plant stem cell 식물 유래 줄기세포 탐구!! 2020

[문형철]

3 Biotech

. 2020 Jun 5;10(7):291. doi: 10.1007/s13205-020-02247-9

Plant stem cells and their applications: special emphasis on their marketed products

Srishti Aggarwal 1, Chandni Sardana 1, Munir Ozturk 2, Maryam Sarwat 1,✉

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PMCID: PMC7275108  PMID: 32550110

Abstract

Stem cells are becoming increasingly popular in public lexicon owing to their prospective applications in the biomedical and therapeutic domains. Extensive research has found various independent stem cell systems fulfilling specific needs of plant development. Plant stem cells are innately undifferentiated cells present in the plant’s meristematic tissues. Such cells have various commercial uses, wherein cosmetic manufacture involving stem cell derivatives is the most promising field at present. Scientific evidence suggests anti-oxidant and anti-inflammatory properties possessed by various plants such as grapes (Vitis vinifera), lilacs (Syringa vulgaris), Swiss apples (Uttwiler spatlauber) etc. are of great importance in terms of cosmetic applications of plant stem cells. There are widespread uses of plant stem cells and their extracts. The products so formulated have a varied range of applications which included skin whitening, de-tanning, moisturizing, cleansing etc. Despite all the promising developments, the domain of plant stem cells remains hugely unexplored. This article presents an overview of the current scenario of plant stem cells and their applications in humans.

초록

줄기세포는 

생물의학 및 치료 분야에서의 잠재적 응용 가능성으로 인해 

일반 대중의 언어에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 

광범위한 연구를 통해 

식물 발달의 특정 요구사항을 충족시키는 

다양한 독립적인 줄기세포 시스템이 발견되었습니다. 

식물 줄기세포는 

식물의 분열 조직에 존재하는 본질적으로 분화되지 않은 세포입니다. 

이러한 세포는 

다양한 상업적 용도를 가지고 있으며, 

현재 가장 유망한 분야는 줄기세포 파생물을 활용한 화장품 제조입니다. 

과학적 증거는 

포도(Vitis vinifera), 라일락(Syringa vulgaris), 스위스 사과(Uttwiler spatlauber) 등 

다양한 식물이 지닌 항산화 및 항염증 성분이 식물 줄기세포의 화장품 응용 측면에서 중요함을 보여줍니다. 

식물 줄기세포와 그 추출물의 활용은 

널리 확산되어 있습니다. 

이러한 성분으로 제조된 제품은 

피부 미백, 탈색, 보습, 세정 등 다양한 응용 분야를 포함합니다. 

그럼에도 불구하고 

모든 유망한 발전에도 불구하고 식물 줄기세포 분야는 

여전히 크게 탐구되지 않은 상태입니다. 

이 논문은 

식물 줄기세포의 현재 현황과 인간에서의 응용에 대한 개요를 제시합니다.

• 식물 줄기세포는 동물과 마찬가지로 특수한 미세환경인 줄기세포 니치에서 유지되며, 이 니치 내에서 조직화 세포로부터의 국소 신호가 줄기세포 분화를 방지합니다. 흥미롭게도 식물에서 분화한 줄기세포 후손은 줄기세포 전구체에 다양한 피드백 신호를 제공하며, 이로 인해 니치의 필수적인 구성 요소로 기능합니다.
• 식물 줄기세포 니치는 분열 중인 세포의 조직화된 그룹인 메리스템 내에 위치합니다. 모델 식물 Arabidopsis thaliana에서 줄기 끝 메리스템과 뿌리 메리스템은 배아 후 성장의 거의 모든 과정을 담당합니다.
• 비록 조직 구조가 유사하지만, RB 단백질은 동물과 식물 왕국에서 줄기세포 기능에 관여하는 유일하게 보존된 단백질입니다. 식물에서 줄기세포 분화 조절은 조직자 세포에서 발생하는 홈도메인 전사 인자의 활성을 억제하는 펩타이드-수용체 신호전달 모듈을 통해 이루어집니다.
• 식물과 동물 모두에서 기능적인 줄기세포 니치의 위치는 동적 구조 내에서 유지되어야 합니다. 식물에서도 초기 배아 단계부터 세포 수준에서 줄기세포 니치의 위치를 관찰할 수 있으며, 호르몬 신호전달, 마이크로RNA, 전사인자 간의 교차작용을 포함하는 여러 위치 신호가 식별되었습니다.
• 뿌리와 줄기 줄기세포 니치 조직자는 주변 줄기세포의 활동을 조절할 뿐만 아니라 일관된 기관 성장을 유지하는 원거리 이동 증식 세포의 분화를 조절합니다. 동물 줄기세포 니치에서 관찰된 것처럼 식물 조직화 세포는 손상된 줄기세포를 대체할 수 있습니다.
• A. thaliana의 줄기 조직화 세포는 줄기세포 후손에 의해 상부에서 지속적으로 보충되며, 분화 방향으로 하부에서 탈락하는 세포의 풀로 구성됩니다. 뿌리 조직화 세포는 손상된 줄기세포를 대체함으로써 장기적 줄기세포 역할을 수행하여 줄기세포 니치의 장수명을 보장합니다.

요약

식물의 놀랍도록 긴 수명과 재생 능력은 식물 줄기세포의 활동에 의존합니다. 동물과 마찬가지로 줄기세포는 줄기세포 니치에 거주하며, 이 니치는 자기 재생과 새로운 조직으로 분화하는 딸 세포의 생성 사이의 균형을 조절하는 신호를 생성합니다. 식물 줄기세포 니치는 대부분의 후배아기 발달을 담당하는 조직화된 구조인 분열조직 내에 위치합니다. 식물 성장의 특징인 지속적인 기관 생성은 다능성 줄기세포와 분화하는 후손 세포 사이의 균형을 유지하기 위한 강력한 조절 네트워크가 필요합니다. 이 네트워크의 구성 요소가 이제 밝혀졌으며, 이는 동물과 식물 왕국에서 개발된 전략을 비교하는 독특한 기회를 제공하며, 줄기세포 행동의 논리를 이해하는 데 기여합니다.

Keywords: Plant stem cells, Stem cell extract, Cosmetics, Skincare, Anti-ageing

Introduction

Plant stem cells are innately undifferentiated cells present in the meristematic tissues, providing them vitality and a steady supply of precursor cells which later differentiate into various parts or tissues (Batygina 2011). The two vital sources of stem cells in plants are apical and lateral meristematic tissues (Dodueva et al. 2017). The characteristic features of these cells are self-renewal and ability to create differentiated cells (Xu and Huang 2014). Plant stem cells do not undergo the process of ageing and senescence, they undergo differentiation to form specialized and unspecialized cells. These in turn have the potential to develop into any organ or tissue. Therefore, plant stem cells are termed as totipotent cells. Such cells have the potential to regenerate and thereby result in the formation of new organs in the lifetime of a species (Dinneny and Benfey 2008).

Plant stem cells are a form of adaption but due to their immobility, it is difficult for plants to counteract dangerous and stressful stimuli. It has been hypothesized that stem cells help plants for surviving harsh external conditions thus preserving the plant life (Sena 2014). These cells are differentiated on the basis of their action (Table 1) (Crespi and Frugier 2008; Kretser 2007; Sablowski 2007; Verdeil et al. 2007; Vijan 2016) or location (Table 2) (Bäurle and Laux 2003; Byrne et al. 2003; Stahl and Simon 2005).

소개

식물 줄기세포는

분열 조직에 존재하는 본질적으로 분화되지 않은 세포로,

조직에 활력을 제공하고 다양한 부분이나 조직으로 분화되는 전구 세포를 지속적으로 공급합니다(Batygina 2011).

식물에서 줄기세포의 두 가지 주요 원천은

정점 분열 조직과 측방 분열 조직입니다(Dodueva et al. 2017).

 The two vital sources of stem cells in plants are

apical and lateral meristematic tissues 

이 세포의 특징은

자기 재생 능력과 분화된 세포를 생성하는 능력입니다(Xu and Huang 2014).

self-renewal and ability to create differentiated cells

식물 줄기세포는

노화나 노화 과정을 겪지 않으며,

분화를 통해 전문적 또는 비전문적 세포로 분화됩니다.

Plant stem cells do not undergo the process of ageing and senescence,

they undergo differentiation to form specialized and unspecialized cells.

이러한 세포는

다시 어떤 기관이나 조직으로 발달할 잠재력을 가지고 있습니다.

따라서

식물 줄기세포는 전능성 세포로 불립니다.

These in turn have the potential to develop into any organ or tissue.

Therefore, plant stem cells are termed as totipotent cells. 

이러한 세포는

재생 능력을 갖추어 종의 생애 동안 새로운 기관을 형성할 수 있습니다(Dinneny and Benfey 2008).

식물 줄기세포는 적응의 한 형태이지만,

이동성이 없어 식물이 위험하고 스트레스가 많은 자극에 대응하기 어렵습니다.

줄기세포가

혹독한 외부 환경에서 식물이 생존하도록 돕고 식물 생명을 유지하는 데 기여한다는

가설이 제기되었습니다(Sena 2014).

이러한 세포는

작용에 따라 구분됩니다(표 1) (Crespi and Frugier 2008; Kretser 2007; Sablowski 2007; Verdeil et al. 2007; Vijan 2016)

또는 위치(표 2)에 따라 분화됩니다(Bäurle and Laux 2003; Byrne et al. 2003; Stahl and Simon 2005).

Table 1.

Types of stem cells on the basis of their action

MultipotentPluripotentTotipotentUnipotent

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Table 2.

Types of stem cells on the basis of location

Stem cell niche in shoot tipStem cell niche in root tip

Found in dome-shaped organ called shoot apical meristem Has organizing centre which is responsible for the maintenance of the stem cell Stem cells divide into new cells on their own and transit-amplifying cells (group of intermediate cells produced before cell differentiation) by asymmetric division Transit-amplifying cells-play an important role in retaining activity of the cell and accumulate to give to new organs Upper region of shoot apical meristem with stem cell niche-forms central zone of the center This region has slower rate of cell division which reduces the probability of producing mutations Peripheral zone is situated around the central zone, where cell division is more rapid

Different from stem cell niche in shoot tips in their structural arrangement Small amount of organizing cells are surrounded by different types of plant stem cells These centres rarely undergo cell division, so called as Quiescent centres These cells divide in an asymmetrical manner Form stem cells on their own and also form differentiated root cells without forming transit-amplifying cells Stem cells present on the tip side of the root cap are sloughed off in a continuous manner and serves the key role of protecting the stem cell niche

돔 모양의 기관인 싹 끝 분열 조직에 존재합니다
줄기 세포의 유지에 책임지는 조직 중심부를 가지고 있습니다
줄기 세포는 비대칭 분열을 통해 새로운 세포로 분열되며, 세포 분화 전에 생성되는 중간 세포 그룹인 전환 증식 세포로 분열됩니다
전환 증식 세포는 세포의 활성을 유지하는 데 중요한 역할을 하며, 새로운 기관을 형성하기 위해 축적됩니다
줄기 세포 틈새를 가진 줄기 끝 분열 조직의 상부 지역은 중심부의 중앙 구역을 형성합니다
이 지역은 세포 분열 속도가 느려 돌연변이 발생 확률을 감소시킵니다
주변 구역은 중앙 구역 주변에 위치하며, 여기서 세포 분열이 더 빠르게 진행됩니다

줄기세포 니치와 달리 줄기 끝 부분의 구조적 배열이 다릅니다
소수의 조직화 세포가 다양한 유형의 식물 줄기세포에 둘러싸여 있습니다
이 중심부는 세포 분열을 거의 하지 않기 때문에 '휴면 중심부'라고 불립니다
이 세포들은 비대칭적으로 분열합니다
자체적으로 줄기세포를 형성하며, 중간 증식 세포를 형성하지 않고 분화된 뿌리 세포를 형성합니다
뿌리 덮개 끝 부분에 존재하는 줄기세포는 지속적으로 탈락되며, 줄기세포 니치를 보호하는 핵심 역할을 합니다

Propagation of plant stem cells in culture

Some of the important factors contributing towards the maintenance of stem cells in plants are known. These include the signals transmitted from the microenvironment and epigenetic control of stem cells in a manner similar to that in mammals (Weigel and Jürgens 2002). Mature plant stem cells consist of totipotent stem cells that are capable of regeneration into a whole new plant. The technique of plant tissue culture is focused on the process of plant stem cell propagation resulting in either the formation of a whole new plant or tissue or specific types of single cells in the culture for the purpose of harvesting plant metabolites (Sang et al. 2018). This technique is used to standardize the production of plant material under sterile conditions, independent of environmental constraints. Nearly all plant tissues can be used to initiate tissue culture (Takahashi and Suge 1996). Tissue material obtained for culture is called an explant, whose cut surface provides the necessary area for new cells. This is akin to a wound healing reaction. The cells further dedifferentiate, losing distinctive features of normal plant cells to create a colourless cell mass called callus, wherein the stem cells are comparable to those in the meristematic regions. Callus cells are cultured as individual cells or small cell clusters in a liquid culture for higher yield (Imseng et al. 2014; Pavlovic and Radotic 2017; Perez-Garcia and Moreno-Risueno 2018). Various steps and techniques involved in the process of propagation and extraction of stem cells from plants are shown in Fig. 1.

식물 줄기세포의 배양

식물에서 줄기세포의 유지에 기여하는 중요한 요인 중 일부는

알려져 있습니다.

이에는 미세환경에서 전달되는 신호와 포유류와 유사한 방식으로

줄기세포의 에피제네틱 조절이 포함됩니다(Weigel and Jürgens 2002).

성숙한 식물 줄기세포는

전체 새로운 식물로 재생될 수 있는 전능성 줄기세포로 구성됩니다.

식물 조직 배양 기술은

식물 줄기세포의 배양을 통해 전체 새로운 식물이나 조직, 또는 배양에서

특정 유형의 단일 세포를 형성하는 과정에 초점을 맞추며,

이는 식물 대사산물의 수확을 목적으로 합니다(Sang et al. 2018).

이 기술은

환경 제약으로부터 독립적으로 무균 조건 하에서 식물 재료의 생산을 표준화하는 데 사용됩니다.

거의 모든 식물 조직은

조직 배양을 시작하는 데 사용할 수 있습니다(Takahashi and Suge 1996).

배양을 위해 얻은 조직 재료는 '배양체'라고 불리며,

그 절단면은 새로운 세포가 형성되는 필요한 면적을 제공합니다.

이는 상처 치유 반응과 유사합니다.

세포는 정상적인 식물 세포의 특성을 잃고 분화되지 않은 상태로 변해 무색의 세포 덩어리인 '칼루스'를 형성하며,

이 칼루스 내의 줄기세포는 분열 조직의 줄기세포와 유사합니다.

콜러스 세포는

높은 수율을 위해 액체 배지에서 개별 세포나 작은 세포 군집으로 배양됩니다

(Imseng et al. 2014; Pavlovic and Radotic 2017; Perez-Garcia and Moreno-Risueno 2018).

Callus cells are cultured as individual cells or small cell clusters in a liquid culture for higher yield

식물에서 줄기세포의 증식과 추출 과정에 포함된

다양한 단계와 기술은 그림 1에 표시되어 있습니다.

Fig. 1.

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Schematic representation of the stepwise process of isolation of stem cells from Swiss apples (Uttwiler splatlauber)

Potential of plant stem cells

Emerging trends in cosmetics include anti-ageing creams consisting of plant-based complexes derived from Mirabilis jalapa and the Indian gooseberry fruit Phyllanthus emblica (Choi et al. 2015). In addition to these, certain peppermint-based haircare products are also derived employing the technique of plant cell culture (Barbulova and Apone 2014). Some products consist of a combination of plant and human stem cell-based constituents, wherein tropoelastin is the constituent derived from human embryonic stem cells. Many cosmetic manufacturers claim the use of stem cell technology in their products (Schmid et al. 2008). Professional skincare cosmetics consist of active derivatives of extracts from plant stem cells and not live plant stem cells. Thus, the claimed effects such as smooth and firm skin are due to the presence of antioxidants in plant extracts (Schmid et al. 2008). Significant plant components such as anti-oxidant and anti-inflammatory compounds are found in various plants like grapes (Vitis vinifera), lilacs (Syringa vulgaris), and Swiss apples (Uttwiler spatlauber). Cosmetics containing these extracts are capable of exhibiting a photo-protective action against UV rays induced damage (Reisch 2009). Fruit-based antioxidant compounds like anthocyanin and curcumin are found in grapes and turmeric respectively, whereas apple stem cells are considered to be rich in phytonutrients such as carotenoids and flavonoids (Prhal et al. 2014). Several other botanical sources are currently being developed as cosmetic products, such as—tomatoes (Solanum lycopersicum), orchard apples (Malus domestica), ginger (Zingiber officianale), cloudberries (Rubus chamaemorus), edelweiss (Leontopodium nivale), and argan buds (Argania spinosa) etc. (Georgiev et al. 2018; Tito et al. 2011; Fu et al. 2001).

식물 줄기세포의 잠재력

화장품 분야의 최신 트렌드에는

미라빌리스 자라파(Mirabilis jalapa)와 인도 구스베리 과일 필란투스 엠블리카(Phyllanthus emblica)에서 추출한

식물 기반 복합체를 함유한 항노화 크림이 포함됩니다(Choi et al. 2015).

수명 연장의 지속적인 증가로 인해 노화의 유해한 영향을 늦추거나 역전시키는 것이 큰 관심을 받고 있습니다. 이에 따라 노화 방지 개념과 고기술을 결합한 줄기세포 기술 기반 기능성 화장품(줄기세포 화장품)은 화장품 산업에서 새로운 트렌드로 부상하고 있습니다. 줄기세포는 자기 재생 능력과 분화 잠재력을 갖추고 있습니다. 따라서 줄기세포는 표피의 지속적인 재생의 원천이기 때문에 피부에서 가장 중요한 세포입니다. 줄기세포 화장품은 줄기세포 추출물이나 배양액을 사용하는 줄기세포 기술을 기반으로 개발됩니다. 그러나 줄기세포나 그 추출물을 함유한 화장품은 법적, 윤리적, 안전성 문제로 인해 시장에 출시되지 않았습니다. 한편, 이러한 문제를 회피하는 식물 줄기세포는 배양 기술 개선을 위해 화장품 산업에서 높은 평가를 받고 있습니다. 유럽 연합은 화장품에 인간 유래 세포, 조직, 또는 제품을 사용することを 금지하고 있습니다. 반면 한국 식품의약품안전처는 2009년부터 화장품에 줄기세포 배양액에서 유래한 원료를 사용하도록 허용해 왔습니다. 글로벌 화장품 시장은 242억 달러를 초과하는 규모이지만, 줄기세포 활성화제, 배양 추출물, 배양액을 기반으로 한 줄기세포 화장품을 개발 및 출시하는 전 세계 화장품 기업들은 한국 화장품 시장에 훨씬 더 집중하고 있습니다.

이 외에도

특정 페퍼민트 기반 헤어케어 제품은

식물 세포 배양 기술을 활용해 제조됩니다(Barbulova and Apone 2014).

일부 제품은

식물과 인간 줄기세포 기반 성분의 조합으로 구성되어 있으며,

이 중 트로포엘라스틴은 인간 배아 줄기세포에서 유래된 성분입니다.

많은 화장품 제조업체는

제품에 줄기세포 기술을 사용한다고 주장합니다(Schmid et al. 2008).

전문 스킨케어 화장품은

식물 줄기세포 추출물의 활성 유도체로 구성되어 있으며,

살아있는 식물 줄기세포는 포함되지 않습니다.

따라서

주장되는 효과인 매끄럽고 탄력 있는 피부 등은

식물 추출물에 함유된 항산화 성분 때문입니다(Schmid et al. 2008).

항산화 및 항염증 성분과 같은 중요한 식물 성분은

포도(Vitis vinifera), 라일락(Syringa vulgaris), 스위스 사과(Uttwiler spatlauber) 등

다양한 식물에서 발견됩니다.

이러한 추출물을 함유한 화장품은

자외선으로 인한 손상으로부터

광보호 작용을 나타낼 수 있습니다(Reisch 2009).

포도에는 안토시아닌,

강황에는 커큐민과 같은 과일 기반 항산화 화합물이 각각 함유되어 있으며,

사과 줄기세포는 카로티노이드와 플라보노이드와 같은 식물영양소가 풍부하다고 알려져 있습니다(Prhal et al. 2014).

현재 화장품 제품으로 개발 중인 다른 식물성 원료로는

토마토(Solanum lycopersicum), 과수원 사과(Malus domestica), 생강(Zingiber officianale), 클라우드베리(Rubus chamaemorus), 에델바이스(Leontopodium nivale), 아르간 꽃봉오리(Argania spinosa) 등이 있습니다. (Georgiev et al. 2018; Tito et al. 2011; Fu et al. 2001).

Comparison between plant and animal stem cells

Stem cells are a group of undifferentiated cells, capable of forming a variety of specialized cells—thus acting as a master key. Such cells are imperative for growth and tissue generation. In mammals, the biggest drawback of stem cells is that specialized cells are unable to return to their original undifferentiated state. This limitation is overcome in case of plant stem cells which are capable of reverting to their original state without any external manipulation. Plants undertake a natural reprogramming process in order to replenish their stem cells (Heidstra and Sabatini 2014).

Even though the proteins in mammalian stem cell systems and plant stem cell systems vary in nature, major similarities can be observed in the way they interact with each other. For example, the process in which stem cells strengthen or weaken each other (Zubov 2016; Greb and Lohmann 2016).

Animal cells are vulnerable to reverting back to a stem cell state as a result of external manipulation. However, the process involves steps like increasing concentration of specific proteins which make it extremely delicate and complex. By gaining a better insight of the reasons leading to easy manipulation of plant cells in comparison to animal cells, the clinical potential of cell reprogramming in humans can be improved (You et al. 2014). Mathematical formulas can be utilized as an effective tool to perform the analysis of interactions occurring between proteins during the course of evolution of stem cells, as well as the interactions taking place between the proteins and genes linked to the process of stem cell formation (Sablowski 2004) (Fig. 2).

식물과 동물 줄기세포의 비교

줄기세포는

다양한 전문 세포로 분화할 수 있는 미분화 세포의 집단으로,

성장과 조직 형성에 필수적인 역할을 합니다.

이러한 세포는 성장과 조직 생성에 필수적입니다.

포유류에서 줄기세포의 가장 큰 단점은

분화된 세포가 원래의 미분화 상태로 돌아갈 수 없다는 점입니다.

이 한계는 식물 줄기세포에서는

외부 조작 없이 원래 상태로 되돌릴 수 있다는 점에서 극복됩니다.

식물은 줄기세포를 보충하기 위해 자

연적인 재프로그래밍 과정을 거칩니다 (Heidstra and Sabatini 2014).

포유류 줄기세포 시스템과 식물 줄기세포 시스템의 단백질은

본질적으로 다르지만,

서로 상호작용하는 방식에서 주요 유사점을 관찰할 수 있습니다.

예를 들어,

줄기세포가 서로 강화하거나 약화시키는 과정(Zubov 2016; Greb and Lohmann 2016).

동물 세포는 외부 조작으로 인해 줄기세포 상태로 되돌아갈 수 있습니다. 그러나 이 과정은 특정 단백질 농도를 증가시키는 단계 등을 포함해 매우 섬세하고 복잡합니다. 식물 세포가 동물 세포에 비해 조작이 쉬운 이유를 이해함으로써 인간에서의 세포 재프로그래밍의 임상적 잠재력을 향상시킬 수 있습니다(You et al. 2014). 수학적 공식은 줄기세포의 진화 과정에서 단백질 간 상호작용을 분석하는 데 효과적인 도구로 활용될 수 있으며, 줄기세포 형성 과정과 관련된 단백질과 유전자 간의 상호작용을 분석하는 데도 적용될 수 있습니다(Sablowski 2004) (그림 2).

Fig. 2.

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Diagram consisting of the advantages possessed by plant stem cells and their extracts over animal derived counterparts

Plant stem cells v/s plant stem cell extracts

Many cosmetic manufacturers assert that their products contain stem cells, when in reality they contain stem cell extracts and not live stem cells. Terminology is an important factor in terms of the claims made by cosmetic manufacturers. In order to gain an insight into the ‘plant stem cell’ claim made by manufacturers, understanding of ingredients in cosmetic products is required. This may involve the use of stem cells extracted from primitive cells (Lohmann 2008).

Various skincare products and cosmetics manufacturing companies are marketing their products with the claim of using stem cell technology for different purposes. One such example is of Image Skincare which has a series of products like anti-ageing serums, lightening creams, lightening cleansers and lotions (Draelos, 2012). Furthermore, certain stem cell products like Dermaquest Stem cell 3D HydraFirm serum, Peptide eye firming serum etc. are marketed with the affirmation of containing stem cells derived from plants such as gardenia (Gardenia jasminoides), Echinacea (Echinacea purpurea), lilac (Syringa vulgaris)and orange (Citrus sinensis) (Barbulova and Apone 2014).

Scientific evidence from research-based data on plant stem cells used in skincare shows their potential as skin protective, anti-ageing and anti-wrinkle agents. However, stem cells used in cosmetic formulations are already dead. Extracts from stem cells fail to act in the same way as the active stem cells. The affirmed benefits of smooth and firm skin occur due to the presence of other beneficial plant products such as antioxidants and active extracts from stem cells. In order to obtain all the authentic and positive outcomes from stem cells and to let them work as per their described applications in skincare products, they are required to be incorporated as active cells and should remain so in the cosmetic formulations (Reisch 2009).

식물 줄기세포 vs 식물 줄기세포 추출물

많은 화장품 제조업체들은 제품에 줄기세포가 함유되어 있다고 주장하지만,

실제로는 살아있는 줄기세포가 아닌 줄기세포 추출물을 함유하고 있습니다.

화장품 제조업체의 주장에서 용어 사용은 중요한 요소입니다.

제조업체가 주장하는 ‘식물 줄기세포’ 주장을 이해하기 위해서는

화장품 제품의 성분을 이해하는 것이 필요합니다.

이는

원시 세포에서 추출된 줄기세포를 사용하는 것을

포함할 수 있습니다(Lohmann 2008).

다양한 스킨케어 제품 및 화장품 제조업체들은

다양한 목적으로 줄기세포 기술을 사용했다고 주장하며 제품을 마케팅하고 있습니다.

그 중 하나는 Image Skincare로,

안티에이징 세럼, 미백 크림, 미백 클렌저 및 로션 등 다양한 제품을 보유하고 있습니다(Draelos, 2012).

또한 Dermaquest Stem cell 3D HydraFirm 세럼, Peptide 아이 펌핑 세럼 등 일부 줄기세포 제품은 가든리아(Gardenia jasminoides), 에키나시아(Echinacea purpurea), 라일락(Syringa vulgaris), 오렌지(Citrus sinensis)와 같은 식물에서 추출된 줄기세포를 함유했다고 주장하며 판매되고 있습니다(Barbulova and Apone 2014).

식물 줄기세포를 화장품에 사용한 연구 기반 데이터는 피부 보호, 항노화 및 주름 개선 에이전트로서의 잠재력을 보여줍니다. 그러나 화장품 제형에 사용되는 줄기세포는 이미 사멸된 상태입니다. 줄기세포 추출물은 활성 줄기세포와 동일한 방식으로 작용하지 않습니다. 매끄럽고 탄력 있는 피부라는 확인된 효과는 항산화제와 줄기세포에서 추출된 활성 성분과 같은 다른 유익한 식물 성분 때문이며, 줄기세포의 진정한 긍정적 효과를 얻고 화장품 제품에서 설명된 대로 작용하도록 하려면 활성 세포로 포함되어야 하며 화장품 제형에서 그 상태를 유지해야 합니다(Reisch 2009).

Applications

Protecting human stem cells

Cells extracted from blood present in the umbilical cord are an ethically accepted source of stem cells of human origin. The extract of stem cells from the Uttwiler spatlauber species was studied and observed for its effect on the growth of stem cells obtained from umbilical cord blood in two different studies. The first study was designed to observe the effect of extracted cells on proliferative activity of human stem cells. It was observed that the effect was concentration dependent. The second experiment was carried out by keeping the stem cells in a stressed environment using the irradiation technique with a UV light as the source of suitable wavelength. It was concluded that 50% of the cells cultured in the growth medium alone died, whereas the cells which were cultured in the presence of an extract of stem cells from Uttwiler spatlauber were found to have experienced only a small loss in terms of their viability (Schmid et al. 2008).

응용

인간 줄기세포 보호

탯줄에 존재하는 혈액에서 추출된 세포는

인간 유래 줄기세포의 윤리적으로 수용 가능한 원천입니다.

Uttwiler spatlauber 종의 줄기세포 추출물이

탯줄 혈액에서 추출된 줄기세포의 성장에 미치는 영향을 두 가지 다른 연구에서 조사 및 관찰되었습니다.

첫 번째 연구는 추출된 세포가 인간 줄기세포의 증식 활동에 미치는 영향을 관찰하기 위해 설계되었습니다. 농도에 따라 효과가 의존적임을 관찰했습니다. 두 번째 실험은 자외선(UV) 광선을 적절한 파장원으로 사용한 방사선 기술로 줄기세포를 스트레스 환경에 노출시켜 진행되었습니다. 성장 매체 alone에서 배양된 세포의 50%가 사망한 반면, Uttwiler spatlauber 줄기세포 추출물이 존재하는 환경에서 배양된 세포는 생존율 측면에서 작은 손실만을 보였습니다(Schmid et al. 2008).

Reversing signs of senescence in fibroblast cells

Senescence is described as a natural process in which after dividing 50 times (approx.), the cell loses its ability to undergo any further divisions. However, senescence may also occur earlier in the life cycle of a cell life as a result of an underlying trauma such as a corrective response to damaged cellular DNA. Premature senescence can be considered an atrocity especially when it hits stem cells because they are imperative for the process of tissue regeneration. A cellular model for demonstrating and preventing premature senescence was developed based on fibroblast cells. Following treatment with Hydrogen Peroxide for a period of 2 h, typical signs of senescence were observed in the cells. This model was developed in order to establish the anti-senescence activity of the extract of stem cells from Uttwiler spatlauber (Fig. 3) (Schmid et al. 2008).

섬유아세포의 노화 증상 역전

노화는 세포가 약 50회 분열한 후 추가 분열 능력을 상실하는 자연적 과정으로 설명됩니다. 그러나 세포 DNA 손상에 대한 교정 반응과 같은 근본적인 손상으로 인해 세포의 생명 주기 초기에 노화가 조기에 발생할 수 있습니다. 조기 노화는 특히 조직 재생 과정에 필수적인 줄기세포에 영향을 미칠 경우 심각한 문제로 간주됩니다.

섬유아세포를 기반으로

조기 노화를 보여주고 예방하기 위한 세포 모델이 개발되었습니다.

수소 과산화물(Hydrogen Peroxide)로 2시간 동안 처리한 후 세포에서 노화의 특징적인 징후가 관찰되었습니다.

이 모델은 Uttwiler spatlauber(Fig. 3)에서 추출한 줄기세포 추출물의 항노화 활성을 확립하기 위해 개발되었습니다(Schmid et al. 2008).

Fig. 3.

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Diagrammatic representation of cells from the epidermal layer of skin leading to the formation of transient amplifying cells which in turn differentiate to form stratified layers of the skin—thus causing renewal or replenishment of the various skin layers on application of stem cell based formulation

Retarding senescence in isolated hair follicles

Follicles of human hair are isolated by the process of microdissection from fragments of skin that are left behind after the facelift surgery procedure. For this purpose, follicles which exist in their anagen phase are used. Hair follicles can be compared to a system of mini-organs which mimics the natural model of co-culture of stem cells of epidermal and melanocyte origin as well as differentiated cells. These follicles are preserved in a growth medium wherein they are allowed to elongate for a period of 14 days, following which the follicle cells either enter the stage of senescence or undergo the process of apoptosis i.e. programmed cell death. Due to the lack of blood circulation, the isolated hair follicles are unable to live and grow for a longer duration of time. However, isolated hair follicles are tested in order to determine the activities which are responsible for causing a delay in the process of necrosis (Fig. 4) (Schmid et al. 2008; Nishimura et al. 2005).

분리된 모낭의 노화 지연

인간 모낭은

얼굴 리프팅 수술 후 남은 피부 조각에서 미세 해부 과정을 통해 분리됩니다.

이 목적 위해 성장기(anagen phase)에 있는 모낭이 사용됩니다.

모낭은 표피와 멜라노사이트 기원 줄기세포 및 분화 세포의 자연적 공배양 모델을 모방하는 미니 장기 시스템과 유사합니다. 이 모낭들은 성장 매체에 보관되어 14일 동안 연장되도록 허용되며, 이 기간 후 모낭 세포는 노화 단계로 진입하거나 아포토시스(즉, 프로그램된 세포 사멸) 과정을 겪습니다. 혈액 순환이 없기 때문에 분리된 모낭은 장기간 생존하거나 성장할 수 없습니다. 그러나 분리된 모낭은 괴사 과정의 지연을 유발하는 활동을 확인하기 위해 테스트됩니다(그림 4) (Schmid et al. 2008; Nishimura et al. 2005).

Fig. 4.

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Diagrammatic representation of a hair bulb containing multipotent stem cells which are responsible for creating lineages in various neighboring parts of the hair bulb such as the epidermal layer, sebaceous gland and hair follicle—thereby initiating the renewal process

Anti-wrinkle effect

The anti-wrinkle activity of PhytoCellTec™ Malus domestica was established during a clinical trial which was conducted in a time duration of 4 weeks. A cream constituting a 2% PhytoCellTec™ Malus domestica extract was administered two times in a day on crow’s feet. The depth of the wrinkle was analyzed using the PRIMOS system after set time intervals in order to determine the effect of the cream. Digital photographs of the crow’s feet area were taken prior to administration of the cream and compared with those taken at the end of the study. The application of PhytoCellTecTMMalus domestica cream was reported to markedly reduce the depth of the wrinkle after a period of 2 weeks and then 4 weeks. The effect can be demonstrated effectively by creating 3D pictures of the subjects for comparison. The anti-wrinkle activity can also be observed by means of digital photographs (Fig. 5) (Schmid et al. 2008; Sengupta et al. 2018).

주름 개선 효과

PhytoCellTec™ Malus domestica의 주름 개선 효과는 4주 동안 진행된 임상 시험을 통해 입증되었습니다. 2% PhytoCellTec™ Malus domestica 추출물을 함유한 크림을 하루 두 번 눈가 주름 부위에 적용했습니다. 주름의 깊이는 PRIMOS 시스템을 사용하여 설정된 시간 간격마다 분석되어 크림의 효과를 평가했습니다. 크림 적용 전 주름 부위의 디지털 사진을 촬영한 후 연구 종료 시 촬영한 사진과 비교했습니다. PhytoCellTec™ Malus domestica 크림을 적용한 후 2주 및 4주 후에 주름의 깊이가 현저히 감소한 것으로 보고되었습니다. 효과를 효과적으로 입증하기 위해 대상자의 3D 사진을 촬영하여 비교할 수 있습니다. 주름 개선 효과는 디지털 사진(그림 5)을 통해 관찰될 수 있습니다(Schmid et al. 2008; Sengupta et al. 2018).

Fig. 5.

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3D and digital images of the crow’s feet area depicting a comparison of the area before (a, b) and after treatment (c, d) using a cream containing 2% PhytoCellTech™ Mallus domestica extract; wherein it can be observed that the depressions in the skin reduce significantly after treatment.

[Image from research paper titled ‘Plant stem cell extract for longevity of skin and hair’, originally published in International Journal for Applied Science in May 2008. Used with permission of the author Dr. Schmid of Mibelle Biochemistry, Switzerland]

Marketed products

Stem cell extracts obtained from plants through various extraction techniques are currently being used both for the production of routine cosmetic products (used by consumers on daily basis) as well as for professional care cosmetic products. These are whitening agents such as arbutin, an active constituent obtained from the plant Catharanthus roseus and various phytological pigments such as safflower and saflorin obtained from C.tincorius. Stem cells obtained from a rare species of apple cultivated in Switzerland have been observed to possess excellent storage properties. This extract of the cultured apple stem cells was obtained following an extraction process involving plant cell lysis under high pressure homogenization (Oh and Snyder 2013; Trehan et al. 2017).

The cosmetic company Mibelle AG Biochemistry in Buchs, Switzerland has conducted experiments wherein human fibroblast cells were incubated and characteristic symptoms of cDNA damage were induced in these cells cultured in a 2% extract of Uttwiler spatlauber stem cells. These stem cells were capable of reversing the process of ageing of skin fibroblast cells by causing an up-regulation of various genes essential for the proliferation and growth of the cells and also stimulating expression‎ of required antioxidant enzyme known as haemeoxygenase-1. This experiment has also established the effectiveness of enhancing the lifespan of stem cells derived from the umbilical cord blood and increasing the viability of isolated human hair follicles (Schmid et al. 2008). Another product developed by using a competent production method involved cloudberry (Rubus chamaemorus) cells. In this case bioreactors from entrenched callus and suspension cultures of Rubus chamaemorus had been used wherein, Murashige and Skoog were the mediums opulent in phytohormones such as kinetin and α-naphthalene acetic acid. The cloudberry cell products obtained by this method were capable of being used as raw material in the cosmetic manufacturing industry on a large scale. This standardized process was a prospective technique for sustainable manufacturing of fresh cells or cell fraction extracts, isolated compounds having potent biological activities, freeze dried cell products, fragrance or colouring agents etc. (Martinussen et al. 2004).

시판 중인 제품

식물에서 다양한 추출 기술을 통해 얻은 줄기세포 추출물은 현재 일상적으로 소비자들이 사용하는 일반 화장품 제품의 생산뿐만 아니라 전문적인 피부 관리 화장품 제품에도 사용되고 있습니다. 이러한 제품에는 카타란투스 로제우스(Catharanthus roseus) 식물에서 추출된 활성 성분인 아르부틴과 같은 미백제, 그리고 C. tincorius에서 추출된 사프란과 사플로린과 같은 다양한 식물성 색소가 포함됩니다.

스위스에서 재배된 희귀 사과 품종에서 추출된 줄기세포는

우수한 보관 특성을 나타내는 것으로 관찰되었습니다.

이 사과 줄기세포 추출물은

고압 균질화 과정을 통해 식물 세포를 분해하는 추출 과정을 거쳐 얻어졌습니다(Oh and Snyder 2013; Trehan et al. 2017).

스위스 부흐스에 위치한 화장품 회사 Mibelle AG Biochemistry는 인간 섬유아세포를 배양하고 Uttwiler spatlauber 줄기세포 추출물 2% 용액에서 배양된 세포에서 cDNA 손상의 특징적인 증상을 유도하는 실험을 수행했습니다. 이 줄기세포는 세포 증식 및 성장에 필수적인 다양한 유전자의 발현을 증가시키고, 항산화 효소인 헤모글로빈 산화효소-1(haemeoxygenase-1)의 발현을 자극함으로써 피부 섬유아세포의 노화 과정을 역전시키는 능력을 보여주었습니다. 이 실험은 또한 제대혈에서 유래한 줄기세포의 수명을 연장하고 분리된 인간 모발 모낭의 생존율을 증가시키는 데 효과적임을 입증했습니다(Schmid et al. 2008).

또 다른 제품은 효율적인 생산 방법을 사용하여 클라우드베리(Rubus chamaemorus) 세포를 활용해 개발되었습니다. 이 경우 Rubus chamaemorus의 고착된 콜러스 및 현탁 배양에서 얻은 바이오리액터를 사용했으며, 배지로는 키네틴과 α-나프탈렌 아세트산과 같은 식물 호르몬이 풍부한 Murashige와 Skoog 배지를 사용했습니다. 이 방법으로 얻어진 클라우드베리 세포 제품은 화장품 제조 산업에서 대규모 원료로 사용될 수 있었습니다. 이 표준화 과정은 신선한 세포 또는 세포 분획 추출물, 강력한 생물학적 활성을 가진 분리된 화합물, 동결 건조 세포 제품, 향료 또는 색소제 등 지속 가능한 제조를 위한 유망한 기술로 평가되었습니다(Martinussen et al. 2004).

Stem cells cultured from tomato (Lycopersicon esculentum) cells were found to possess tremendous potential in terms of protecting skin from adverse effects caused due to toxicity of heavy metals. A hydrophilic cosmetic active ingredient was manufactured from liquid cultures of L.esculentum with comparatively higher concentrations of certain components such as flavonoids and phenolic acids like rutin, coumaric, protocatechuic and chlorogenic acids. This extract of tomato stem cells had a higher content of antioxidants and chelating agent phytochelatins which are responsible for chelation of heavy metals. This in turn captures the metals and prevents potential damage to cellular materials and organelles. It was also observed that the extract obtained by this method displayed other phenomenal applications in the area of skincare cosmetics for the purpose of supporting healthy skin growth and maintenance (Tito et al. 2011).

토마토(Lycopersicon esculentum) 세포에서 배양된 줄기세포는 중금속 독성으로 인한 피부 손상으로부터 보호하는 데 엄청난 잠재력을 보여주었습니다. L. esculentum의 액체 배양액에서 플라보노이드와 페놀산(루틴, 쿠마릭, 프로토카테추익, 클로로겐산 등)의 상대적으로 높은 농도를 함유한 친수성 화장품 활성 성분이 제조되었습니다. 이 토마토 줄기세포 추출물은 중금속의 킬레이트화를 담당하는 항산화제와 킬레이트제인 피토켈라틴의 함량이 높았습니다. 이는 금속을 포착하여 세포 물질과 세포 소기관에 대한 잠재적 손상을 방지합니다. 또한 이 방법으로 얻은 추출물은 건강한 피부 성장과 유지 지원을 위한 화장품 분야에서 다른 놀라운 응용 가능성을 보여주었습니다(Tito et al. 2011).

Refined ginger (Zingiber officinale) consists of active cells of plants by achieving a particular biotechnological mix of plant cell dedifferentiation and a plant cell culture which is responsible for controlling the synthesis of active molecules inside the cell. In a clinical study performed by the manufacturer, it was observed that women indicated signs of improvement in 50% of their skin structure as a result of pore reduction and a mattifying effect. This effect was enhanced by a consequent reduction in shininess in their skin and also a significant reduction of sebum. An increase in the synthesis of elastin fibres in the skin was observed in in vitro tests which consequently reduced the rate of sebum production (Trehan et al. 2017).

The Institute of Biotechnological Research examined the protective and potent anti-collagenase as well as hyaluronidase activity of an anti-ageing component obtained from stem cell extracts of edelweiss (Leontopodium alpinum). It is rich in leontopodic acids A and B, which are responsible for exhibiting a strong and potent antioxidant effect on skin (Trehan et al. 2017).

The patented stem cell technology given by XtemCell utilizes the active plant cells from a rare and organic nutrient-rich plant in order to be able to create new cells which are highly pure and nutrient rich. The patented technology promises high concentrations of lipids, proteins, amino acids and phytoalexins as a result of the extraction process in contrast to conventional chemical extraction techniques. In clinical studies performed by the manufacturer it was established that the active cells used in XtemCell products were absorbed in the outermost cells of the epidermis almost instantly; thereby allowing prompt renewal of the skin cells, increasing nutrient absorption, and enhancing the amount of filaggrin proteins in the skin. These are responsible for protecting the skin from any further damage caused by sun exposure and ageing (Trehan et al. 2017).

정제된 생강(Zingiber officinale)은 식물 세포의 활성 세포를 특정 생물공학 혼합을 통해 식물 세포 분화 억제와 식물 세포 배양을 통해 얻은 것으로, 세포 내 활성 분자 합성을 조절하는 역할을 합니다. 제조업체가 수행한 임상 연구에서 여성의 50%에서 모공 감소와 매트 효과로 인한 피부 구조 개선 징후가 관찰되었습니다. 이 효과는 피부 광택 감소와 함께 피지 분비량의 유의미한 감소로 강화되었습니다. 체외 실험에서 피부 내 엘라스틴 섬유 합성 증가가 관찰되었으며, 이는 피지 분비 속도를 감소시켰습니다(Trehan et al. 2017).

생물공학 연구소는 에델바이스(Leontopodium alpinum) 줄기세포 추출물에서 얻은 항노화 성분의 보호 작용 및 강력한 콜라게나제 및 히알루로니다제 억제 활성을 조사했습니다. 이 성분은 강력한 항산화 효과를 피부에서 발휘하는 레온토포디크 산 A와 B가 풍부합니다(Trehan et al. 2017).

XtemCell이 제공하는 특허받은 줄기세포 기술은 희귀하고 유기농 영양분이 풍부한 식물의 활성 식물 세포를 활용하여 고순도 및 영양분이 풍부한 새로운 세포를 생성합니다. 이 특허 기술은 추출 과정의 결과로 전통적인 화학 추출 기술과 달리 지질, 단백질, 아미노산 및 피토알렉신(phytoalexins)의 높은 농도를 보장합니다. 제조업체가 수행한 임상 연구에서 XtemCell 제품에 사용된 활성 세포가 표피의 가장 바깥쪽 세포에 거의 즉시 흡수되는 것이 확인되었습니다. 이는 피부 세포의 신속한 재생, 영양소 흡수 증가, 피부 내 필라그린 단백질 양의 증진을 가능하게 합니다. 이 단백질은 태양 노출과 노화로 인한 추가적인 피부 손상으로부터 피부를 보호하는 역할을 합니다(Trehan et al. 2017).

Global market

Plant stem cell-based cosmetics are regarded as one of the most diverse and ambitious market consisting of large number of manufacturers having high stake and prominent brand names related to the cosmetic industry. Dominating names in this market are: Mibelle group of industries, L’Oreal cosmetics, Estee Lauder, Channel 21, Christian Dior, Clinique cosmeceuticals, MyChelle Dermaceuticals, Juice Beauty, and Intelligent Nutrients (Oh and Snyder 2013).

Key movements in the cosmetic market include the following:

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Conclusion and future prospects

Plant stem cells and related technology are imminent subjects in therapeutic as well as cosmetic industries. Plant stem cells have a wide range of applications in both fields however, their true potential still remains unexplored due to a lack of scientific evidence and large variety of flora available for experimental purposes. The use of plant extracts and their parts such as fruits, flowers, leaves, stems, roots, etc. is established in the field of cosmetics and pharmaceuticals since ancient times. Application of plants and their extracts in cosmetics is thus widespread and the products formulated have a wide range of applications such as whitening, de-tanning, moisturizing, cleansing etc. Various recent developments in the field of plant and human stem cells are being considered important milestones in the search for vital sources of human tissue renewal. Generally, human skin cells renew themselves in a continuous process in order to protect the body against injuries, infections and damage due to the phenomenon of dehydration. With increasing age of stem cells, a decrease in their healing capacity is observed along with accelerated degeneration of the tissues present in the skin. Therefore, the protection and supportive maintenance of stem cells is imperative to healthy skin.

Manufacturing firms are rapidly introducing products employing plant stem cell technology. Such products typically help in protecting skin stem cells from various kinds of damage, particularly ageing. The propensity for the development of skincare products based on plant stem cell extracts is an emerging trend at present due to the vast potential of plant stem cells which are able to develop into different types of cells. Presently various forms of plant stem cells and the products derived from their extracts are commercially accessible to the cosmetic industry. Plant constituents have been found to have a sufficient amount of plant stem cells as well as other therapeutically relevant plant products such as phytohormones and antioxidants. The rich biodiversity present on our planet has a lot of potential for use. Their components and constituents have remained unexplored and unexploited to be used as a source of plant stem cells and utilized in the cosmetic industry for various purposes.

Despite all these promising developments in the area of plant stem cells and their varied applications, it is not yet clear if the plant derived extracts and those from stem cells have ethnicity specific effects on humans. If so, it may help finding the host factor regulating all beneficial traits of stem cell technology. It will prove to be a highly rewarding proposition if the genes responsible for conferring the beneficial traits of stem cells on humans are identified. This would hasten the process of natural healing, achieving yet another goal of the healthcare system.

글로벌 시장

식물 줄기세포 기반 화장품은 화장품 산업과 관련된 많은 제조업체와 주요 브랜드가 참여하는 가장 다양하고 야심찬 시장 중 하나로 평가됩니다. 이 시장에서 주도적인 기업은 다음과 같습니다: Mibelle 그룹, L’Oreal 화장품, Estee Lauder, Channel 21, Christian Dior, Clinique 코스메슈티컬스, MyChelle Dermaceuticals, Juice Beauty, 및 Intelligent Nutrients (Oh and Snyder 2013).

화장품 시장의 주요 동향은 다음과 같습니다:

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결론 및 미래 전망

식물 줄기세포와 관련 기술은 치료 및 화장품 산업에서 중요한 주제로 부상하고 있습니다. 식물 줄기세포는 두 분야 모두에서 광범위한 응용 가능성을 가지고 있지만, 과학적 증거의 부족과 실험 목적으로 활용 가능한 식물 종의 다양성으로 인해 그 진정한 잠재력은 아직 탐구되지 않았습니다. 식물 추출물과 그 부분(과일, 꽃, 잎, 줄기, 뿌리 등)의 사용은 화장품 및 제약 분야에서 고대부터 확립되어 왔습니다. 식물과 그 추출물의 화장품 분야 적용은 널리 확산되어 있으며, 제조된 제품은 미백, 탈색, 보습, 세정 등 다양한 용도로 사용됩니다. 식물 및 인간 줄기세포 분야의 최근 발전은 인간 조직 재생의 중요한 원천을 찾는 데 있어 중요한 이정표로 간주되고 있습니다. 일반적으로 인간 피부 세포는 탈수 현상으로 인한 상처, 감염, 손상으로부터 몸을 보호하기 위해 지속적인 재생 과정을 통해 스스로 재생됩니다. 줄기세포의 노화 과정에서 치유 능력 감소와 피부 조직의 가속화된 퇴화가 관찰됩니다. 따라서 건강한 피부를 유지하기 위해 줄기세포의 보호와 지원적 유지가 필수적입니다.

제조업체들은 식물 줄기세포 기술을 활용한 제품을 빠르게 출시하고 있습니다. 이러한 제품은 주로 피부 줄기세포를 다양한 손상, 특히 노화로부터 보호하는 데 도움을 줍니다. 식물 줄기세포 추출물을 기반으로 한 스킨케어 제품의 개발 경향은 현재 식물 줄기세포의 광범위한 잠재력 때문으로, 식물 줄기세포는 다양한 세포로 분화할 수 있는 능력을 갖추고 있습니다. 현재 다양한 형태의 식물 줄기세포와 그 추출물로부터 유래한 제품들이 화장품 산업에 상업적으로 공급되고 있습니다. 식물 성분은 식물 줄기세포뿐만 아니라 식물 호르몬과 항산화제와 같은 치료적으로 중요한 식물 성분을 충분히 함유하고 있습니다. 지구상에 존재하는 풍부한 생물 다양성은 많은 잠재력을 지니고 있습니다. 그 구성 성분과 성분들은 식물 줄기세포의 원천으로 활용되거나 화장품 산업에서 다양한 목적으로 사용되기 위해 아직 탐구되지 않고 활용되지 않은 상태입니다.

식물 줄기세포와 그 다양한 응용 분야에서 이러한 유망한 발전에도 불구하고, 식물 유래 추출물과 줄기세포 추출물이 인간에게 민족 특이적 효과를 미치는지 여부는 아직 명확하지 않습니다. 만약 그렇다면, 줄기세포 기술의 모든 유익한 특성을 조절하는 호스트 인자를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다. 인간에게 줄기세포의 유익한 특성을 부여하는 유전자가 식별된다면, 이는 매우 보람 있는 제안이 될 것입니다. 이는 자연 치유 과정을 가속화하여 의료 시스템의 또 다른 목표를 달성하는 데 기여할 것입니다.

Acknowledgements

We thank Professor Sher Ali, Director, Center for Interdisciplinary Research in Basic Sciences, Jamia Millia Islamia, New Delhi for his comments on our raw draft of the manuscript.

Author contributions

SA, CS and MS have written the manuscript. MS has supervised the work and MS and MU edited the Manuscript.

Funding

This work was not supported by any funding agency.

Compliance with ethical standardsConflict of interest

The authors ascertain no conflict of interest.

References

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