는 없으나 1 일 3 회 내지 1 주일에 1회의 범위 내에서 통상의 기술자가 조절할 수 있다. 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면은 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(extracellular matrix, ECM)을 유효성분으로 포함하는 약학 조성물을 제조하는 단계; 및 상기 약학 조성물을 개체에 투여하는 단계;를 포함하는 탈모 방지, 또는 발모 또는 육모 촉진 방법에 관한 것이다.

상기 "투여"란 적절한 방법으로 개체에 소정의 물질을 도입하는 것을 의미하고, 바람직하게는 진피층 또는 피하조직의 투여일 수 있다.

상기 "개체"란 탈모 증상이 발생하였거나 발생할 수 있는 인간을 포함한 개, 고양이, 쥐, 가축 등의 모든 동물을 의미한다. 구체적으로는 인간을 포함한 포유동물일 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

<실시예>

본 발명에서는 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(HaCaT_ECM)을 제조하고, 인간 모유두 세포 및 모근초 세포에서의 효과를 분석하였다. 본 발명에서 개발한 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질은 모유두 세포의 직경을 증가시키고, 모유두 세포 및 모근초 세포의 증식을 촉진하며, 모근초 세포의 분화를 증가시키는 것을 구체적 실험을 통해 확인하였다(도 1 내지 도 7 참조).

실시예: HaCaT_ECM의 제조

(1) HaCaT 세포를 T-175 플라스크에 DMEM 배지에 10% 태아 소 혈청과 1% 항생제가 첨가된 완전배지로 5~7일간 배양해서 100% confluency로 배양하였다.

(2) 상기 세포를 phosphate-buffered saline (PBS)로 세척한 후, 0.25% Triton X-100와 10nM NH₄OH 혼합용액으로 37 ℃에서 1분간 반응시켜 탈세포화하였다.

(3) 이후, 50 U/mL DNase와 RNase A를 첨가하고 1시간 동안 반응시켜 유전물질을 제거하였다.

(4) 상기 생성된 세포외 기질을 PBS로 세척하고 최종 생성물을 -80℃에서 동결건조시켜 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(HaCaT_ECM)을 제조하였다.

<시험예>

인간 모유두 세포의 배양

인간의 모유두 세포(HDP 세포)는 primary cell을 일반적으로 사용하고 있으며, 최근에는 human telomerase transcriptase (hTERT)를 transfection한 immortalized cell line을 이용할 수 있게 되어, 본 실험에서는 hTERT-HDP 세포를 이용하여 실험을 진행하였다. 상기 모유두 세포를 10% FBS, 1% penicillin/streptomycin,　mycoeraser가 첨가된 Prigrow III 배지에서 37 ℃, 5% CO₂ 조건하에 배양하였다.

시험예 1: 모유두 세포에 미치는 효과

1-1: 모유두 세포 스페로이드 직경 증가 효과

선행문헌 [Higgins, C. A.. et al., Exp Dermatol., 19(6), 546-548, 2010; Higgins, C. A.. et al., Proc Natl Acad Sci USA., 110(49), 19679-19688, 2013; Kang, B. M. et al., J Invest Dermatol., 132(1), 237-239, 2012]을 참고하면, 3차원 스페로이드로 배양된 인간 모낭 모유두 세포는 2차원으로 평면 배양된 인간 모낭 모유두 세포에 비해 모낭(hair follicle)의 형성과 성장을 더욱 유도할 수 있음이 보고되었다. 또한 선행문헌 [Whiting, D. A., J Am Acad Dermatol., 45(3 Suppl), S81-S86, 2001; de Lacharriere, O. et al., Arch Dermatol., 137(5), 641-646, 2001; Jahoda, C. A., Exp Dermatol., 7(5), 235-248, 1998]에는 모낭의 모유두 크기 감소가 탈모 환자의 모낭 소형화(miniaturization)를 유도할 수 있음이 보고된 바 있다. 따라서, 3차원 스페로이드 배양한 모유두 세포에 실시예의 HaCaT_ECM를 처리하여 3차원 구체의 형성과 크기 변화를 확인함으로써 탈모 방지 및 발모 촉진 효과를 확인고자 하였다.

구체적으로, 인간 모유두 세포 (HDP 세포)를 마이크로웰 플레이트 (AggreWell, STEMCELL technologies)에 5×10³ 세포/마이크로웰의 밀도로 접종하고, 10% FBS, 1% penicillin/streptomycin, mycoeraser가 첨가된 Prigrow III 배지 37 ℃, 5% CO₂ 조건하에 24시간 배양하여 3차원 스페로이드로 배양하였다. 이후, 상기 마이크로웰 플레이트에 실시예의 HaCaT_ECM을 1 ㎍/ml의 양으로 처리하고, Day 1, Day 3, Day 7에 상기 스페로이드의 직경을 현미경으로 촬영하고 분석 소프트웨어 (LAS X, Leica Microsystems)로 측정하였다 (도 1a 및 도 1b).

도 1a 및 도 1b를 살펴보면, 본 발명의 실시예에 따른 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질을 처리한 경우 HDP 세포의 직경이 대조군에 비해 유의하게 증가하였고, 특히 양성대조군인 미녹시딜 처리군(10 μM)과 유사한 정도로 증가하는 것을 확인할 수 있다.

1-2: 모유두 세포 스페로이드 내 genomic DNA 증가 효과

또한, 상기 HDP 세포를 배양한 마이크로웰 플레이트에 실시예의 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질 (HaCaT_ECM)을 1 ㎍/ml의 양으로 처리하고, Day 1, Day 3, Day 7에 스페로이드를 PBS로 washing한 후 genomic DNA exraction kit를 이용해 genomic DNA를 추출한 후 분광 광도계에서 흡광도를 측정하여 상기 스페로이드 내의 genomic DNA 양을 측정하였다 (도 1c).

도 1c를 살펴보면, 본 발명의 실시예에 따른 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질을 처리한 경우 상기 HDP 세포 스페로이드 내의 genomic DNA의 양이 대조군에 비해 유의하게 증가한 것을 확인할 수 있다.

1-3: 모유두 세포의 시그니처 유전자 발현 증가 효과

모유두 세포에서 발현되는 시그니처 유전자로는 3차원 배양시 발현이 유의적으로 증가하고, 모발 성장에 관여하는 ALPL, BMP2, BMP4, CTNNB1, FGF7, HIF1A, LEF1, NOG, SOX2, SPARC, VCAN, WNT5A, WNT10B 및 ACTA2이 있다.

구체적으로, ALP(alkaline phosphatase)는 모낭 유도 및 성장 능력과 관련된 중요 단백질이고, BMP2(bone morphogenetic protein 2) 및 BMP4(bone morphogenetic protein 4)는 모유두 세포 기능에 필수적이며, LEF1 (lymphoid enhancer binding factor 1)는 모유두 세포 증식 촉진에 관여하고, FGF7(fibroblast growth factor 7)는 모발 성장에 관여하며, VCAN(versican)는 모낭 형성에 필수적인 역할을 담당한다. 또한, 상기 CTNNB1은 β-catenin의 타겟 유전자로, 이 유전자에 의해 코딩 되는 단백질은 cyclin 계열에 속하고, 세포 주기 전반에 걸쳐 영향을 미치며, 상기 SOX2는 중배엽줄기세포의 마커로서, 모낭조직 형성 (morphogenesis) 시에 발현이 증가한다.

따라서 상기 시험예 1-1에서 3D 스페로이드 형태로 배양한 인간 모낭 모유두 세포에 실시예의 HaCaT_ECM 1 ㎍/ml를 처리한 후 Day7 세포 샘플을 이용하여 multiplex RT-PCR로 상기 유전자들의 mRNA 발현량 변화를 측정함으로써 탈모 방지 및 발모 촉진 효과를 확인하였다(도 2).

도 2를 살펴보면, 본 발명의 실시예에 따른 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질을 처리한 경우 ALP, BMP2, HIF1A, BMP4, CTNB1, FGF7, VCAN 및 SINT5A의 mRNA 발현량이 대조군에 비해 유의하게 증가하고, 특히 BMP4, CTNB1, FGF7, VCAN 및 SINT5A의 mRNA 발현량은 양성대조군인 미녹시딜 처리군에 비해서도 유의하게 증가하여, 본 발명의 실시에에 따른 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질의 탈모 방지 및 발모 촉진 효과가 우수한 것을 확인할 수 있다.

1-4: β-카테닌 및 SOX2 발현 증가 효과

HDP 세포를 3D 스페로이드 형태로 배양한 마이크로웰 플레이트에 실시예의 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질 (HaCaT_ECM)을 1 ㎍/ml의 양으로 처리하고, Day 7 스페로이드를 4% para-formaldehyde로 고정한 후 면역세포화학 분석을 위해서 0.1% Triton X-100을 처리하고, 2% 정상 혈청 처리로 비특이 단백질 억제시킨 후 β-카테닌 및 SOX2대한 항체를 처리한 후 4℃에서 overnight 반응시키고, Alexa fluor 488 또는 Alexa fluor 594와 접합된 2차 항체로 신호를 검출하고 세포의 핵을 DAPI로 대조염색하여 확인하였다 (도 3).

도 3을 살펴보면, 실시예의 HaCaT_ECM를 처리한 경우 대조군(Con)에 비해 β-카테닌 및 SOX2의 발현이 증가하였고, 특히 SOX2 발현은 양성대조군인 미녹시딜 처리군(10 μM)에 비해서도 증가한 것을 확인할 수 있다.

1-5: 5α-리덕타제 발현 저해 효과

HDP 세포를 3D 스페로이드 형태로 배양한 마이크로웰 플레이트에 실시예의 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질 (HaCaT_ECM)을 1 ㎍/ml의 양으로 처리하고, Day 7에 안드로겐성 탈모에 관여하는 5α-리덕타제의 발현을 면역세포화학염색을 통해 확인하였다(도 4).

도 4를 살펴보면, 실시예의 HaCaT_ECM를 처리한 경우 5α-리덕타제의 발현이 대조군(Con) 및 미녹시딜 처리군에 비해 감소한 것을 확인할 수 있다.

또한, HDP 세포를 배양하고 100 nM DHT(dihydrotestosterone)를 각각 처리하여 안드로겐성 탈모에 대한 in vitro 모델을 제조한 후, 실시예의 피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질 (HaCaT_ECM)을 1 및 10 ㎍/ml를 처리하고, Day 1에 안드로겐성 탈모에 관여하는 5α-리덕타제의 발현을 면역블로팅을 통해 확인하였다(도 5). 이때, 양성대조군으로 안드로겐 억제제인 피나스테리드(finasteride) 200 및 1000 nM를 처리하였다.

5α-리덕타제 발현양을 확인하기 위해서 M-PER (Thermo Fisher Scientific, Waltham, USA) 추출 용액을 사용하여 총단백질을 추출하고, 단백질 분석 키트를 (Bio-Rad, Hercules, CA, USA) 사용하여 단백질 농도를 측정하고, 총 단백질 20 μg을 SDA-PAGE로 분리했다. 그 후, 배경 신호를 차단을 위해서 EveryBlot Blocking buffer (12010020, Bio-Rad)를 사용하고, 5α-리덕타제에 대한 항체 (NBP1-46510, Novusbio)로 반응시키고 세척 단계 후 HRP와 접합된 2차 항체와 반응시킨 후 화학발광 기질을 사용하여 면역 반응성 밴드를 CCD 카메라로 검출하였다.

도 5를 살펴보면, 실시예의 HaCaT_ECM를 처리한 경우 5α-리덕타제의 발현이 피나스테리드 처리군에 비해서도 감소한 것을 확인할 수 있다.

상기의 결과들은 본 발명의 HaCaT_ECM이 안드로겐성 탈모(남성형 탈모)의 원인물질을 만들어내는 효소(5α-리덕타제)의 발현을 감소시킴으로써 남성형 탈모의 예방, 개선 또는 치료에 효과가 있음을 시사한다.

시험예 2: 모근초 세포에 미치는 효과

2-1: 세포 증식 효과

모근초 세포 (ORS 세포)를 96웰 플레이트에 5×10³ 세포/웰의 밀도로 접종하고, mycoeraser와 성장인자 (Lifeline cell technology, LS-1030)가 첨가된 Dermalife 기본배지 (Lifeline cell technology, LM-0004), 37 ℃, 5% CO₂ 조건하에 24시간 배양하였다. 이후, 상기 플레이트에 실시예의 HaCaT_ECM을 0.05 ㎍/ml, 0.1 ㎍/ml의 양으로 처리하고 양성 대조군으로는 Minoxidil을 1 μM, 10 μM의 양으로 처리한 후 Day 0, Day 1, Day 3, Day 5에 CCK-8 용액 (Dojindo, CK04)을 10%의 농도로 첨가하고 1~4시간 후 450nm 파장대의 흡광도를 측정하여 상기 ORS 세포의 세포 증식을 비교하였다 (도 5).

도 5를 살펴보면, 실시예의 HaCaT_ECM를 처리한 경우 ORS 세포의 증식이 대조군에 비해 유의하게 증가한 것을 확인할 수 있다.

이러한 결과는, 본 발명의 HaCaT_ECM이 모근초 세포의 증식을 활성화할 수 있음을 시사한다.

2-2: ALP 발현 증가 효과

ORS 세포를 배양한 플레이트에 실시예의 HaCaT_ECM를 1 ㎍/ml로 처리한 후 Day 7에 세포 증식과 모발성장주기(hair cycle) 조절에 관여하는 ALP의 발현을 면역세포화학 염색으로 확인하였다(도 6a).

도 6a를 살펴보면, 실시예의 HaCaT_ECM를 처리한 경우 ALP의 발현이 대조군에 비해 증가한 것을 확인할 수 있다.

2-3: Sox9 발현 증가 효과

ORS 세포를 배양한 플레이트에 실시예의 HaCaT_ECM를 1 ㎍/ml로 처리한 후 Day 7에 모발성장주기(hair cycle) 조절과 모낭 줄기세포 형성에 관여하는 Sox9의 발현을 면역세포화학 염색으로 확인하였다(도 6b).

도 6b를 살펴보면, 실시예의 HaCaT_ECM를 처리한 경우 Sox9의 발현이 대조군에 비해 증가한 것을 확인할 수 있다.

2-4: β-카테닌 발현 증가 효과

ORS 세포를 배양한 플레이트에 실시예의 HaCaT_ECM를 1 ㎍/ml로 처리한 후 Day 7에 모발성장주기(hair cycle) 조절과 모낭 형성에 관여하는 β-카테닌의 발현을 면역세포화학 염색으로 확인하였다(도 6c).

도 6c를 살펴보면, 실시예의 HaCaT_ECM를 처리한 경우 β-카테닌의 발현이 대조군에 비해 증가한 것을 확인할 수 있다.

시험예 3: 타 세포 유래의 세포외기질과의 효능 비교

실시예의 HaCaT_ECM이 모유두 세포에 대해 미치는 효능을 피부 섬유아세포 유래 세포외기질(HDF_ECM)과 비교하고자 하였다.

3-1: 피부 섬유아세포 유래 세포외기질(HDF_ECM)의 제조

실시예와 동일하게 실시하되, 피부 각질세포(HaCaT cell) 대신 피부 섬유아세포(HDF cell)를 이용하여 탈세포화 세포외기질(HDF_ECM)을 제조하였다.

3-2: 세포 스크래치 분석 (피부 재생 효과)

HDF(human dermal fibroblast)에 MMC를 처리하여 세포의 증식능력을 제한한 뒤 스크래치를 낸 후, HaCaT_ECM 및 HDF_ECM를 각각 처리하고, 시간 경과에 따른 세포의 이동 능력을 비교하고자 하였다.

구체적으로, HDF 세포를 6 well plate(30006, SPL)에 2.5E+05 cells/well로 시딩하고 약 100%의 컨플루언시가 되도록 배양하였다. 세포의 컨플루언시가 차면 FBS가 포함되지 않은 DMEM high glucose(D6429,sigma)에 1% penicillin streptomycin (1514-163, gibco)를 넣은 배지에 Mitomycin C (M4287, Sigma-Aldrich)를 10 ug/ml로 희석하여 1 ml/well로 처리하였다. 2시간 동안 배양하고, DPBS로 세척한 후 1000 ul pipet tip을 이용하여 well의 세로로 세포를 긁었다. DPBS로 세척하여 cell debris를 제거하고, HaCaT_ECM 및 HDF_ECM를 각각 DMEM high SFM에 10 ng/ml로 처리하였다. HaCaT_ECM 및 HDF_ECM 처리 후 0시간, 6시간, 18시간, 24시간, 48시간마다 일정한 위치에 사진을 찍어 세포의 이동 정도를 확인하였다. 이동 정도의 분석은 TScratch software를 이용하여 비교하였다(도 7).

도 7을 살펴보면, HaCaT_ECM를 처리한 HDF의 이동 능력이 Control과 HDF_ECM를 처리한 군보다 더욱 높다는 것을 확인할 수 있다.

3-3: 성장인자 mRNA 및 단백질 발현 증가 효과

HDF(human dermal fibroblast)에 HaCaT_ECM 및 HDF_ECM를 각각 10 nm/ml로 처리한 후 multiplex RT-PCR을 수행한 결과, 상기 HaCaT_ECM를 처리한 HDF에서 FGF2, TGFB2 및 COL3A1 mRNA 발현이 Control과 HDF_ECM를 처리한 군에 비해 유의하게 증가한 것을 확인하였다 (도 8).

또한, HDF(human dermal fibroblast)에 HaCaT_ECM 및 HDF_ECM를 각각 10 nm/ml로 처리한 후 human growth factor antibody array membrane을 수행한 결과, 상기 HaCaT_ECM를 처리한 HDF의 bNGF, PDGF-BB와 같은 성장인자 단백질의 발현이 Control과 HDF_ECM를 처리한 군에 비해 증가한 것을 확인하였다 (도 9).

3-4: 모유두 세포의 시그니처 유전자 발현 증가 효과

상기 시험예 1-1에서 3D 스페로이드 형태로 배양한 인간 모낭 모유두 세포에 HaCaT_ECM 및 HDF_ECM를 각각 10 nm/ml로 처리한 후 multiplex RT-PCR을 수행한 결과, 상기 HaCaT_ECM를 처리한 HDF에서 모유두 세포의 시그니처 유전자인 ALP, BMP2, BMP4, CTNB1, HIF1A, NOG, SPARC, VCAN, WNT5A, WNT10B, ACTA2의 mRNA 발현이 Control과 HDF_ECM를 처리한 군에 비해 유의하게 증가한 것을 확인하였다 (도 10).

시험예 4: 동물실험에서의 발모 개선 효능 평가

실시예의 HaCaT_ECM의 발모 또는 육모 개선 효능을 검정하기 위해 전기제모기와 제모 크림을 이용하여 모주기를 동기화한 마우스를 이용하여 실험을 수행하였다.

구체적으로, C57Bl/6 마우스 수컷을 사육시설에서 일주일간 생육을 적응시키고, 실험을 시작하기 전까지 각각의 케이지에서 실험동물의 상태를 최적으로 유지하였다. 이후, 마우스의 등쪽 털을 전기제모기로 제모하고, 제모 크림을 이용하여 주변의 잔털을 완전히 제거하였다. 상기 마우스의 등 피부에 실시예의 HaCaT_ECM 0.1 중량%를 도포한 ECM 시험군 및 미녹시딜 도포한 양성대조군(3% minoxidil)의 발모 개선 효능을 평가하였다(도 11). 구체적으로, 도 11a는 상기 제모된 마우스의 등 피부에 본 발명의 탈세포화 세포외기질 (HaCaT_ECM)을 처리한 후 Day 0, Day 5, Day 7 및 Day 14에 발모 정도를 양성대조군인 미녹시딜 처리군과 비교하여 확인하는 사진이고, 도 11b는 상기 Day 14의 마우스 등 피부의 과각화 부작용이 나타나지 않음을 확인한 현미경 관찰 결과이며, 도 11c는 상기 Day 14의 마우스 등 피부에서 채취한 조직에 대하여 각각의 모주기(hair cycle)에 해당하는 모낭수를 나타내는 그래프이다.

도 11을 살펴보면, 모주기를 동기화한 마우스 모델에서 실시예의 HaCaT_ECM를 처리한 경우 양성대조군과 유사한 정도의 발모 효능을 나타내며 피부 과각화 부작용이 나타나지 않는 것을 확인할 수 있다.

이를 통해, 본 발명의 HaCaT_ECM이 발모 또는 육모 촉진 효능이 우수함을 알 수 있다.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims

피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(extracellular matrix, ECM)을 유효성분으로 포함하는 탈모 예방 또는 개선용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 화장료 조성물.
제1항에 있어서,
상기 탈세포화 세포외기질은 인 비트로에서 배양된 세포로부터 수득된 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
제1항에 있어서,
상기 탈세포화 세포외기질은 모유두 세포(dermal papilla cells, DPCs)를 활성화하여 모발 성장을 유도하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
제1항에 있어서,
상기 화장료 조성물은 상기 탈세포와 세포외기질을 0.001 내지 10.0 (w/v)%로 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
제1항에 있어서,
상기 화장료 조성물은 헤어 토닉, 헤어 로션, 헤어 오일, 헤어 샴푸, 헤어 린스, 헤어 컨디셔너, 헤어 트리트먼트, 헤어 크림, 헤어 팩, 헤어 스프레이, 헤어 에센스, 헤어 무스 또는 헤어 겔의 제형을 가지는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(extracellular matrix, ECM)을 유효성분으로 포함하는 탈모 예방 또는 치료용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 약학 조성물.
제6항에 있어서,
상기 약학 조성물은 주사제, 주입제, 분무제, 액상제 또는 패취제의 제형을 가지는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
제6항에 있어서,
상기 약학 조성물은 포유동물의 두피에 대한 국소 도포, 마이크로니들링, 주사, 또는 이들의 조합에 의해 경피투여되는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(extracellular matrix, ECM)을 유효성분으로 포함하는 탈모 예방 또는 개선용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 의약외품 조성물.
피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(extracellular matrix, ECM)을 유효성분으로 포함하는 탈모 예방 또는 개선용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 건강기능식품 조성물.
피부 각질세포 유래의 탈세포화 세포외기질(extracellular matrix, ECM)을 유효성분으로 포함하는 탈모 예방 또는 개선용, 또는 발모 또는 육모 촉진용 사료 조성물.