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보고서 상세정보

3차원 인공피부를 이용한 주름개선 화장품의 효력평가 방법개발
Development of in vitro test using three dimensional artificial skin models for the efficacy of cosmetics for wrinkles

  • 사업명

    식품의약품안전성관리

  • 과제명

    3차원 인공피부를 이용한 주름개선 화장품의 효력평가 방법 연구

  • 주관연구기관

    서울대학교 의과대학
    Seoul National University

  • 연구책임자

    조광현

  • 참여연구자

    이세라   이민정   김연경  

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2003-11

  • 과제시작년도

    2003

  • 주관부처

    식품의약품안전청

  • 사업 관리 기관

    식품의약품안전청
    Korea Food & Drug Administration

  • 등록번호

    TRKO201000016496

  • 과제고유번호

    1470001669

  • 키워드

    인공 피부.주름살.자외선.교원질.artificial skin.wrinkle.UV.collagen.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    Concerns about beauty and desires of looking-young lead many wrinkle-improving cosmeceuticals into markets. The evaluation of the...

    Concerns about beauty and desires of looking-young lead many wrinkle-improving cosmeceuticals into markets. The evaluation of the efficacy and safety for these cosmeceuticals is best performed with clinical trials but these have limitations that they require too much cost and time and moreover invasive techniques usually can not be done. In vitro test models more objective, less time- and cost-consuming and moreover well-correlated with the in vivo clinical trials should be developed. We studied the usefulness of in vitro test using three dimensional artificial skin models in the evaluation of the efficacy of cosmetics for wrinkles.
    In photoaging like wrinkles, cumulative ultraviolet radiation accelerate decrease of collagen synthesis and increase of matrix metalloproteinases(MMPs) and these result in the relative extracellular matrix deficiency and clinically reflects facial wrinkles. So we chose the two indicies of new collagen synthesis and MMP-1 expressions for the evaluation of the efficacy of wrinkle-improving agents. Artificial skins are made with three-dimensionally cultured keratinoyctes on the collagen matrix populated with fibroblasts. Keratinoyctes and fibroblasts were obtained from the skins during the breast surgery. Retinoic acid, retinol, retinyl palmitate, adenosine were applied on the artificial skins and amount of type I procollagen and MMP-1 expressions was measured. These twon indicies were also observed in the artificial skin treated with wrinkle-improving cosmetics. We also observed the influence of ultraviolet B radiation on collagen synthesis and MMP-1 expressions. The protective effect of topically applied retinoids and cosmetics against UVB exposure was examined.
    In retinoids treated artificial skins, the expressions of type I procollagen were increased according to treated concentrations and those of MMP-1 were vice versa. Adenosine seems to have little or no effect on the collagen synthesis and slightly increase MMP-1 expression. UVB exposure decreased collagen synthesis and increased MMP-1 expression in artificial skin. Retinoids proved to reverse the changes caused by UVB exposure. Retinoic acid showed the most protective effect against UVB exposure, retinol the next, and retinyl palmitate the least. Cosmetics applied artificial skins showed no disturbance of cellular architecture or loss of cell viability. Cosmetics applications lead increased collagen synthesis and decreased MMP-1 expressions in the artificial skins and showed protection from UVB exposure.
    These artificial skin models would provide a promising means for studying and evaluation of the effects of topically applied products.


    외적인 미를 중시하는 시대의 경향에 맞추어 피부 노화에 있어서 임상적으로 가장 흔히 관찰할 수 있는 증상 중에 하나인 주름살에 대한 화장품이 기능성 화장품이라는 이름으로 개발이 되어 시판되고 있다. 이에 대한 효능 검증에 있어서 직...

    외적인 미를 중시하는 시대의 경향에 맞추어 피부 노화에 있어서 임상적으로 가장 흔히 관찰할 수 있는 증상 중에 하나인 주름살에 대한 화장품이 기능성 화장품이라는 이름으로 개발이 되어 시판되고 있다. 이에 대한 효능 검증에 있어서 직접 인체의 피부에 바른 후 효능과 안정성을 검증하는 임상 시험은 상대적으로 많은 시간과 돈이 들고 윤리적인 문제 등 많은 고려 사항으로 연구의 제한점이 있으므로 보다 간편하면서도 객관적으로 평가를 할 수 있고 in vivo의 결과와 일치할 수 있는 실험실적인 방법의
    개발에 관해서 연구가 필요하다. 본 연구자들은 수년전부터 연구를 하고 있었던 인공 피부 모델을 이용하여 주름살 개선 화장품의 효력 평가를 해보고 이를 실용화할 수 있을지에 대해서 알아보고자 하였다. 주름 형성의 기전을 간략히 도식화하면 피부 진피층의 collagen 생성 감소와 collagen 을 분해하는 가장 중요한 효소인 matirx metalloproteinase-1(MMP-1)의 발현량의 증가라고 할 수있으므로 본 실험에서는 이 두 가지 지표를 이용하여 실험을 시행하였으며 각질형성세포를 섬유아세포와 type I collagen matrix위에서 3차원적으로 배양한 인공 피부 모델을 직접 제조하여 실험에 사용하였다. Collagen 생성을 증가시키고 MMP-1의 발현을 감소시켜 주름살등 광노화된 피부에 임상적인 호전을 가져오는 것으로 잘알려져 있는 Retinoic acid를 기준으로 하여 화장품의 활성 성분으로 많이 사용되고 있는 retinol, retinyl palmitate, adenosine등을 처리한 후 type I collagen과 MMP-1의 발현량을 관찰하였고 주름 개선 화장품으로 시중에 시판되고 있는 화장품을 선택하여 인공 피부 모델 위에서 도포후에 위의 두가지 지표의 발현량의 변화를 관찰하였다. 위의 언급된 retinoids와 adenosine, 주름 개선 화장품을 도포한 후 주름형성을 심화시키는 주된 외부 요인인 자외선을 조사한 후 마찬가지의 지표의 변화를 관찰하였다. Retinoid를 처리한 경우에는 예상한 바와 같이 collagen의 생성을 증가시키고 MMP-1의 발현을 감소시키는 것을 관찰할 수 있었고 자외선에 의해서 일어나는 지표의 변화를 감소시키는 것을 관찰할 수 있었다. Adenosine을 처리한 경우에는 collagen 생성에는 유의한 차이를 보이지 않았으나 MMP-1의 발현량은 다소 증가하는 경향을 보였다. 주름 개선 화장품을 이용하여 같은 실험을 시행한 경우에도 collagen생성의 증가와 MMP-1의 발현의 감소를 관찰할 수 있었다. 주름 개선 화장품을 도포한 후 전자현미경으로 진피층을 관찰하였을 때에도 자외선에 의한 진피층의 변화를 호전시키는 것을 관찰할 수 있었다. 이상의 연구 결과에서 인공 피부 모델은 이전에 실험실적인 방법으로 많이 사용되던 단층 세포 배양법에 비해서는 화장품의 도포가 가능하고 실제 임상에서 사용되는 농도의 물질을 국소 도포하여도 세포의 생존도에 별다른 영향을 미치지 않고 피부에서 가장 중요하다고 할 수 있는 각질형성세포와 섬유아세포를 모두 지니고 있으므로 이에 대한 복합적인 영향을 볼 수 있으므로 주름 개선 화장품의 효력 평가에 보다 효과적인 활용이 가능하다고 생각한다. 하지만 크림제제의 일정한 도포가 힘들다는 점, 반복적인도포후의 축적된 결과를 보기가 힘들다는 점에서는 임상 시험이나 동물 실험 모델에 비해서 단점이라고지적을 할 수 있겠다. 그러나 동물 실험이 전세계적으로 점차 금지가 되고 있는 실정에서 인체에 대한 임상 시험을 대신할 수 있는 좋은 실험실적인 평가 방법이 될 수 있을 것이라고 생각한다.


  • 목차(Contents) 

    1. 용역연구개발사업최종보고서 ...1
    2. 제출문 ...2
    3. 연구사업 최종보고서 요약문 ...3
    4. Project Summary ...4
    5. 목차 ...5
    6. 제1장 서론 ...5
    7. 제2장 국내외 기술 개발 현황 ...7
    8. 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...8
    9. ...
    1. 용역연구개발사업최종보고서 ...1
    2. 제출문 ...2
    3. 연구사업 최종보고서 요약문 ...3
    4. Project Summary ...4
    5. 목차 ...5
    6. 제1장 서론 ...5
    7. 제2장 국내외 기술 개발 현황 ...7
    8. 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...8
    9. 가. 연구 내용 ...9
    10. 나. 연구 방법 ...10
    11. 다. 연구 결과 ...15
    12. 제4장 연구개발의 목표 달성도 및 대외기여도 ...37
    13. 제5장 연구 개발 결과의 활용 성과 및 계획 ...38
    14. 가. 계량적 성과...38
    15. 나. 성과내용기술...38
    16. 다. 활용계획...38
    17. 제6장 변경 사항 ...39
    18. 제7장 참고 문헌 ...40
    19. 총괄 연구과제 요약...43
  • 참고문헌

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