Халиун М.1,2, Энхсайхан Л.2, Мөнхбаяр С.1

Анагаах Ухааны Хүрээлэн1

Анагаахын Шинжлэх Ухааны Үндэсний Их Сургууль2

e-mail:haliun.ims@mnums.edu.mn

1. Үндэслэл

Дэлхий дээр 50 орчим зүйлийн халгай ургадгаас манай оронд халгайн овогт (Urticaceae) хамаарах олслиг халгай (Urtica cannabina), нарийн навчит халгай (Urtica angustifolia), хоёр гэрт халгай (Urtica dioica L.) хэмээх 3 зүйлийн халгай ургадаг(1). Хоёр гэрт халгай (Urtica dioica L.) нь манай орон болон Ази, Европын улс, орнуудад өргөн тархаж ургадаг өвслөг ургамал юм(2).

Хоёр гэрт халгай нь 2-4 метр хүртэл өндөр ургадаг, үзүүрт навчтай, цагаанаас шаргал өнгийн цэцэг гаргаж цэцэглэдэг(3). Энэхүү ургамалыг харшил, бөөрний чулуу, түлэгдэл, арьсны тууралт, цус багадалт, дотуур цус алдалт, чихрийн шижин зэрэг эмгэгийн эмчилгээнд ардын анагаах ухаанд хэрэглэсээр ирсэн. Гэвч фармакологийн цөөн тооны үйлдэл нь туршилтаар батлагдсан байдаг(4). Хэдийгээр шинжлэх ухаанаар нотлогдоогүй ч Монголчууд эрт дээр үеэс үс уналтаас урьдчилан сэргийлэх болон үс уналтын эмчилгээнд хоёр гэрт халгайг хэрэглэсээр ирсэн билээ.

Хүн амын дунд үсний эмгэг тэр дундаа үс уналт элбэг тохиолддог(5). Францын эрдэмтдийн судалгаагаар 5 хүн тутмын 1 нь үс уналттай болохыг тэмдэглэсэн байна(6). Эмнэлзүйн хэлбэрээс хамаарч үс уналтын тархалт харилцан адилгүй байдаг(7). Манай улсын хувьд үс уналтын тархалтын судалгаа хараахан хийгдээгүй ч 2011-2015 оны хооронд нийт 1,325 үс уналтын тохиолдол Арьсны Өвчин Судлалын Үндэсний төвийн амбулаторит оношлогдсон байна.

Үсний фолликулын булцуунд байрлах дермийн хөхлөг нь үсний ургалт, үсний мөчлөгт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг(8). Үсний ургалт нь идэвхитэй ургалтын үе буюу анаген, шилжилтийн үе буюу катаген, амралтын үе буюу телоген гэсэн мөчлөгөөр зохицуулагддаг байна(9). Үсний ургалтын мөчлөг алдагдсанаар үс уналт үүсдэг. Үс уналттай өвчтөн сэтгэл санааны хувьд ихээхэн хүндрэлтэй тулгарч, сэтгэл гутрал, түгшилттэй байхаас гадна өөртөө итгэх итгэл нь буурдаг байна(10). Үс уналтын шалтггаан нь бүрэн тайлбарлагдаагүй байгаагаас гадна АНУ-ын Хүнс Эмийн Хорооноос үс уналтын эмийн эмчилгээнд зөвхөн финастерид (II хэлбэрийн 5α-редуктаза ингибитор) болон миноксидилийг хэрэглэхийг зөвшөөрдөг(7). Судлаачид өнөөдрийг хүртэл үс уналтын эсрэг үр дүн сайтай, гаж нөлөө багатай, хямд өртөг бүхий эмчилгээний аргыг судалсаар байна.

2. Судалгааны арга аргачлал

Бид судалгаандаа сайн дурын, харьцангуй эрүүл, эрэгтэй, 20-40 насны нийт 7 хүнийг хамрууллаа. Дараах тохиолдолд судалгаанд хамруулаагүй болно. Үүнд: Эмэгтэй, катаген (шилжилтийн үе) үедээ байгаа үс, эд авах явцад гэмтсэн үс, үс уналттай, үс шилжүүлэн суулгасан, сүүлийн 1 сарын хугацаанд үсний эмчилгээний бүтээгдэхүүн эсвэл эм, биобэлдмэл уусан.

Судалгааг АШУҮИС-ийн 2018 оны 12 сарын 22ны өдрийн Ёс зүйн №2017/3-05 хурлаар зөвшөөрөл авсан. Судалгаанд оролцогч бүрээс таниулсан зөвшөөрлийн хуудас авч гарын үсгээр баталгаажуулсны дараагаар судалгаанд оролцогчдын дагз орчмын хуйхнаас 6 мм цоолтууран биопсигаар 2 удаа арьсны эд авсан.

2.1. Хоёр гэрт халгайнаас ханд бэлтгэх аргачлал: Эмийн үйлдвэрийн хоёр гэрт халгайн газрын дээд хэсгийг стандартын дагуу түүж бэлтгэсэн түүхий эдийг гурван хэсэг болгож ус, этанол, гександ 1:10 харьцаагаар хийж 72 цаг өрөөний температурт хандлав(11). Дараа нь шүүлтүүрэн цаасаар хандыг шүүж халгайн этанол, гексан хандыг вакум орчинд хуурайшуулж хуурай хандыг гарган авсан. Харин халгайн усан хандыг 4 өдрийн турш хөлдөөн хатаах аргаар гарган авлаа.

2.2. Үсний хөхлөгийн эсийг ялгаж, эсийн анхдагч өсгөвөр бэлтгэх, эсийн өсөлт, үржлийг үнэлэх аргачлал:

• Хуйхнаас авсан арьсны эдээс үсний фолликулыг стереомикроскопын тусламжтай нэг нэгээр нь салган, бүтцийн хувьд анаген (үсний ургалтын үе) шатанд буй үсний фолликулаас хөхлөгийг ялгана(12).
• Үсний хөхлөгийн эсийн (ҮХЭс) анхдагч өсгөвөрийг Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM; Welgene, Daegu, Korea) 5% CO2 агаартай орчинд 37°C-т 14 хоногийн турш өсгөвөрлөнө(13).
• Халгайн 3 төрлийн хандны үсний хөхлөгийн эсийн өсөлт, үржлийг эсийн амьдрах чадварыг тодорхойлох шинжилгээгээр (MTT assay) тодорхойллоо.

2.3. Хүний үсний фолликулын өсгөвөр(эдийн өсгөвөр), иммунофлюресценци будаг хийх аргачлал: (Халгайн хандны үс ургуулах нөлөөг ex-vivo өсгөвөрийн аргаар тодорхойлох)

• Хуйхнаас авсан арьсны эдээс үсний фолликулыг ялган(14, 15) тосны булчирхайн цоргоны түвшинд зүсч Williams’ E medium (Gibco BRL) (5% CO2) орчинд 37°C-т 12 өдөр өсгөвөрлөсөн. Тохирсон тун бүхий 3 төрлийн халгайн хандыг нэмж сөрөг хяналтын бүлэгтэй харьцуулан судаллаа. Туршилтын явцад: Үсний ургалтын хэмжилт хийсэн: 72 цаг тутам өсгөвөрийн орчинг сольж, үсний фолликул бүрийн үсний уртыг стереомикроскопийн тусламжтай хэмжсэн. Мөн 3 дахь хоногт парафин блок бэлтгэж эсийн пролиферацийн маркер Ki-67-г (DAKO, Carpentaria, CA, USA) иммунофлюресценцийн аргаар тодорхойлсон(16).

2.4. Статистик анализ

Статистик боловсруулалтыг Spss 23 программ ашиглан Стюдентийн Т тестээр  утга ≥0.05 тохиолдолд ач холбогдол бүхий ялгаатай хэмээн дүгнэсэн.

3. Судалгааны ажлын үр дүн

3.1 Хоёр гэрт халгайн усан, этанол, гексан  ханд дермийн хөхлөгийн эсийн пролиферацид нөлөөлөх нь

Бид дермийн хөхлөгийн эсийн пролиферацид халгайн 3 төрлийн ханд хэрхэн нөлөөлөх байдлыг  эсийн амьдрах чадварыг тодорхойлох шинжилгээ буюу МТТ аргаар шинжиллээ. Судалгаанд  ашигласан усан, этанол, гексан ханд бүрд 0.5 мг/мл, 0.25 мг/мл, 0.125 мг/мл концентраци сонгож авсан. Судалгааны үр дүнд усан, этанол, гексан ханд тус бүрийн 0.125 мг/мл концентраци  хяналтын бүлэгтэй харьцуулахад дермийн хөхлөгийн эсийн үржлийг нэмэгдүүлж байв(Figure 1). Гэсэн хэдий ч ханд тус бүрийн  >0.25 мг/мл концентраци нь дермийн хөхлөгийн эсийн тоог бууруулсан үр дүн гарлаа (p>0.05). Бид хүний үсний фолликулын өсгөвөр хийхэд тохиромжтой тун 0.125 мг/мл гэж үзлээ.

Figure 1 Effect of Urtica Dioica L extracts on DPC proliferation

Figure 1. W_extract-Water extract, E_extract-Ethanol extract, H_extract-Hexane extract, DPC-Dermal papilla cell  (mean±standard error,*P≤0.05).

3.2  Хүний үсний фолликулын өсгөвөр(эдийн өсгөвөр)  шинжилгээгээр хоёр гэрт халгайн 3 төрлийн ханд нь үсний ургалтанд нөлөөлөх нь

Арьсны эдээс үсний фолликулыг нэг нэгээр нь салгасан эдийн өсгөвөрт хоёр гэрт  халгайн усан, этанол, гексаны 0.125мг/мл тун бүхий хандыг хийж 12 өдөр өсгөвөрлөсөн. Судалгааны үр дүнд хоёрт гэрт халгайн этанол ханд агуулсан хүний үсний фолликулын өсгөвөр 6, 9, 12 дахь өдрүүдийн үсний хэмжилтэнд хяналтын бүлэгтэй харьцуулахад үсний ургалтыг нэмэгдүүлж байсан. Мөн түүнчлэн хоёр гэрт халгайн гексан ханд агуулсан үсний фолликулын өсгөвөр нь хяналтын бүлэгтэй харьцуулахад үсний ургалтыг нэмэгдүүлсэн. Хоёр гэрт халгайн этанол ханд нь хяналтын бүлэг болон бусад бүлгүүдтэй харьцуулахад үсний мөчлөгийн катаген буюу үс уналтын үеийг бууруулж байв (p>0.05).

Figure 2 Urtica dioica L ethanol extract enhanced and reduced catagen transition hair shaft elongation  in ex vivo follicle culture.

Figure 2. E_extract-Ethanol extract (mean±standard error *P≤0.05).

3.3  Үсний фолликулын матриксын пролиферацид хоёр гэрт халгайн хандны нөлөө

Халгайн усан, этанол, гексаны 0.125мг/мл тун бүхий ханд, үсний фолликулыг 3 өдөр өсгөвөрлөсөн. 3 дахь хоногт парафин блок бэлтгэж матриксын креатиноцитын пролиферацийг Ki-67 буюу пролиферацийн маркер ашиглан ммунофлюресценцийн арга тодорхойллоо. Судалгаанд  Ki-67 эерэг матриксийн кератиноцит эсүүдийг тоолж, эсийн бөөмийн будагдалтанд DAPI ашиглав. Бидний судалгааны үр дүнд хоёр гэрт халгайн этанол ханд хяналтын бүлэгтэй харьцуулахад Ki-67 эерэг матриксын креатиноцит эсийн тоог нэмэгдүүлж байсан (p<0.05) (Figure 3)

Figure 3 The proliferation of matrix keratinocytes in Urtica dioica L ethanol extract treated HFs

Figure 3. W_extract-Water extract, E_extract-Ethanol extract, H_extract-Hexane extract (mean±standard error,*P≤0.05).

4. Хэлцэмж

Үсний фолликул нь эпител болон мезенхимийн эдийн нэгдэл бөгөөд үсний ургалтын мөчлөг, морфогенезид маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг(17).

Үсний фолликулын булцуунд байрлах дермийн хөхлөг нь өвөрмөц фибробласт эсийн бөөгнөрлөөс бүрдэх бөгөөд үсний ургалт, үсний ургалтын мөчлөгийг хянадаг(15).

Philpott et al нарын судлаачид  үсний фолликулын өсгөвөрийг (эдийн өсгөвөр) анх удаа ашигласан бөгөөд энэ нь хүний хуйхнаас авсан эдээс үсний фолликулыг нэг нэгээр нь өсгөвөрлөх ex vivo өсгөвөрийн шинэлэг арга юм(16). Энэ арга нь туршилтын бүлгийн үсний иш бүрийн уртыг харьцуулаад зогсохгүй үсний ургалтын мөчлөгийн өөрчлөлт цаашлаад пролифераци болон ялгаран хөгжлийн маркерийг иммунофлюресценци, иммуногистохимийн аргаар үзэх боломжтой юм(18).

Ki-67 нь эсийн пролиферацийн маркер бөгөөд эсийн идэвхитэй хуваагдлын үед ялгардаг, хөлдөөсөн болон парапинжуулсан эдэд ашиглаж болох давуу талтай(19). Мөн эсийн мөчлөгийн нэгээс нөгөөд шилжилтийн туршид илэрч байдаг байна. Энэ нь Анаген 6 үеийн туршид үсний матриксийн эсэд хамгийн их илэрдэг бол катаген үеийн эхэнд ki-67 эерэг матриксын кератининоцит эсийн хувь буурдаг байна. Харин катаген үеийн сүүлийн мөчлөгт ki-67 эерэг кератиноцит эсүүд илэрдэггүйн байна(20, 21). Тийм учраас бид судалгаандаа эдийн өсгөвөр буюу ex vivo өсгөвөрийн аргаар үсний ургалтыг үзүүлж, ki-67 пролиферацийн маркерийг иммунофлюресценцийн аргаар тодорхойлсон.

Хоёр гэрт халгай нь фитостерол, сапонин, флавнойд, таннин, стерол, тосны хүчлүүд, каротинойд, хлорофил, уураг, амин хүчлүүд, макро, микро элементүүд болон витаминууд зэрэг эмийн ач холбогдолтой органик нэгдлүүд агуулдаг(22). Бидний судалгааны үр дүнд хоёр гэрт халгайн этанол ханд нь хяналтын бүлэг болон бусад бүлгүүдтэй харьцуулахад эдийн өсгөвөрт үсний ургалтыг идэвхжүүлж, катаген үеийг бууруулж, ki-67 эерэг матриксын кератиноцитын эсийн тоог нэмэгдүүлж байв. Хоёр гэрт халгайн этанолд уусдаг нэгдлүүд нь  флавнойд, фолифенол, лектин, стерол, лигнан, бета каротин зэрэг нэгдлүүд орох юм(23). Зарим судлаачидын судалгаанд Ecklonia cava, Green tea, Baicalin зэрэг ургамлын   фолифенол,  флавнойд нэгдлүүд нь үсний ургалтанд нөлөөтэй үр дүн гарсан байна(24-26). Хэдийгээр халгайн үсний ургалтанд нөлөөлсөн судалгаа одоогоор байхгүй хэдий ч хоёр гэрт халгайн этанолд уусдаг хэд хэдэн ургамлын нэгдлүүд үсний ургалтанд нөлөөлсөн байгаа нь бидний судалгааны үр дүнгийн хэсэгтэй  холбогдож болох юм гэж дүгнэлээ. Цаашлаад бидний судалгааны ажилтай холбоотой халгайн молекулууд болон органик нэгдлүүд болон үүнтэй холбоотой механизмыг нарийн судлах шаардлагатай юм. 

Бидний судалгаанд халгайн этанол ханд хүний үсний дермийн хөхлөгийн эсийн үржлийг нэмэгдүүлээд зогсохгүй үсний ургалтыг дэмжиж байна.

 Urtica Dioica L effect on hair growth

Khaliun M.1,2, Enkhsaikhan L.2, Munkhbayar S.1

Institute of Medical Sciences

Mongolian National University of Medical Sciences

Introduction  Stinging nettle (Urtica dioica L.) belongs to the family Urticaceae. Three species of Urticaceae (Urtica cannabina, Urtica angustifolia, Urtica dioica L) of grow in Mongolia. U. dioica has recently been shown to have antibacterial, antioxidant, analgesic, anti inflammatory, antiviral, anti-colitis, anticancer and anti Alzheimer activities. Flavonoids, tannins, scopoletin, sterols, fatty acids, polysaccharides, isolectins and sterols are phytochemicals which are reported from this plant. But effect of hair growth is unclear yet.

Goal: We investigated the effect of Urtica dioica L extracts on hair growth by using in-vitro and ex- vivo study methods.

Materials and Methods: Human single hair follicle and dermal papilla cells obtained from scalp skin samples of healthy volunteers. We evaluated the effect of Urtica Dioica L on hDPCs and on ex-vivo hair follicle organ culture. Hair follicle matrix cell’s proliferation marker Ki-67 identified by immunoflurescence staining.

Result: Urtica Dioica L ethanol extracts promoted elongation of the hair shaft and reduced catagen transition of human hair follicles in organ culture model. E.extract of Urtica Dioica L increased Ki-67  positive matrix keratinocytes.

Conclusions: Urtica Dioica L ethanol extract enhanced human hair growth in ex-vivo organ culture model. Needed future study related mechanism of hair growth.

Keywords  Dermal papilla cells (hDPCs), hair follicle,  Ki-67

Ном зүй

1. Долгион М. Олслиг халгайн үндэс, үндэслэг ишний судалгааны асуудалд. Эм зүйн ухааны магистарын зэрэг горилсон нэг сэдэвт бүтээл Улаанбаатар, Анагаахын Шинжлэх Ухааны Үндэсний Их Сургууль,. 2016.
2. Agency EM. Assessment report on Urtica dioica L., Urtica urens L.,folium 14 January 2010
3. Krystofova O, Adam V, Babula P, Zehnalek J, Beklova M, Havel L, et al. Effects of various doses of selenite on stinging nettle (Urtica dioica L.). International journal of environmental research and public health. 2010 Oct;7(10):3804-15. PubMed PMID: 21139861. Pubmed Central PMCID: 2996193.
4. Dar SA, Ganai FA, Yousuf AR, Balkhi MU, Bhat TM, Sharma P. Pharmacological and toxicological evaluation of Urtica dioica. Pharmaceutical biology. 2013 Feb;51(2):170-80. PubMed PMID: 23036051.
5. Jaybhaye D, Varma S, Gagne N, bonde V, Gite A, Bhosle D. Effect of Tectona grandis Linn. seeds on hair growth activity of albino mice. International Journal of Ayurveda Research. 2010 Oct-Dec

05/24/received 01/25/accepted;1(4):211-5. PubMed PMID: PMC3059442.

6. Hair loss: An epidemiologic approach. Journal of the American Academy of Dermatology. 2008;58(2):AB82.
7. Adil A, Godwin M. The effectiveness of treatments for androgenetic alopecia: A systematic review and meta-analysis. J Am Acad Dermatol. 2017 Jul;77(1):136-41 e5. PubMed PMID: 28396101.
8. Chrubasik JE, Roufogalis BD, Wagner H, Chrubasik S. A comprehensive review on the stinging nettle effect and efficacy profiles. Part II: urticae radix. Phytomedicine : international journal of phytotherapy and phytopharmacology. 2007 Aug;14(7-8):568-79. PubMed PMID: 17509841.
9. Jo SJ, Choi SJ, Yoon SY, Lee JY, Park WS, Park PJ, et al. Valproic acid promotes human hair growth in in vitro culture model. Journal of dermatological science. 2013 Oct;72(1):16-24. PubMed PMID: 23810771.
10. Hunt N, McHale S. The psychological impact of alopecia. BMJ (Clinical research ed). 2005 Oct 22;331(7522):951-3. PubMed PMID: 16239692. Pubmed Central PMCID: PMC1261195. Epub 2005/10/22. eng.
11. A Review on the Extraction Methods Use in Medicinal Plants, Principle, Strength and Limitation. Medicinal & Aromatic Plants. 2015;04(03).
12. Messenger AG. The culture of dermal papilla cells from human hair follicles. The British journal of dermatology. 1984 Jun;110(6):685-9. PubMed PMID: 6375713. Epub 1984/06/01. eng.
13. Choi SJ, Cho AR, Jo SJ, Hwang ST, Kim KH, Kwon OS. Effects of glucocorticoid on human dermal papilla cells in vitro. The Journal of steroid biochemistry and molecular biology. 2013 May;135:24-9.
14. Yoon SY, Kim KT, Jo SJ, Cho AR, Jeon SI, Choi HD, et al. Induction of hair growth by insulin-like growth factor-1 in 1,763 MHz radiofrequency-irradiated hair follicle cells. PloS one. 2011;6(12):e28474.
15. Munkhbayar S, Jang S, Cho AR, Choi SJ, Shin CY, Eun HC, et al. Role of Arachidonic Acid in Promoting Hair Growth. Annals of dermatology. 2016 Feb;28(1):55-64.
16. Philpott MP, Green MR, Kealey T. Human hair growth in vitro. Journal of cell science. 1990 Nov;97 ( Pt 3):463-71. PubMed PMID: 1705941. Epub 1990/11/01. eng.
17. Yang CC, Cotsarelis G. Review of hair follicle dermal cells. Journal of dermatological science. 2010 Jan;57(1):2-11. PubMed PMID: 20022473. Pubmed Central PMCID: 2818774.
18. Langan EA, Philpott MP, Kloepper JE, Paus R. Human hair follicle organ culture: theory, application and perspectives. Experimental dermatology. 2015 Dec;24(12):903-11.
19. Smith MD, Healy E, Thompson V, Morley A, Rees JL. Use of in situ detection of histone mRNA in the assessment of epidermal proliferation: comparison with the Ki67 antigen and BrdU incorporation. The British journal of dermatology. 1995 Mar;132(3):359-66. PubMed PMID: 7718451. Epub 1995/03/01. eng.
20. Wollina U, Schaarschmidt H, Knopf B, Feldrappe S. [Immunohistologic studies of the distribution of proliferative compartments in the appendages of adult human skin]. Zeitschrift fur mikroskopisch-anatomische Forschung. 1990;104(3):485-96.
21. Wollina U. Histochemistry of the human hair follicle with consideration of anagen phases I to VI. Acta histochemica. 1992;92(2):171-8. PubMed PMID: 1379405. Epub 1992/01/01. eng.
22. Đurović S, Pavlić B, Šorgić S, Popov S, Savić S, Pertonijević M, et al. Chemical composition of stinging nettle leaves obtained by different analytical approaches. Journal of Functional Foods. 2017;32:18-26.
23. Hryb DJ, Khan MS, Romas NA, Rosner W. The effect of extracts of the roots of the stinging nettle (Urtica dioica) on the interaction of SHBG with its receptor on human prostatic membranes. Planta medica. 1995 Feb;61(1):31-2. PubMed PMID: 7700987. Epub 1995/02/01. eng.
24. Shin H, Cho AR, Kim DY, Munkhbayer S, Choi S-J, Jang S, et al. Enhancement of Human Hair Growth Using Ecklonia cava Polyphenols. Annals of dermatology. 2016 01/28 03/03/received 04/14/revised 05/04/accepted;28(1):15-21. PubMed PMID: PMC4737831.
25. Esfandiari A, Kelly AP. The effects of tea polyphenolic compounds on hair loss among rodents. Journal of the National Medical Association. 2005 Aug;97(8):1165-9. PubMed PMID: 16173333. Pubmed Central PMCID: PMC2576011. Epub 2005/09/22. eng.
26. Shin SH, Bak SS, Kim MK, Sung YK, Kim JC. Baicalin, a flavonoid, affects the activity of human dermal papilla cells and promotes anagen induction in mice. Naunyn-Schmiedeberg’s archives of pharmacology. 2015 May;388(5):583-6. PubMed PMID: 25434532. Epub 2014/12/02. eng.

Хэвлүүлсэн байдал

1. Халиун М, Энхсайхан Л, Мөнхбаяр С, “Хоёр гэрт халгай (Urtica DioicaL) үсний ургалтанд нөлөөлөх нь” Монголын Анагаах Ухаан сэтгүүл  2018 №4 (186) дугаар, хуудас 61-65