Assessment of the anti-hair loss potential of Camellia japonica fruit shell extract in vitro

Int J Cosmet Sci. 2023 Apr;45(2):155-165. doi: 10.1111/ics.12827. Epub 2023 Jan 12.

Abstract

Objective: Hair loss is caused by various factors. Impacts of these factors are often overlapped and intensified. Currently, mitigation of hair loss is being studied by proliferating dermal papilla cells (DPCs) and inhibiting deleterious factors such as dihydrotestosterone (DHT) and oxidative stress on hair growth. Camellia japonica (C. japonica) fruit shell is a discarded part. Its biological activity remains to be elucidated. In this study, we investigated the capacity of C. japonica fruit shell extract (CJFSE) for hair loss mitigation.

Methods: MTT assay, spheroid culture and quantitative RT-PCR were performed to observe the proliferative effect of CJFSE on hair follicle dermal papilla cells (HFDPCs). Effects of CJFSE on DHT-induced hair loss were confirmed by Dkk-1 ELISA, β-galactosidase (β-gal) and 5α-reductase activity assay. In addition, effects of CJFSE on oxidative stress were confirmed through DPPH and ROS production assays.

Results: CJFSE increased the proliferation and spheroid size of HFDPCs. Expression levels of VEGF-A, Wnt-1, c-Myc and Cyclin D1 were upregulated by CJFSE. CJFSE also suppressed 5α-reductase activity and DHT-induced decrease in cell proliferation, Dkk-1 secretion and β-gal activity. Moreover, CJFSE showed DPPH scavenging activity and ameliorated hydrogen peroxide-induced ROS production and β-gal activity. Finally, gallic acid and protocatechuic acid were observed in CJFSE through HPLC analysis.

Conclusion: CJFSE has the potential to alleviate hair loss by promoting hair cell growth and suppressing effects of DHT and oxidative stress on hair.

Objectif: Divers facteurs sont responsables de la perte de cheveux. Souvent, les conséquences de ces facteurs se superposent et s’intensifient. Actuellement, on étudie comment atténuer la perte de cheveux en faisant proliférer les cellules de la papille dermique (DPC) et en inhibant les facteurs délétères tels que la dihydrotestostérone (DHT) et le stress oxydatif sur la croissance des cheveux. La coque du fruit du Camélia du Japon (Camelia japonica) est habituellement rejetée. Son utilité biologique reste à élucider. Dans cette étude, nous avons étudié la capacité de l'extrait de la coque du fruit du Camélia du Japon (CJFSE) dans la mitigation de la perte de cheveux. MÉTHODES: Un test MTT, une culture de sphéroïdes et une RT-PCR Quantitative ont été effectués pour observer la prolifération de CJFSE sur les cellules de la papille dermique du follicule pileux (HFDPC). Les effets du CJFSE sur la perte de cheveux induite par la DHT ont été confirmés par Dkk-1 ELISA, β-galactosidase (β-gal) et 5α-réductase. De plus, les effets du CJFSE sur le stress oxydatif ont été confirmés par des tests de production de DPPH et de ROS. RÉSULTATS: Le CJFSE a augmenté la prolifération et la taille sphéroïde des HFDPC. Les niveaux d'expression de VEGF-A, Wnt-1, c-Myc et cycline D1 ont été régulés de manière efficace par le CJFSE. Le CJFSE a également supprimé l'activité de la 5α-réductase et a induit la réduction de la DHT et de la prolifération cellulaire, ainsi que de la sécrétion de Dkk-1 et de l'activité β-gal. Le CJFSE a en outre montré une activité de capture du DPPH et amélioré la production de ROS induite par le peroxyde d'hydrogène et l'activité β-gal. Pour finir, les acides gallique et protocatéchuique ont été observés dans le CJFSE après analyse des HPLC.

Conclusion: Le CJFSE a le potentiel d'atténuer la perte de cheveux en favorisant la croissance des cellules ciliées et en supprimant les effets de la DHT et du stress oxydatif sur les cheveux.

Keywords: Camellia japonica fruit shell; dermal papilla cells; dihydrotestosterone; hair growth; oxidative stress.

MeSH terms

  • Alopecia*
  • Dihydrotestosterone / adverse effects
  • Fruit*
  • Oxidoreductases
  • Plant Extracts / pharmacology
  • Reactive Oxygen Species

Substances

  • Reactive Oxygen Species
  • Dihydrotestosterone
  • Plant Extracts
  • Oxidoreductases