노인성황반변성증(age-related macular degeneration; AMD)은 60세 이상의 노인에게서 나타나는 시력상실의 주요원인이다. 아직 이 질병의 확실한 병인은 알 수 없지만 많은 연구자들은 망막상피세포(RPE cell)의 사멸을 이 질병의 발병인자로 지목해 왔다. RPE 세포의 사멸은 눈의 지방갈색소(lipofuscin)의 구성성분인 A2E라는 성분이 세포 내로 과도하게 축적되거나 빛에 의해 그것이 산화 형태로 변하게 되면서 일어난다. 현재까지, 이 병을 치료할 수 있는 약이나 수술법은 아직 존재하지 않으며 beta carotene이나 omega-3같은 제제들이 ...
노인성황반변성증(age-related macular degeneration; AMD)은 60세 이상의 노인에게서 나타나는 시력상실의 주요원인이다. 아직 이 질병의 확실한 병인은 알 수 없지만 많은 연구자들은 망막상피세포(RPE cell)의 사멸을 이 질병의 발병인자로 지목해 왔다. RPE 세포의 사멸은 눈의 지방갈색소(lipofuscin)의 구성성분인 A2E라는 성분이 세포 내로 과도하게 축적되거나 빛에 의해 그것이 산화 형태로 변하게 되면서 일어난다. 현재까지, 이 병을 치료할 수 있는 약이나 수술법은 아직 존재하지 않으며 beta carotene이나 omega-3같은 제제들이 임상실험을 통하여 AMD를 예방할 수 있다고 밝혀졌지만 이 제제들의 구체적인 역할은 아직까지 밝혀지지 않았다. 이번 연구에서 강한 항산화능을 가지는 들쭉추출물이 AMD를 예방하기 위한 제제로서 사용이 가능한지, ARPE-19 세포와 AMD유도된 동물모델을 사용하여 평가하였다. In vitro test에서 들쭉추출물은 A2E 광산화에 의한 RPE 세포의 손실을 농도의존적으로 줄였고 세포 내 A2E 축적을 저해하였다. 들쭉추출물에서 분리된 세가지 분획물 (flavonols, anthocyanins, carbohydrates)에서도 같은 시험을 수행하였다. 그 결과, ARPE-19 세포 손상에 대한 보호는 flavonols 분획물에서 가장 효과적이었고 A2E 축적에 대한 저해효능은 anthocyanins 분획물에서 가장 높았다. In vivo test에서는 mice의 망막을 조직학적으로 관찰하였다. 광학현미경으로 광 수용체 (photoreceptors)를 검경한 후 바깥 핵층(outer nuclear layer; ONL)에서 핵의 수를 세고 그 층의 두께를 측정하여 들쭉추출물이 photoreceptor세포를 보호하였다는 것을 알 수 있었다. 그리고 투과전자현미경을 이용하여 RPE 세포를 검경한 결과, 들쭉추출물은 고지방 식이와 자외선 조사에 의해서 생성된 lipofuscin 의 축적을 방지하였다. 결론적으로 들쭉이 A2E의 광산화와 축적을 저해하는 작용을 하여 RPE 세포의 사멸을 보호할 수 있으며, 이는 동물실험에서 들쭉을 섭취한 mice의 망막에 lipofuscin의 축적이 현저히 줄어든 것과 photoreceptor 손실이 거의 나타나지 않은 결과를 통해 확인할 수 있었다. 종합해 보면 본 연구에서 들쭉은 AMD를 예방하는 효과적인 천연물 의약품 또는 건강기능식품의 소재로서 개발이 가능하다는 것을 보여주었다.
노인성황반변성증(age-related macular degeneration; AMD)은 60세 이상의 노인에게서 나타나는 시력상실의 주요원인이다. 아직 이 질병의 확실한 병인은 알 수 없지만 많은 연구자들은 망막상피세포(RPE cell)의 사멸을 이 질병의 발병인자로 지목해 왔다. RPE 세포의 사멸은 눈의 지방갈색소(lipofuscin)의 구성성분인 A2E라는 성분이 세포 내로 과도하게 축적되거나 빛에 의해 그것이 산화 형태로 변하게 되면서 일어난다. 현재까지, 이 병을 치료할 수 있는 약이나 수술법은 아직 존재하지 않으며 beta carotene이나 omega-3같은 제제들이 임상실험을 통하여 AMD를 예방할 수 있다고 밝혀졌지만 이 제제들의 구체적인 역할은 아직까지 밝혀지지 않았다. 이번 연구에서 강한 항산화능을 가지는 들쭉추출물이 AMD를 예방하기 위한 제제로서 사용이 가능한지, ARPE-19 세포와 AMD유도된 동물모델을 사용하여 평가하였다. In vitro test에서 들쭉추출물은 A2E 광산화에 의한 RPE 세포의 손실을 농도의존적으로 줄였고 세포 내 A2E 축적을 저해하였다. 들쭉추출물에서 분리된 세가지 분획물 (flavonols, anthocyanins, carbohydrates)에서도 같은 시험을 수행하였다. 그 결과, ARPE-19 세포 손상에 대한 보호는 flavonols 분획물에서 가장 효과적이었고 A2E 축적에 대한 저해효능은 anthocyanins 분획물에서 가장 높았다. In vivo test에서는 mice의 망막을 조직학적으로 관찰하였다. 광학현미경으로 광 수용체 (photoreceptors)를 검경한 후 바깥 핵층(outer nuclear layer; ONL)에서 핵의 수를 세고 그 층의 두께를 측정하여 들쭉추출물이 photoreceptor세포를 보호하였다는 것을 알 수 있었다. 그리고 투과전자현미경을 이용하여 RPE 세포를 검경한 결과, 들쭉추출물은 고지방 식이와 자외선 조사에 의해서 생성된 lipofuscin 의 축적을 방지하였다. 결론적으로 들쭉이 A2E의 광산화와 축적을 저해하는 작용을 하여 RPE 세포의 사멸을 보호할 수 있으며, 이는 동물실험에서 들쭉을 섭취한 mice의 망막에 lipofuscin의 축적이 현저히 줄어든 것과 photoreceptor 손실이 거의 나타나지 않은 결과를 통해 확인할 수 있었다. 종합해 보면 본 연구에서 들쭉은 AMD를 예방하는 효과적인 천연물 의약품 또는 건강기능식품의 소재로서 개발이 가능하다는 것을 보여주었다.
Age-related macular degeneration is the leading cause of vision loss and blindness among the elderly. Although the pathogenesis of this disease remains still obscure, several researchers have report that death of RPE cells caused by excessive accumulation of A2E, a component of ocular lipofuscin, an...
Age-related macular degeneration is the leading cause of vision loss and blindness among the elderly. Although the pathogenesis of this disease remains still obscure, several researchers have report that death of RPE cells caused by excessive accumulation of A2E, a component of ocular lipofuscin, and alteration to photoxidative forms of A2E is crucial determinants of AMD. At the present time, there is no medical or surgical treatment for person with AMD. Some clinical studies demonstrated the benefits of nutritional supplements, such as beta carotene and omega-3 for prevention of AMD. However, understanding of the role of supplements is not perfect yet. In this study, extract of Vaccinium uliginosum L.(VU) that has potent antioxidant activity was evaluated as effective preventive supplement for AMD using cultured human RPE cells (ARPE-19 cells) and AMD animal model induced by high fat diet and UV A irradiation. In the in vitro test, VU reduced significantly RPE cell loss induced by A2E photooxidation in a dose-dependent manner, and inhibited significantly accumulation of A2E within ARPE-19 cells. Also, the same tests were performed on three fractions (flavonols, anthocyanins, carbohydrates) isolated from VU to find the most active fraction. As the results, protective effect against ARPE-19 cells loss showed the most effect in the flavonols fraction and inhibitory effect on accumulation of A2E was the highest in the anthocyanins. In the in vivo test, retina of mice was examined histologically. In observation on photoreceptors using light microscopy, it was found by counting the number of photoreceptor nuclei in the outer nuclear layer(ONL) and measuring thickness of the layer that VU protects photoreceptor cells. Transmission electron microscopy analysis revealed that VU blocked the accumulation of lipofuscin pigment-granules induced by high fat diet and UV A light irradiation. In conclusion, we might know that VU protect RPE cells against cell loss by inhibiting photooxidation and accumulation of A2E in the in vitro test using ARPE-19 cells. In the in vivo test, it was demonstrated that VU markedly reduced accumulation of lipofuscin within RPE cell and the loss of photoreceptor. In the study, it was presented that VU may be developed as a health functional food or medicine.
Age-related macular degeneration is the leading cause of vision loss and blindness among the elderly. Although the pathogenesis of this disease remains still obscure, several researchers have report that death of RPE cells caused by excessive accumulation of A2E, a component of ocular lipofuscin, and alteration to photoxidative forms of A2E is crucial determinants of AMD. At the present time, there is no medical or surgical treatment for person with AMD. Some clinical studies demonstrated the benefits of nutritional supplements, such as beta carotene and omega-3 for prevention of AMD. However, understanding of the role of supplements is not perfect yet. In this study, extract of Vaccinium uliginosum L.(VU) that has potent antioxidant activity was evaluated as effective preventive supplement for AMD using cultured human RPE cells (ARPE-19 cells) and AMD animal model induced by high fat diet and UV A irradiation. In the in vitro test, VU reduced significantly RPE cell loss induced by A2E photooxidation in a dose-dependent manner, and inhibited significantly accumulation of A2E within ARPE-19 cells. Also, the same tests were performed on three fractions (flavonols, anthocyanins, carbohydrates) isolated from VU to find the most active fraction. As the results, protective effect against ARPE-19 cells loss showed the most effect in the flavonols fraction and inhibitory effect on accumulation of A2E was the highest in the anthocyanins. In the in vivo test, retina of mice was examined histologically. In observation on photoreceptors using light microscopy, it was found by counting the number of photoreceptor nuclei in the outer nuclear layer(ONL) and measuring thickness of the layer that VU protects photoreceptor cells. Transmission electron microscopy analysis revealed that VU blocked the accumulation of lipofuscin pigment-granules induced by high fat diet and UV A light irradiation. In conclusion, we might know that VU protect RPE cells against cell loss by inhibiting photooxidation and accumulation of A2E in the in vitro test using ARPE-19 cells. In the in vivo test, it was demonstrated that VU markedly reduced accumulation of lipofuscin within RPE cell and the loss of photoreceptor. In the study, it was presented that VU may be developed as a health functional food or medicine.
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