본 시험에서는 Sprague-Dawley 랫드에서 사염화탄소(carbon tetrachloride, CCl4)에 의하여 유도된 간독성과 산화적 손상에 대한 마늘 추출액 성분인 diallyl disulfide (DADS)의 보호효과를 조사하였다. 수컷 랫드 30마리를 사용하여 무작위법을 이용하여 각 군당 6마리씩 5그룹으로 나누었다. DADS는 5일 동안 50 mg/kg과 100 mg/kg으로 각각 경구투여 하였으며, CCl4는 투여개시 후 5일째에 DADS 투여 후 3시간에 2 ml/kg으로 1회 경구투여 하였다. 시험기간 중 ...
본 시험에서는 Sprague-Dawley 랫드에서 사염화탄소(carbon tetrachloride, CCl4)에 의하여 유도된 간독성과 산화적 손상에 대한 마늘 추출액 성분인 diallyl disulfide (DADS)의 보호효과를 조사하였다. 수컷 랫드 30마리를 사용하여 무작위법을 이용하여 각 군당 6마리씩 5그룹으로 나누었다. DADS는 5일 동안 50 mg/kg과 100 mg/kg으로 각각 경구투여 하였으며, CCl4는 투여개시 후 5일째에 DADS 투여 후 3시간에 2 ml/kg으로 1회 경구투여 하였다. 시험기간 중 사망률과 일반증상 및 체중변화를 관찰하였으며, 투여개시 후 6일째에 부검하였다. 육안적 부검소견, 혈청생화학 소견, 간중량, inducible nitric oxide synthase (iNOS) 및 cyclooxygenase-2 (Cox-2)의 messenger ribonucleic acid (mRNA) 발현정도와 이에 대한 western blot 분석, CCl4 대사에 관여하는 cytochrome P450 2E1 (CYP2E1)과 세포자멸사(apoptosis)와 관련된 단백질인 Bcl-2-associated protein X (Bax)와 cytochrome c 및 caspase-3에 대한 western blot 분석, TUNEL 염색법을 이용한 세포자멸사 분석, 면역조직화학염색을 이용한 caspase-3의 발현분석, 산화적 손상 평가 및 간조직의 조직병리학적 소견을 통해 간독성을 평가하였다. CCl4 투여군에서는 시험기간 중 체중과 임상증상의 어떠한 변화도 인정되지 않았으며, 부검 시 간에서 육안적 소견의 발현빈도가 증가하였다. 혈청생화학 분석 결과, 혈청 내 아스파트산 아미노전이효소(aspartate aminotransferase)와 알라닌 아미노전이효소(alanine aminotransferase)는 대조군에 비해 증가하였으며, 간에서 조직학적 병변의 발현빈도는 증가하였다. 간의 CYP2E1 단백발현이 현저하게 감소하였으며, iNOS와 Cox-2의 mRNA 및 단백발현은 증가하였다. 세포자멸사와 관련된 Bax와 cytochrome c 및 caspase-3의 단백발현이 증가하였으며, TUNEL 양성 세포수와 caspase-3 양성 세포수도 대조군에 비하여 유의성 있게 증가하였다. 간조직의 산화적 손상 정도를 평가한 결과, CCl4투여에 의해 malondialdehyde (MDA) 농도는 대조군에 비해 증가하였으며, reduced glutathione (GSH) 농도와 항산화 효소인 glutathione reductase (GR), glutathione peroxidase (GPx), superoxide dismutase (SOD) 및 catalase의 활성은 대조군에 비해 감소하였다. 이와 대조적으로, DADS 전처치군에서는 CCl4투여군에 비해 육안적 소견의 발현빈도가 감소하였고, 혈청 생화학수치는 대조군과 유사한 경향을 보였으며, 간의 조직학적 소견에서도 CCl4에 의해 유도된 병변의 발현빈도가 현저하게 감소하였다. 간의 CYP2E1 단백발현은 증가하였으며, iNOS와 Cox-2의 mRNA 및 단백발현의 감소와 더불어 세포자멸사와 관련된 단백질인 Bax와 cytochrome c 및 caspase-3의 발현도 감소되었고, TUNEL 양성 세포수 및 caspase-3 양성 세포수도 감소되었다. 간조직에서의 MDA와 GSH의 농도, 그리고 GR과 GPx, SOD 및 catalase의 활성은 대조군과 유사한 경향을 보였다. 결론적으로 본 시험의 결과는 랫드에서 DADS가 CCl4에 의해 유도된 간독성에 대하여 보호효과를 가진다는 것을 나타내며, 이러한 보호효과는 CYP2E1억제를 통한 CCl4의 대사적 활성화 억제와 항산화 활성의 증가 및 항염증작용에 기인된 것으로 판단된다.
본 시험에서는 Sprague-Dawley 랫드에서 사염화탄소(carbon tetrachloride, CCl4)에 의하여 유도된 간독성과 산화적 손상에 대한 마늘 추출액 성분인 diallyl disulfide (DADS)의 보호효과를 조사하였다. 수컷 랫드 30마리를 사용하여 무작위법을 이용하여 각 군당 6마리씩 5그룹으로 나누었다. DADS는 5일 동안 50 mg/kg과 100 mg/kg으로 각각 경구투여 하였으며, CCl4는 투여개시 후 5일째에 DADS 투여 후 3시간에 2 ml/kg으로 1회 경구투여 하였다. 시험기간 중 사망률과 일반증상 및 체중변화를 관찰하였으며, 투여개시 후 6일째에 부검하였다. 육안적 부검소견, 혈청생화학 소견, 간중량, inducible nitric oxide synthase (iNOS) 및 cyclooxygenase-2 (Cox-2)의 messenger ribonucleic acid (mRNA) 발현정도와 이에 대한 western blot 분석, CCl4 대사에 관여하는 cytochrome P450 2E1 (CYP2E1)과 세포자멸사(apoptosis)와 관련된 단백질인 Bcl-2-associated protein X (Bax)와 cytochrome c 및 caspase-3에 대한 western blot 분석, TUNEL 염색법을 이용한 세포자멸사 분석, 면역조직화학염색을 이용한 caspase-3의 발현분석, 산화적 손상 평가 및 간조직의 조직병리학적 소견을 통해 간독성을 평가하였다. CCl4 투여군에서는 시험기간 중 체중과 임상증상의 어떠한 변화도 인정되지 않았으며, 부검 시 간에서 육안적 소견의 발현빈도가 증가하였다. 혈청생화학 분석 결과, 혈청 내 아스파트산 아미노전이효소(aspartate aminotransferase)와 알라닌 아미노전이효소(alanine aminotransferase)는 대조군에 비해 증가하였으며, 간에서 조직학적 병변의 발현빈도는 증가하였다. 간의 CYP2E1 단백발현이 현저하게 감소하였으며, iNOS와 Cox-2의 mRNA 및 단백발현은 증가하였다. 세포자멸사와 관련된 Bax와 cytochrome c 및 caspase-3의 단백발현이 증가하였으며, TUNEL 양성 세포수와 caspase-3 양성 세포수도 대조군에 비하여 유의성 있게 증가하였다. 간조직의 산화적 손상 정도를 평가한 결과, CCl4투여에 의해 malondialdehyde (MDA) 농도는 대조군에 비해 증가하였으며, reduced glutathione (GSH) 농도와 항산화 효소인 glutathione reductase (GR), glutathione peroxidase (GPx), superoxide dismutase (SOD) 및 catalase의 활성은 대조군에 비해 감소하였다. 이와 대조적으로, DADS 전처치군에서는 CCl4투여군에 비해 육안적 소견의 발현빈도가 감소하였고, 혈청 생화학수치는 대조군과 유사한 경향을 보였으며, 간의 조직학적 소견에서도 CCl4에 의해 유도된 병변의 발현빈도가 현저하게 감소하였다. 간의 CYP2E1 단백발현은 증가하였으며, iNOS와 Cox-2의 mRNA 및 단백발현의 감소와 더불어 세포자멸사와 관련된 단백질인 Bax와 cytochrome c 및 caspase-3의 발현도 감소되었고, TUNEL 양성 세포수 및 caspase-3 양성 세포수도 감소되었다. 간조직에서의 MDA와 GSH의 농도, 그리고 GR과 GPx, SOD 및 catalase의 활성은 대조군과 유사한 경향을 보였다. 결론적으로 본 시험의 결과는 랫드에서 DADS가 CCl4에 의해 유도된 간독성에 대하여 보호효과를 가진다는 것을 나타내며, 이러한 보호효과는 CYP2E1억제를 통한 CCl4의 대사적 활성화 억제와 항산화 활성의 증가 및 항염증작용에 기인된 것으로 판단된다.
The present study investigated the protective effects of diallyl disulfide (DADS) against carbon tetrachloride (CCl4)-induced acute hepatotoxicity and oxidative stress in rat liver. We also investigated the effect of DADS on induction of apoptotic cell death and inflammatory response in hepatic tiss...
The present study investigated the protective effects of diallyl disulfide (DADS) against carbon tetrachloride (CCl4)-induced acute hepatotoxicity and oxidative stress in rat liver. We also investigated the effect of DADS on induction of apoptotic cell death and inflammatory response in hepatic tissue caused by CCl4 intoxication. The following five experimental groups were evaluated: (1) vehicle control, (2) DADS (100 mg/kg/day), (3) CCl4 (2 ml/kg/day), (4) CCl4&DADS 50 (50 mg/kg/day), and (5) CCl4&DADS 100 (100 mg/kg/day). DADS at 50 and 100 mg/kg was administered orally once daily for 5 consecutive days, prior to CCl4 administration. CCl4 caused a significant decrease in hepatic cytochrome P450 2E1 (CYP2E1) expression and severe hepatotoxicity as evidenced by a significant elevation in serum aspartate aminotransferase and alanine aminotransferase levels, increased hepatic cell apoptosis, Bcl-2-associated X (Bax) protein, cytochrome c, cleaved caspase-3 protein expression, and caspase-3 immunopositivity. Additionally, CCl4 treatment caused an increase in levels of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (Cox-2) mRNA and protein expression in hepatic tissues. The significant decreases in reduced glutathione content, catalase, superoxide dismutase, glutathione peroxidase, and glutathione reductase activities and the increase in malondialdehyde concentration indicated that CCl4-induced hepatic injury was mediated through oxidative stress. In contrast, DADS pretreatment significantly attenuated oxidative stress and the hepatotoxic effects caused by CCl4 administration. Moreover, DADS effectively suppresses the induction of inflammatory mediators, iNOS and Cox-2, attenuates hepatic cell apoptosis, and decreases the Bax, cytochrome c, and cleaved caspase-3 expression caused by CCl4 administration. These results indicate that DADS prevents hepatotoxicity induced by CCl4 in rats and that protective effects of DADS may be due to its ability to decrease the metabolic activation of CCl4 by inhibiting CYP2E1, subsequently preventing CYP2E1 degradation or inactivation, and its potent antioxidant activity and anti-inflammatory activities in rat liver.
The present study investigated the protective effects of diallyl disulfide (DADS) against carbon tetrachloride (CCl4)-induced acute hepatotoxicity and oxidative stress in rat liver. We also investigated the effect of DADS on induction of apoptotic cell death and inflammatory response in hepatic tissue caused by CCl4 intoxication. The following five experimental groups were evaluated: (1) vehicle control, (2) DADS (100 mg/kg/day), (3) CCl4 (2 ml/kg/day), (4) CCl4&DADS 50 (50 mg/kg/day), and (5) CCl4&DADS 100 (100 mg/kg/day). DADS at 50 and 100 mg/kg was administered orally once daily for 5 consecutive days, prior to CCl4 administration. CCl4 caused a significant decrease in hepatic cytochrome P450 2E1 (CYP2E1) expression and severe hepatotoxicity as evidenced by a significant elevation in serum aspartate aminotransferase and alanine aminotransferase levels, increased hepatic cell apoptosis, Bcl-2-associated X (Bax) protein, cytochrome c, cleaved caspase-3 protein expression, and caspase-3 immunopositivity. Additionally, CCl4 treatment caused an increase in levels of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (Cox-2) mRNA and protein expression in hepatic tissues. The significant decreases in reduced glutathione content, catalase, superoxide dismutase, glutathione peroxidase, and glutathione reductase activities and the increase in malondialdehyde concentration indicated that CCl4-induced hepatic injury was mediated through oxidative stress. In contrast, DADS pretreatment significantly attenuated oxidative stress and the hepatotoxic effects caused by CCl4 administration. Moreover, DADS effectively suppresses the induction of inflammatory mediators, iNOS and Cox-2, attenuates hepatic cell apoptosis, and decreases the Bax, cytochrome c, and cleaved caspase-3 expression caused by CCl4 administration. These results indicate that DADS prevents hepatotoxicity induced by CCl4 in rats and that protective effects of DADS may be due to its ability to decrease the metabolic activation of CCl4 by inhibiting CYP2E1, subsequently preventing CYP2E1 degradation or inactivation, and its potent antioxidant activity and anti-inflammatory activities in rat liver.
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