Journal Search Engine
Search Advanced Search Adode Reader(link)
Download PDF Export Citaion korean bibliography PMC previewer
ISSN : 1225-9306(Print)
ISSN : 2288-0186(Online)
Korean Journal of Medicinal Crop Science Vol.20 No.2 pp.108-116
DOI :

찔레뿌리 추출물을 주성분으로 하는 천연물 조성물의 발모촉진 효과에 관한 전임상 및 임상시험 연구

김중학*,**, 홍성길**, 황성주**, 손상욱***, 최용순*
*강원대학교 생명공학과, **(주)이롬 생명과학연구원, ***고려대학교 안산병원 피부과학교실

The Preclinical and Clinical Effects of Herbal Product Containing Rosa mutiflora Roots Extracts as a Main Component on the Hair Growth Promotion

Joong Hark Kim*,**, Sung Kil Hong**, Sung Jue Hwang**, Sang Wook Son***, Yong Soon Choi*
*Department of Biotechnology, Kangwon National University, **Erom R&D Center, Erom Co., Ltd.
***Department of Dermatology, Korea University Ansan Hospital
(Received 2012 January 27, 3rd Revised 2012 March 21, Accepted 2012 April 2)

Abstract

In this study, to develop hair growth agents using natural products which has excellent ability to promote hairgrowth effect and fewer side effect, animal experiment and clinical trials was performed to evaluate hair growth promotioneffect of herbal product containing Rosa multiflora roots extracts as a main component (RMHP). 4-week-old male C57BL/6mice were removed the dorsal hair using thioglycolate, and applied 15% EtOH solution as a negative control, 5% minoxidilas a positive control and RMHP to dorsal skin. In the results of macroscopy and photo-interpretation, RMHP grouprecorded 100% (+++++) of hair growth was proved to significantly stimulate hair growth against 80% (++++) negative controlgroup. 37 patients were treated with RMHP and evaluated the therapeutic effect at 16 weeks. Hair density was significantlyincreased at 16 weeks after applying RMHP (125.0 ± 4.9 FU/㎠) compared to before treatment (104.3 ± 4.7 FU/㎠,p < 0.05), and hair thickness were also significantly increased (0.066 ± 0.003 ㎜) than before treatment (0.055 ± 0.002 ㎜,p < 0.05). The result of clinical photo-interpretation using 7-point rating scale assessment, after 16 weeks clinical symptomswere evaluated to significantly improve with 1.23 ± 0.05 (p < 0.05). Therefore, the results of this study were observed thatRMHP have hair loss prevention effect and hair growth promotion effect to hair loss patients.

서 언

모발 (hair)은 상피조직을 작은 찰과상과 자외선으로부터 보호하고, 외부로부터의 자극을 전달하며, 체온을 조절하는 등의 중요한 기능을 갖는다. 특히 두피 모발 (scalp hair)은 인체 모발의 약 20%를 차지하는데, 모발의 생리적 기능과 함께 두부의 완충작용으로 두부를 충격으로부터 보호할 뿐 아니라 성별, 연령 및 지위에 따른 개인의 개성과 긍정적인 이미지를 부여하는 등의 사회적으로 중요한 기능을 갖는다 (Cash, 2001; Hong, 2009). 

모발은 생장기 (anagen), 퇴행기 (catagen) 및 휴지기 telogen)의 성장주기를 반복하는데, 정상적인 두피에서 90~95%는 생장기에 있고 1% 미만은 퇴화기에 있으며 5~10%는 휴지기에 있으며, 매일 100개 이상의 모발이 휴지기에 접어들고 같은 수의 모낭은 다시 생장기로 들어간다 (Price, 1999). 따라서 매일 100개 이상의 모발이 탈락되고 새로 생성되는데, 모발이 비정상적으로 많이 탈락되거나 재생되지 않는 증상을 탈모(alopecia)라 한다. 탈모의 치료방법으로는 경피 도포제로서 미녹시딜 (Minoxidil®)과 경구 복용제로서 프로페시아 (Propecia®)가 FDA의 승인을 받은 유일한 의약품으로 많이 사용되고 있다 (Price, 1999; Selmanowilz et al., 1974). 하지만 임상사례로부터 미녹시딜에서 체중 증가, 부종, 협심증, 피부염 및 소양증 등과, 프로페시아에서 남성 성기능 장애 및 기형아 출산 등의 심각한 부작용을 나타내는 것으로 보고되어 사용이 제한적이거나 또는 환자들의 자발적인 기피현상을 갖는 문제점이 있다 (Hagemann et al., 2005; McClellan and Markhan, 1999). 

천연물은 다양한 연구에서 항산화 및 면역조절 기능을 나타내는 것으로 보고되었으며, 이를 이용하여 피부에 자극이 적은 반면 항노화, 미백, 주름개선 또는 항염증 등의 다양한 기능성을 갖는 한방화장품을 개발하기 위한 연구들이 주목받고 있다 (Cho et al., 2011; Kim et al., 2011; Lee et al., 2011;Seo et al., 2009). 특히, 최근 항산화 효과 및 면역조절 작용등을 나타내는 천연물을 이용하여 발모효과가 우수하면서도 부작용이 적은 발모제를 개발하기 위한 연구들이 다양하게 수행되고 있다. Lim 등은 tocotrienol의 섭취가 두피의 지질과산화 및 산화적 스트레스를 감소시켜 발모를 촉진하는 것으로 보고하였으며 (Lim et al., 2010), Joo는 수종의 천연물과 Lactobacillus plantarum 균주를 이용한 발효추출물의 도포가 모발생장에 관여하는 cytokine을 조절하여 C57BL/6 mouse의 모발성장을 촉진하는 것으로 보고하였다 (Joo, 2011). Kim 등은 화학요법제인 cytrabine에 의한 자발적인 탈모실험 모델에서 측백나무 (Thuja orientalis)의 추출물의 도포가 염증성 cytokine과 염증 유발인자의 조절을 통해 DBA1J mouse의 모발성장을 촉진한 것으로 보고하였다 (Kim et al., 2004). 이 밖에도 탈모 치료에 이용되는 한방 처방전 또는 민간요법에 근거한 다양한 종류의 한약재나 천연물의 추출물을 이용한 발모제의 개발에 대한 연구가 보고되어 천연물로부터 발모효과가 우수한 제제의 개발이 가능할 것으로 시사하였다. 

찔레뿌리 (Rosa multiflora roots)는 한방에서 청열 (淸熱), 이습 (利濕,) 거풍 (祛風), 활혈 (活血)에 효능이 있어 당뇨병, 관절염, 토혈, 월경불순 및 타박상 등의 치료목적으로 민간에서 사용되어 왔다. 찔레뿌리의 주요 성분으로 triterpenoid와 lignan 성분 등이 보고되었으며, 특히 최근 항산화활성이 높은 축합형 탄닌화합물 (condensed tannins)인 procyanidin B3와 catechin이 포함 되어 있는 것으로 분석되어 개발 가치가 높은 것으로 평가된다 (Han, 2006). 찔레뿌리의 생리활성에 관한 연구로 Choi 등은 찔레뿌리 유기용매 추출물이 HMG-CoA reductase의 활성을 억제하여 닭의 혈청 콜레스테롤을 유의하게 낮추는 겄으로 보고하였고 (Choi et al., 1993), Lee와 Choi (1999) 는 찔레뿌리의 열수추출물이 ACAT에 대해 저해활성을 나타내어 지질흡수 억제효과가 있는 것으로 보고하였다. 또한 Park 등(2011)은 찔레뿌리의 유기용매 추출물에서 DPPH, ABTS 및 superoxide anion 라디컬 소거능에 대한 항산화활성과 iNOS protein의 발현 억제에 따른 항염증 작용이 우수한 것으로 보고하였고, 더불어 찔레뿌리로부터 정제한 procyanidin B3와 catechin의 도포가 아토피 유발 NC/Nga mouse에게 염증성 cytokine과 COX-2 및 iNOS를 유의하게 감소시켜 항염증 작용을 나타내는 것으로 보고하였다 (Park et al, 2011). 

본 연구에서는 발모 효과가 우수하면서도 부작용이 적은 발모제의 개발을 위하여 다양한 생리활성 기능을 갖는 찔레뿌리와 갈근, 우엉, 옥미수, 검은콩 껍질 및 쑥을 혼합하여 추출한 천연물 조성물을 조제하였으며, 동물실험과 임상실험을 수행하여 상기 조성물의 발모촉진효과에 대한 전임상 및 임상적인 효능을 평가하고자 하였다. 

재료 및 방법

1. 발모 조성물의 전임상 효능평가

1) 동물실험윤리위원회 (IACUC) 심의

본 전임상 연구는 이롬 동물실험윤리위원회 (EROM IACUC)로부터 동물실험계획서에 대하여 실험동물을 이용한 연구의 적합성과 윤리성에 대하여 심사승인을 득한 후 수행 하였다(IACUC No.: AEC-2009114-003). 

2) 발모 조성물의 제조

 실험에 사용된 찔레뿌리 (Rosa multiflora root), 갈근(pueraria root), 우엉 (burdock), 옥미수 (maydis stigma), 검은콩 껍질 (black soybean hulls) 및 쑥 (mugwort)은 한약재상을 통하여 국내산으로 확인된 원료를 입수하여 사용하였다. 입수한 원료는 찔레뿌리를 50%가 포함되도록 조성한 후, 15%의 주정을 이용하여 shaking incubator (Jisico Co., Ltd, Korea)내에서 24시간 상온 교반추출 하였다. 추출한 원료는 감압 여과 후 rotary evaporator (EYELA, Tokyo Ricakikai Co., Ltd, Japan)를 이용하여 감압농축한 후 최종 15%의 추출 고형물이 함유되도록 15% ethanol 용액과 혼합액으로 제조하여 시험에 사용하였다.

3) 실험동물의 입수 및 관리

 4주령의 웅성 C57BL/6 mouse (Orient Co., Ltd, Korea)를 입수하여 1주간 사육환경에서 식이적응을 시켰다. 모든 실험동물은 open-lid cage (Jeongdo Industry Co., Ltd, Korea)내에 bedding (Lignocel, JRS Co., Germany)을 깔아 사육하였으며, 사육 기간 중 식이는 시판 실험동물사료(Purina, Switzerland)와 정수된 수돗물을 급수병에 담아 자유급여 (ad. libitum) 하였다. 사육환경은 Clean Animal Lack (Jeongdo Industry Co., Ltd, Korea) 내에서 평균온도 25 ± 1℃, 상대습도 45 ± 5% 및 auto-timer를 이용하여 12시간의 일조시간을 유지시키며 사육하였다.

4) 실험동물의 제모 및 시료의 처리

 1주일간의 식이적응을 마친 후 실험동물을 10마리씩을 한군으로 하여 실험군을 분류하였다. 시료처리 1일 전 실험동물의 배부 (dorsal skin)의 털을 electronic clipper를 이용하여 면도한 후 80% thioglycolic acid 주성분의 제모제 (Niclean, Ildong Co., Ltd, Korea)를 처리하여 모근의 털을 완전히 제거하였다. 제모 1일 후 실험동물 배부의 피부가 선홍색으로 털이 완전히 제거된 것을 확인 한 후 각각의 실험 시료를 도포하였다. 실험 시료는 음성대조군 (Group: CON)은 추출물 시료의 용매와 같은 15% ethanol 용액과, 양성대조군 (Group:MXL)으로 의약외품으로 판매되는 5% minoxidil 주성분의 발모제 (Minoxil, Hyundai Pharm. Co., Ltd, Korea)와 실험물질로 찔레뿌리 주성분의 천연물 조성물 (Group: RMHP)을 15% ethanol 용액으로 제조하여 2주간 도포하였다.

5) 육안관찰 및 사진판독

 대조물질 및 실험물질의 도포에 따른 양모와 육모효과를 관찰하기 위하여 양모기간 중 1주일 간격으로 육안관찰 및 사진촬영을 하였다. 실험 종료 후 실험동물을 diethyl ehther 를 이용한 호흡마취 하에 도태시켰다. 각 주간에 촬영된 사진을 육안적으로 판단하여 제모된 배부 피부의 발모상태에 따라 0% (−), 0~20% (+), 20~40% (++), 40~60% (+++), 60~80% (++++), 및 80~100% (+++++)의 척도로 하여 실험 물질의 도포에 따른 전반적인 양모 및 육모효과를 평가하였다.

2. 발모 조성물의 임상 효능평가

1) 임상시험심사위원회 (IRB) 심의

 본 임상시험 연구는 고려대학교의료원 안산병원 임상시험 심사위원회로부터 발모조성물의 임상시험 효능평가에 대한 연구계획서에 대한 승인을 득한 후 수행 하였다 (IRB No.: ED9110).

2) 대상자의 선정

 본 임상시험에 대한 임상시험심사위원회 심의 통과 후에 남성형 및 여성형 탈모증 (Male and Female Pattern Alopecia) 환자 40명을 모집하였다. 피검자는 한국인 안드로겐성 탈모증(andorgenetic alopecia) 환자들을 대상으로 하였으며, 환자들을 의학적으로 남성형 및 여성형 탈모증으로 진단 및 분류하고, 원형 탈모증, 휴지기 탈모증 등의 기타의 탈모 환자들은 정확한 비교 분석을 위하여 시험 대상에서 제외하였다. 임상시험 대상자의 선정 기준은 본 임상시험에의 모집 공고를 통하여 자발적으로 참여한 환자 중, 최근 3개월 이상 탈모증으로 진단을 받고 치료를 필요로 하는 18세 이상의 한국인 남녀 탈모증 환자로서, 임상시험의 목적과 방법 및 효과 등에 대한 설명을 듣고 서면 동의서에 자필 서명한 피험자를 대상으로 하였다. 임상시험 대상자의 제외 기준은, 다른 질환으로 약물치료를 받고 있는 환자, 임신하였거나 수유 중인 여성 환자, 시험 성분에 과민증이 있는 환자, 본 임상시험의 목적 및 방법을 이해하지 못하는 환자, 한글을 읽고 쓰고 이해하는데 어려움이 있는 환자, 임상시험 시작 시점 2주 이내에 다른 탈모치료 약제나 제품을 투여 받은 환자, 또는 기타, 임상시험 담당자가 판단하였을 때 본 임상시험 수행이 어렵다고 판단되는 환자로서, 임상시험 지원자 중 해당자는 시험 대상에서 제외하였다.

3) 시험물질의 처방

 전임상 효능평가 연구의 최종 조성물인 찔레뿌리 추출물을 주성분으로 하는 천연물 조성물을 액상 두피 도포용 외용제(hair tonic)로 제조하여 시험에 사용하였다. 임상시험에 참여한 피험자는 서면 동의서를 작성한 후에 연구자의 안내에 따라 천연물 조성물을 아침, 저녁으로 일일 2회씩 16주간 도포하도록 하였다.

4) 포토트리코그램에 의한 평가

 임상시험에 참여한 피험자는 시험물질을 도포하기 전 두정부 탈모부위 (the leading edge of the vertex bald spot)에 검은 점으로 반영구 문신 (tattoo)을 하여 매 측정시마다 동일한 부위를 측정할 수 있도록 표지하였다. 시험물질 도포 전(base line)과 도포 후 8주째 및 16주째에 환자의 머리를 머리 고정대 (stereotatic device)에 보정한 후 문신 부위를 중심으로 한 탈모 부위를 simple hand-held phototrichogram (Folliscope2.5®, LeadM Co, Korea) 영상 모발 검사 장비를 이용하여 영상을 획득한 후 단위면적당 모발의 개수 (hair count), 두께 (hair thickness) 및 밀도 (hair density)의 변화를 측정하여 비교평가 하였다.

5) 임상사진 평가

 환자를 머리 고정대 (stereotatic device)를 이용하여 일정한 거리와 방법으로 디지털 카메라를 이용하여 시험물질 도포 전과 8주째 및 16주 째에 전두부의 임상사진을 촬영하였다. 측정 오류를 경감시키기 위하여 임상시험 기간 동안 환자들에게 동일한 헤어스타일과 모발 색깔을 유지하도록 권유 하였다. 촬영한 임상사진에 대하여 3인 이상의 전문가 패널 (expert panel assessment of global photographs)을 구성하여 탈모증 개선 정도에 대한 평가를 수행하였다. 연구자의 평가 척도는 7-point ratign scale에 의하여 ‘매우 악화 (greatly decreased)’, ‘악화 (moderately decreased)’, ‘다소 악화 (slightly decreased)’, ‘변화 없음 (no change)’, ‘다소 호전 (slightly increased)’, ‘악화 (moderately increased)’ 및 ‘매우 호전 (greatly increased)’으로 −3점에서 +3점까지 점수화하여 평가하였다.

6) 환자 만족도 설문지 평가

 환자의 탈모 개선효과에 대한 만족도는 시험물질 도포 후 8주째 및 16주째에 설문응답을 통하여 평가하였다. 평가 척도는 탈모에 관한 임상연구에서 널리 사용되고 있는 3-point rating scale을 이용하여 두정부 탈모 부위의 크기 변화 (size of vertex spot), 정수리에서의 탈모 (hair loss on top of scalp), 전두부 탈모 변화 (bitemporal recession), 모발 탈락(hair shedding), 모발의 질 (hair quality) 및 전반적인 만족도 (overall satisfaction)에 대하여 ‘호전 (improvement)’, ‘변화 없음 (no change)’ 및 ‘악화 (worse)’로 분류하여 평가하였다.

7) 통계학적 분석

 모든 결과 값은 평균 ±표준편차 (mean ± SD)로 표시 하였다. 통계 분석은 SPSS (version 12.0, SPSS Inc., USA) 프로그램을 사용하였으며, 각 처리 시점간의 평균에 대한 유의성을 검정하기 위하여 대응표본 T-검정 (paired t-test)을 수행하여 분석하고, p value가 0.05 미만인 경우를 통계적으로 유의한 것으로 간주하였다.

결 과

1. 발모 조성물의 전임상 효능평가

 천연물 조성물의 발모효과를 평가하기 위하여 실험동물의 제모된 피부에 시험물질 도포 전과 1주 및 2주째에 육안 및 사진판독을 통하여 발모상태를 관찰하였다. 제모 후 1일 후 실험동물의 배부는 선홍색으로 모근이 휴지기 (telogen) 상태에 접어든 것으로 확인하였으며, 제모크림 처리에 따른 상처(scratch)가 모든 실험동물에서 나타났으나 1주 내에 모두 사라졌다. 실험물질 도포 1주 후에는 대조군 (CON)에 대하여 5% minoxidil 처리군 (MXL)과 천연물 조성물 (RMHP) 처리군이 두드러진 모발의 성장을 나타내었다. 실험물질 도포 2주째에 대조군은 약 80% (++++) 정도의 모발 성장을 나타낸데 대하여 MXL 및 RMHP 군은 거의 완전히 발모가 된 상태로 관찰되었으며 (+++++), RMHP군과 MXL군 간에는 차이를 보이지 않았다 (Table 1, Fig. 1).

Table 1. Hair growth promoting effect of herbal product containing Rosa multiflora roots extracts as a main component on hair removed dorsal skin of C57BL/6 mice.

Fig. 1. Hair growth promoting effect of herbal product containing Rosa multiflora roots extracts as a main component on hair removed dorsal skin of C57BL/6 mice.Group: CON; 15% EtOH, MXL; 5% minoxidil, RMHP; herbal product.

2. 발모조성물의 임상 효능평가

1) 임상시험 대상자의 특성

 천연물 조성물의 발모촉진 효능평가에 대한 임상시험에 총 40명의 환자를 대상으로 시행하였으며, 피검자 중 남자 2명과 여자 1명이 개인 사정으로 중도 탈락하여 최종 남자 29명 및 여자 8명으로 총 37명이 연구에 참여하였다 (Table 2). 연구에 참여한 환자들의 평균 연령은 남자는 43.7 ± 7.4세이고, 여자는 52.5 ± 6.2세로 남녀 전체 평균은 48.1 ± 8.0세이였다(Table 2).

Table 2. Age, gender distribution and patterns of alopecia of patients.

2) 대상 환자의 탈모 형태 분석

 임상시험에 참여한 피험자의 탈모 정도를 평가하기 위하여 남성 환자의 경우 헤밀턴-노우드 분류법 (modified Hamilton-Norwood classification)과 여성환자의 경우 루드윅 분류법(Ludwig classification)을 이용하여 탈모 형태를 분석하였다. 헤밀턴-노우드 분류법에 따른 남성 환자의 탈모 형태는 두정부의 탈모가 진행되는 IIIvertex형이 12명으로 가장 많았고, 탈모가 진행되는 II형 6명으로 많았으며, 그 외 탈모가 심각하게 진행되는 IV형, V형, Va형 및 VI형이 포함된 것으로 분석되었다 (Table 2). 루드윅 분류법에 따른 여성 환자의 탈모 형태는 전두부 탈모가 시작되는 I형 4명과 두정부 모발이 두드러지게 감소하는 II형이 4명으로 포함된 것으로 분석되었다(Table 2).

3) 포토트리코그램에 의한 평가

 시험물질 도포에 따른 발모촉진 효과를 평가하기 위하여 피험자의 두정부 탈모부위를 포토트리코그램을 이용하여 모발 밀도 (hair density) 및 모발 두께 (hair thickness)를 측정하였다. 피험자의 모발 밀도는 천연물 조성물 도포전 104.3 ± 4.7 FU/㎠에서 도포 8주째에 평균 116.4 ± 4.9 FU/㎠로 유의하게 증가하였으며 (p < 0.05), 도포 16주째에는 125.0 ± 4.9 FU/㎠로 도포 전에 대하여 약 20% 유의하게 증가한 것으로 나타났다 (p < 0.05) (Fig. 2). 피험자의 모발 두께는 천연물 조성물 도포전 0.055 ± 0.002㎜에서 도포 8주째에 0.062 ± 0.003㎜로 유의하게 증가하였으며 (p < 0.05), 도포 16주 째에는 평균 0.066 ± 0.003㎜로 도포전에 대하여 약 21.1% 유의하게 증가한 것으로 나타났다 (p < 0.05) (Fig. 3).

Fig. 2. Changes of hair density of patients before and after applying of herbal product containing Rosa multiflora roots extracts as a main component, measured by simple hand-held phototrichogram.Abbreviation, FU means follicular unit of scalp skin. p-value means statistical significance within week at p < 0.05.

Fig. 3. Changes of hair thickness of patients before and after applying of herbal product containing Rosa multiflora roots extracts as a main component, measured by simple hand-held phototrichogram. p-value means statistical significance within week at p < 0.05.

4) 임상사진 평가

 시험물질 도포 8주째 및 16주 째에 피험자의 전두부의 임상사진을 촬영한 후 7-pont rating scale에 의해 탈모증의 개선 정도를 평가하였다. 전문가 패널에 의한 임상사진의 평가결과 천연물 조성물 도포 전에 대하여 도포 8주째에 평균+0.51점, 그리고 16주 째에 평균 +1.23점으로 도포 기간에 따라 증상이 유의하게 호전되는 것으로 평가 되었다 (p < 0.05)(Fig. 4, Fig. 5).

Fig. 4. Improvement of alopecia symptom of patients before and after applying of herbal product containing Rosa multiflora roots extracts as a main component, evaluated by expert panel assessment of global photographs.p-value means statistical significance within week at p < 0.05.

Fig. 5. Clinical cases of alopecia patients before and after applying of herbal product containing Rosa multiflora roots extracts as a main component.

5) 환자 만족도 설문지 평가

 시험물질 도포 후 8주째 및 16주째에 3-point-rating scale을 이용하여 호전, 변화 없음 및 악화 여부에 대한 환자의 만족도를 설문응답을 통하여 평가하였다. 두정부 탈모 부위의 면적변화, 정수리에서의 탈모, 전두부 탈모 변화, 모발 탈락, 모발의 질 및 전체적인 만족도에 대한 설문 응답에서 전반적으로 40~55%의 환자에 있어 호전되었다고 답변하였으며, 전반적인 만족도에 있어서는 사용 16주 후에 62.1%의 환자가 호전되었다고 답변하여, 환자들이 천연물 조성물의 사용에 따른 발모촉진 효과에 대하여 비교적 높은 만족도를 갖는 것으로 나타났다 (Table 3).

Table 3. Patient's subjective assessment of the results.

고 찰

 탈모는 사람에게 모발의 생리적 기능을 상실시킬 뿐 아니라 자부심 감소, 정신적 고통, 부끄러움 및 사회적 부족감 등의 정서적정신적인 영향을 미쳐 사회성을 떨어뜨리는 심각한 요인으로 작용한다 (Rushton et al., 2002; Cash et al., 1993). 최근 외모를 중시하는 사회적 풍토로 인하여 모발의 사회적 기능이 더욱 강조되는데 반해, 그로 인한 잦아진 염색과 퍼머 및 헤어스타일링 등의 제품사용의 증가에 따른 모발손상과 탈모환자는 더욱 증가하고 있는 실정으로 사회적 문제가 되고 있다 (Yoon and Park, 2010).

 탈모의 발병 기전은 남성호르몬인 testosterone이 두피에 존재하는 5α-reductase에 의해 생성되는 dihydrotestosterone (DHT)이 주요 원인으로, 유전적 소인이 강하게 작용하는 것으로 알려져 왔다 (Olsen et al., 2005). 하지만 최근의 연구에는 탈모증의 원인으로 유전적 소인 외에 식습관의 변화나 외부환경의 영향 등의 다양한 환경적 변인이 탈모에 영향을 미치는 것으로 생각되고 있다. 환경적 변인에 의한 탈모증 유발의 원리로 탈모환자의 혈액에서 활성산소종(reactive oxygen species)에 의한 산화적 손상을 방어하는 glutachione, glutachione peroxidase, SOD 등의 활성이 유의하게 낮은 반면, TBARS는 유의하게 증가하는 것으로 보고하여 산화적 스트레스를 주요 발병기전으로 제시하였다 (Naziroglu and Kokcam, 2000; Koca et al., 2005; Akar et al., 2002). 또한, 감염, 오염물질, 흡연 또는 자외선 등의 환경적 영향의 결과로 산화적 손상에 의한 세포노화 촉진과 모낭 생장에 관여하는 사이토카인의 변화를 제시하여, 항산화 작용기작으로 탈모증 치료가 가능함을 시사하였다 (Trüeb, 2006, 2009). 이와 관련된 연구로 Lim 등(2010) 의 tocotrienol 섭취에 의한 탈모증 개선 임상시험과, Joo (2011)와 Kim 등(2004)의 천연물 추출물을 이용한 전임상 연구는 천연물질의 항산화 작용이 산화적 손상을 감소시킬 뿐 아니라 모발 성장인자의 발현과 염증성 cytokine에도 관여하여 탈모증 치료가 가능함을 뒷받침 하고 있다.

 본 연구에서 천연물 추출물의 주원료로 사용된 찔레뿌리(Rosa mutiflora root)는 축합형 탄닌 화합물인 procyanidin B3와 catechin이 포함 되어 항산화 활성이 높은 것으로 알려져 있는데 (Han, 2006), Park 등 (2011)은 NC/Nga mouse에게 찔레뿌리에서 정제한 procyanidin B3와 catechin의 도포가 염증성 cytokine과 COX-2 및 iNOS를 유의하게 감소시키며, 또한 Park 등 (2011)은 찔레뿌리 추출물이 DPPH, ABTS 및 superoxide anion 라디컬 소거능에 대해 항산화 활성이 높고 iNOS protein의 발현 억제에 따른 nitric oxide의 생성조절로 항염증 작용이 우수한 것으로 보고하여, 찔레뿌리 추출물이 항산화 작용과 염증억제 효과가 우수함을 시사하였다. 한편 천연물 추출물의 부원료인 우엉과 갈근 역시 다양한 연구에서 산화적 손상에 대한 항산화 효과 및 항염증 작용을 갖는 것으로 보고되었다 (Duh, 1998; Chow et al., 1997; Kang et al., 2005; Lee et al., 2001; Kim et al., 2001). 본 연구에서 천연물 조성물의 도포에 따른 발모 효과는 각각의 천연물이 갖는 이러한 항산화 작용과 염증성 cytokine의 조절과 밀접한 관련이 있을 것으로 사료된다.

C57BL/6 mouse를 이용한 Joo (2011)와 Hong 등 (2006)의 연구에서 음성대조군에 대해 5% minoxidil은 도포 2주 후 100%에 준하는 발모효과를 보였는데, 본 연구에서도 실험 종료 시점에서 대조물질이 80% 미만의 모발성장에 그친데 반해 5% minoxidil의 도포군이 100%에 달하는 완전발모상태로 관찰되어 양성대조물질로서 minoxidil의 발모효과를 확인할 수 있었다 (Table 1). 천연물 조성물은 C57BL/6 mouse에 도포2주째에 유의하게 모발성장을 촉진한 것으로 나타났는데, 특히 양성대조물질인 5% minoxidil과 동등한 수준의 발모효과를 보여 탈모증 치료제로서의 가능성이 높음을 시사하였다. 

남성형 탈모증은 40대 이후로 발병율이 높아지는 것으로 나타나며, 남성 환자의 경우 중앙부 좌우 옆머리선이 후퇴하는 M형탈모와 여성 환자의 경우 중앙 탈모가 전형적인 탈모형태를 보인다 (Piao et al., 2002; Ro, 1999). 본 연구에서도 임상시험을 위해 모집된 피검자의 평균연령은 48.1 ± 8.0세로 나타났으며, 남성 환자의 경우 평균연령 43. ± 7.4세의 전형적인 M형 탈모를 보였고, 여성 환자의 경우 평균연령 52 ± 6.2세의 전형적인 중앙부 탈모를 보였다 (Table 2). 본 연구에 지원한 여성 환자의 평균연령이 50대에 분포하는 이유는 안드로겐성 탈모가 여성에서도 12~40세에 발생하지만 여성의 경우 헤어스타일로 마스크 (masking)되어 실제로 육안적으로 인지되어 자각하는 시기는 50세 이상으로 나타기 때문인 것으로 사료된다 (Price, 1999). 탈모증 환자에게 천연물 조성물을 16주간 도포하며 치료효과를 관찰한 결과는 전임상 연구에서와 같이 치료 기간에 따라 유의하게 발모가 촉진된 것으로 나타났으며, 전반적인 치료 효과는 16주의 치료기간에 대해 약 20%를 상회하는 것으로 나타났다 (Fig. 2, 3). 한편, 본 연구에서는 양성대조물질로서 minoxidil과 위약 (placebo) 대조군과의 비교평가는 수행되지 않아 천연물 조성물의 치료효과를 정량적으로 평가하기에는 어려움이 있는 것으로 사료된다. 하지만, 의약외품인 5% minoxidil의 치료효과에 대한 선행 임상연구의 결과에서 48주간의 치료기간에 대해 약 45%의 치료효과를 보이며 12개월의 통상적인 치료에 대해 약 30~40% 사이의 치료효과를 나타내는 것으로 보고되는데 (Price, 1999; Otomo, 2002), minoxidil의 치료 효과와 비교할 경우 본 연구의 천연물 조성물이 16주의 단기간에 20% 이상의 탈모증 치료효과를 보인 것은 의미 있는 결과로 사료되며, 보다 장기간의 치료기간을 가질 경우 전임상 연구에서와 같이 minoxidil과 동등한 정도의 치료효과를 나타낼 것으로 기대된다.

본 연구의 결과 전임상 연구로부터 찔레뿌리 추출물을 주성분으로 하며 우엉, 갈근, 옥미수, 검은콩 껍질 및 쑥을 부원료로 하는 천연물 추출물은 의약외품인 5% minoxidil과 동등한 수준의 발모촉진 효과를 나타내었으며, 임상시험에서도 안드로겐성 탈모증을 겪는 남녀 환자에 대하여 16주간 도포한 결과 20% 이상의 발모효과를 나타내는 것으로 확인되었다. 본 연구의 결과 찔레뿌리 추출물을 주성분으로 하는 천연물 조성물은 탈모환자에게 탈모예방 및 발모촉진의 기능이 있음을 확인하였으며, 따라서 본 조성물을 이용한 탈모 치료제제의 개발이 가능할 것으로 사료된다. 

Reference

1.Akar A, Arca E, Erbil H, Akay C, Sayal A and Gur AR. (2002). Antioxidant enzymes and lipid peroxidation in the scalp of patients with alopecia areata. Journal of Dermatological Science. 29:85-90.
2.Cash TF, Price VH and Savin RC. (1993). Psychological effects of androgenetic alopecia on women: comparisons with balding men and with female control subjects. Journal of the American Academy of Dermatology. 29(4):568-575.
3.Cash TF. (2001). The psychology of hair loss and its implications for patient care. Clinics in Dermatology. 19:161-166.
4.Cho EA, Cho Eh, Choi SJ, Park KH, Kim SY, Jeong YJ, Ku CS, Ha BJ, Jang DI and Chae HJ. (2011). Screening of antiwrinkle resource from herbal medicinal extracts and stability test of its cosmetic products. Korean Journal of Medicinal Crop Science. 19:126-135.
5.Choi YS, Rhee HI, Yong KJ, Ham SS and Lee SY. (1993). Cholesterol-lowering effects of extracts of Rosa multiflora roots in chickens. Korean Journal of Lipidology. 3:215-220.
6.Chow LW, Wang SJ and Duh PD. (1997). Antibacterial activity of burdock. Food Science. 24:195-202.
7.Duh PD. (1998). Antioxidant activity of burdock(Acrtium lappa Linne): It's scavenging effect on free-radical and activity oxygen. Journal of the American Oil Chemists' Society. 75:455-461.
8.Hagemann T, Schlutter-Bohmer B, Allam JP, Bieber T and Novak N. (2005). Positive lymphocyte transformation test in a patient with allergic contact dermatitis of the scalp after shortterm use of topical minoxidil solution. Contact Dermatitis. 53:53-55.
9.Han JT. (2006). Development of functional material using the root of Rosa multiflora. Food Industry and Nutrition. 11:59-65.
10.Hong JT, Lee SR, Kim HH, Jo YK, Baek IJ, Yon JM, Nahm SS Kwack DH, Lee JE and Lee BJ. (2006). Hair growth promotion effect of a bio-active shampoo, Bonogen in C57BL/6 mice. Journal of Toxicology and Public Health. 22:221-228.
11.Hong SS. (2009). Hair biology and effluvium. Bulletin of Food Technology. 22:651-663.
12.Joo SS. (2011). In vitro and in vivo hair growth promotion effects of Lactobacillus platarum-fermented plant extracts (MBN). Korean Journal of Food Science and Technology. 43:381-386.
13.Kang KA, Chae S, Koh Ys, Kim JS, Lee JH, You HJ and Hyun JW. (2005). Protective effect of Puerariae Radix on oxidative stress induced by hydrogen peroxide and streptozotocin. Biological Pharmaceutical Bulletin. 28(7):1154-1160.
14.Kim HB, Kang KH, Hwang WD, Lyu SA and Lee SY. (2009). The effects of Puerariae Radix on allergic inflammation. The Journal of Korean Oriental Pediatrics. 23:217-231.
15.Kim JS, Jeong MH, Choi WY, Seo YC, Ma CJ, Ahn JH, Kim NS, Hwang BH, Cho JS and Lee HY. (2011). Enhancement of whitening effects of Lithospermum erythrorhizon extracts by ultra high pressure. Korean Journal of Medicinal Crop Science. 19:97-102.
16.Kim YJ, Chung HC, Chung HT, Choi KY, Yun YG and Jang SI. (2004). Hair growth promoting effect of Thuja orientalis ethanol extracts on hair loss-induced DBA1J mice. Korean Journal of Oriental Physiology & Pathology. 18:1471-1475.
17.Koca R, Armutcu F, Altinyazar H and Gurel A. (2005). Evaluation of lipid peroxidation, oxidant/antioxidant status and serum nitric oxide levels in alopecia areata. Medical Science Monitor. 11:296-299.
18.Lee HJ and Choi MS. (1999). Measurement of inhibitory activities on 3-hydroxy-3methylglutaryl by various plant extracts in vitro. Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition. 28:958-962.
19.Lee MK, Cho SY, Jang JY, Cho MS, Jeon SM, Jang MK, Kim MJ and Park YB. (2001). Effect of Puerariae Flos and Puerariae Radix extracts on antioxidant enzymes in ethanolteated rats. The American Journal of Chinese Medicine. 29:343-354.
20.Lee SE, Lee JH, Kim JK, Kim GS, Kim YO, Soe JS, Choi JH, Lee ES, Hoh HJ and Kim SY. (2011). Anti-inflammatory activity of medicinal plant extracts. Korean Journal of Medicinal Crop Science. 19(4):217-226.
21.Lim AB, Wong JW and Yuen KH. (2010). Effect of tocotrienol supplementation on hair growth in human volunteers. Tropical Life Sciences Research. 21:91-99.
22.McClellan KJ and Markhan A. (1999). Finasteride: A review of its use in male attern hair loss. Drugs. 57:111-126.
23.Naziroglu M and Kokcam I. (2000). Antioxidants and lipid peroxidation status in the blood of patients with alopecia. Cell Biochemistry and Function. 18:169-173.
24.Olsen EA, Messenger AG, Shapiro J, Bergfeld WF, Hordinsky MK, Robert JL, Stough D, Washenik K and Whiting DA. (2005). Evaluation and treatment of male and female pattern hair loss. Journal of the American Academy of Dermatology. 52:301-311.
25.Otomo S. (2002). Hair growth effect of minoxidil. Folia Pharmacologica Japonica. 119:167-74.
26.Park GH, Lee JY, Kim DH, Cho YJ and An BJ. (2011). Antioxidant and antiinflammatory effects of Rosa mutiflora Root. Journal of Life Science. 21:1120-1126.
27.Park KH, Choi SE, Choi YW, Lee do I, Joo SS, Jeong MS, Bang H, Lee CS, Lee MK, Seo SJ and Lee MW. (2011). Topical application of two condensed tannins from the root of Rosa multiflora Thunberg for the treatment of atopic dermatitis (AD) in NC/Nga mice. Phytotherapy Research. 25:1564-1569.
28.Piao YJ, Kim YD, Seo EY, Song KY, Suhr KB, Lee JH and Park JK. (2002). Expression of the proteins associated with epidermal differentiation during human hair growth cycle. Korean Journal of Investigative Dermatology. 9:21-28.
29.Price VH. (1999). Treatment of hair loss. The New England Journal of Medicine. 341:964-973.
30.Ro BI. (1999). Alopecia and treatment. Journal of the Korean Medical Association. 42:681-688.
31.Rushton DH, Norris MJ, Dover R and Busuttil N. (2002). Causes of hair loss and the developments in hair rejuvenation. International Journal of Cosmetic Science. 24:17-23.
32.Selmanowilz V, Vitor S, Warburton D and Orentreich N. (1974). Fingerprint arches in alopecia areata. Archives of Dermatology. 110:570-571.
33.Seo JS, LeeTH, Lee SM, Lee SE, Seong NS and Kim JY. (2009). Inhibitory effects of methanolic extracts of medicinal plants on nitric oxide production in activated macrophage RAW 264.7 cells. Korean Journal of Medicinal Crop Science. 17:173-178.
34.Trueb RM. (2006). Pharmacologic interventions in aging hair. Journal of Clinical Interventions in Aging. 1:121-9.
35.Trueb RM. (2009). Oxidative stress in ageing of hair. International Journal of Trichology. 1:6-14.
36.Yoon BY and Park HS. (2010). A study on the factors related scalp care service utilization of women. Journal of the Korean Society of Cosmetology. 16:1-14.