The Hepatoprotective Effects of Curcumae Longae Rhizoma and its Active Components on Experimental Nonalcoholic Fatty Liver Disease Models : 실험적 비알콜성 지방간 모델에서 강황과 유효성분의 간 보호 효과원문보기
비알콜성 지방간 (NAFLD)은 알코올 섭취는 거의 없지만, 알코올성 지방간과 유사하게 소엽성 간염의 조직소견을 특징으로 하며, 중성지질 (triglyceride) 함량이 전체 간 무게의 5~10%를 초과할 경우로 정의된다. NAFLD는 서구인의 경우 20~30%의 유병률을 나타낸다. 특히, ...
비알콜성 지방간 (NAFLD)은 알코올 섭취는 거의 없지만, 알코올성 지방간과 유사하게 소엽성 간염의 조직소견을 특징으로 하며, 중성지질 (triglyceride) 함량이 전체 간 무게의 5~10%를 초과할 경우로 정의된다. NAFLD는 서구인의 경우 20~30%의 유병률을 나타낸다. 특히, 인슐린 저항성을 가진 환자의 간에서는 인지되지 않는 손상이 빈번히 일어나는데 이러한 만성적인 간 손상으로 인슐린 저항성이 점차 악화하는 과정에서 지속해서 조용하게 진행되다가 당뇨, 고혈압, 고지혈증, 혈관질환과 같은 대사증후군이 명확해질 시점이 되면 지방간염 (steatohepatitis)과 간경화(cirrhosis)로 진행된다.
강황은 생강과에 속하는 다년생 강황의 근경이다. 인도나 아시아 전역 또는 아프리카에서 성장한다. 따뜻하고 맵고 쓴맛으로 유명한 강황은 밝은 노란색을 띠며 카레 음식에 많이 쓰인다. 전통적으로 강황은 월경, 소화, 간 기능, 관절염 통증을 완화에 쓰이고, 습진 및 상처 치유를 위해 피부에 직접 발라 사용했다. 강황에 대해 많은 선행 연구가 되어있지만, 임상시험이 되어있지 않아 신뢰성을 위해 연구가 더 필요하다. 동물실험 연구 결과 강황의 curcumin은 항염증 및 항암 효과가 있음을 제시하지만, 이러한 결과 또한 임상에서는 확인되지 않았다. 강황의 지표성분으로는 curcumin (CUR), demethoxycurcumin (DMC), bisdemethoxycurcumin (BDMC)이 있다. CUR은 강황의 유효성분으로 선행연구가 많이 되어있으나 그 이외의 지표성분에 관한 연구는 부족한 실정이다.
본 연구의 목적은 강황 70% 에탄올 추출 후 분획물과 지표성분 간의 NAFLD 동물모델인 Methionine Choline Deficient (MCD)-diet로 유도한 C57BL/6J mice를 이용하여 NAFLD 억제효과를 알아보고, 인간의 간세포인 HepG2 세포에 oleic acid (OA)를 처리하여 NAFLD 질환 모델을 설정하고 강황의 유효성분 중 하나인 bisdemethoxycurcumin을 처리하여 지방축적 억제효과에 대한 세포내 작용기전을 알아보고자 하였다.
C57BL/6J 마우스를 8개의 그룹 즉, 정상식이군, MCD-diet 대조군, MCD+CLRE 200 mg/kg 처리군, MCD+CLR-Hx 200 mg/kg 처리군, MCD+CLR-MC 100 mg/kg 처리군, MCD+SIL 100 mg/kg 처리군, MCD+BDMC 100 mg/kg 처리군, MCD+SIL 50+BDMC 50 mg/kg 처리군 으로 나누어 4주간 사육 후 체중과 간 중량을 측정하고, 간 기능 검사와 조직 병리적 실험과 지방축적을 매개하는 매개체들의 발현을 실험하였다. OA로 유도한 HepG2 세포에 처리하여 세포내 지방생성을 Oil-red O 염색법과 효소측정법, Western blot 분석법, RT-PCR 분석법을 이용하여 측정 그 결과를 비교하였다.
그 결과, MCD-diet군에서는 mice의 체중 감소가 뚜렷이 나타났으나, MCD+CLRE 200 mg/kg 처리군, MCD+CLR-Hx 200 mg/kg 처리군, MCD+CLR-MC 100 mg/kg 처리군, MCD+SIL 100 mg/kg 처리군, MCD+BDMC 100 mg/kg 처리군, MCD+SIL 50+BDMC 50 mg/kg 처리군 에서는 MCD-diet군보다 체중감소가 심하지 않았으나 유의성은 인정되지 않았다. 간 중량 측정에서는 MCD-diet군에서는 간 중량이 감소하였으나, MCD+CLRE 200 mg/kg 처리군, MCD+CLR-Hx 200 mg/kg 처리군, MCD+CLR-MC 100 mg/kg 처리군, MCD+SIL 100 mg/kg 처리군, MCD+BDMC 100 mg/kg 처리군, MCD+SIL 50+BDMC 50 mg/kg 처리군 모두에서 mice의 간 중량이 증가 되었다. 혈중 중성지방 (TG), 총콜레스테롤 (TC), HDL-콜레스테롤, LDL-콜레스테롤 농도에서 유의적인 효과를 나타냈다. 또한, 조직병리학적인 실험에서 지방축적이 감소한 것을 확인할 수 있었고, 지방축적을 매개하는 매개체들 (SREBP-1c, FAS, PPAR-γ)의 발현을 농도 의존적으로 억제하였다. CLRE, CLR-Hx, CLR-MC 와 CUR, DMC, BDMC 처리군을 OA로 유도한 HepG2 세포에서 세포 내 지방축적과 TG, TC 생성을 농도 의존적으로 억제했다. 또한, 간의 지방축적을 매개하는 단백질 (SREBP-1, FAS, PPAR-γ) 발현에 유의적인 효과를 나타냈으며, AMPK 인산화를 증가시켰다.
이상의 결과를 종합해 보면, CLRE, CLR-Hx, CLR-MC 와 CUR, DMC, BDMC 처리군은 실험적 NAFLD모델에서 지방축적을 매개하는 매개체들의 발현을 억제함으로써 간 보호 효과가 있음을 보여준다.
비알콜성 지방간 (NAFLD)은 알코올 섭취는 거의 없지만, 알코올성 지방간과 유사하게 소엽성 간염의 조직소견을 특징으로 하며, 중성지질 (triglyceride) 함량이 전체 간 무게의 5~10%를 초과할 경우로 정의된다. NAFLD는 서구인의 경우 20~30%의 유병률을 나타낸다. 특히, 인슐린 저항성을 가진 환자의 간에서는 인지되지 않는 손상이 빈번히 일어나는데 이러한 만성적인 간 손상으로 인슐린 저항성이 점차 악화하는 과정에서 지속해서 조용하게 진행되다가 당뇨, 고혈압, 고지혈증, 혈관질환과 같은 대사증후군이 명확해질 시점이 되면 지방간염 (steatohepatitis)과 간경화(cirrhosis)로 진행된다.
강황은 생강과에 속하는 다년생 강황의 근경이다. 인도나 아시아 전역 또는 아프리카에서 성장한다. 따뜻하고 맵고 쓴맛으로 유명한 강황은 밝은 노란색을 띠며 카레 음식에 많이 쓰인다. 전통적으로 강황은 월경, 소화, 간 기능, 관절염 통증을 완화에 쓰이고, 습진 및 상처 치유를 위해 피부에 직접 발라 사용했다. 강황에 대해 많은 선행 연구가 되어있지만, 임상시험이 되어있지 않아 신뢰성을 위해 연구가 더 필요하다. 동물실험 연구 결과 강황의 curcumin은 항염증 및 항암 효과가 있음을 제시하지만, 이러한 결과 또한 임상에서는 확인되지 않았다. 강황의 지표성분으로는 curcumin (CUR), demethoxycurcumin (DMC), bisdemethoxycurcumin (BDMC)이 있다. CUR은 강황의 유효성분으로 선행연구가 많이 되어있으나 그 이외의 지표성분에 관한 연구는 부족한 실정이다.
본 연구의 목적은 강황 70% 에탄올 추출 후 분획물과 지표성분 간의 NAFLD 동물모델인 Methionine Choline Deficient (MCD)-diet로 유도한 C57BL/6J mice를 이용하여 NAFLD 억제효과를 알아보고, 인간의 간세포인 HepG2 세포에 oleic acid (OA)를 처리하여 NAFLD 질환 모델을 설정하고 강황의 유효성분 중 하나인 bisdemethoxycurcumin을 처리하여 지방축적 억제효과에 대한 세포내 작용기전을 알아보고자 하였다.
C57BL/6J 마우스를 8개의 그룹 즉, 정상식이군, MCD-diet 대조군, MCD+CLRE 200 mg/kg 처리군, MCD+CLR-Hx 200 mg/kg 처리군, MCD+CLR-MC 100 mg/kg 처리군, MCD+SIL 100 mg/kg 처리군, MCD+BDMC 100 mg/kg 처리군, MCD+SIL 50+BDMC 50 mg/kg 처리군 으로 나누어 4주간 사육 후 체중과 간 중량을 측정하고, 간 기능 검사와 조직 병리적 실험과 지방축적을 매개하는 매개체들의 발현을 실험하였다. OA로 유도한 HepG2 세포에 처리하여 세포내 지방생성을 Oil-red O 염색법과 효소측정법, Western blot 분석법, RT-PCR 분석법을 이용하여 측정 그 결과를 비교하였다.
그 결과, MCD-diet군에서는 mice의 체중 감소가 뚜렷이 나타났으나, MCD+CLRE 200 mg/kg 처리군, MCD+CLR-Hx 200 mg/kg 처리군, MCD+CLR-MC 100 mg/kg 처리군, MCD+SIL 100 mg/kg 처리군, MCD+BDMC 100 mg/kg 처리군, MCD+SIL 50+BDMC 50 mg/kg 처리군 에서는 MCD-diet군보다 체중감소가 심하지 않았으나 유의성은 인정되지 않았다. 간 중량 측정에서는 MCD-diet군에서는 간 중량이 감소하였으나, MCD+CLRE 200 mg/kg 처리군, MCD+CLR-Hx 200 mg/kg 처리군, MCD+CLR-MC 100 mg/kg 처리군, MCD+SIL 100 mg/kg 처리군, MCD+BDMC 100 mg/kg 처리군, MCD+SIL 50+BDMC 50 mg/kg 처리군 모두에서 mice의 간 중량이 증가 되었다. 혈중 중성지방 (TG), 총콜레스테롤 (TC), HDL-콜레스테롤, LDL-콜레스테롤 농도에서 유의적인 효과를 나타냈다. 또한, 조직병리학적인 실험에서 지방축적이 감소한 것을 확인할 수 있었고, 지방축적을 매개하는 매개체들 (SREBP-1c, FAS, PPAR-γ)의 발현을 농도 의존적으로 억제하였다. CLRE, CLR-Hx, CLR-MC 와 CUR, DMC, BDMC 처리군을 OA로 유도한 HepG2 세포에서 세포 내 지방축적과 TG, TC 생성을 농도 의존적으로 억제했다. 또한, 간의 지방축적을 매개하는 단백질 (SREBP-1, FAS, PPAR-γ) 발현에 유의적인 효과를 나타냈으며, AMPK 인산화를 증가시켰다.
이상의 결과를 종합해 보면, CLRE, CLR-Hx, CLR-MC 와 CUR, DMC, BDMC 처리군은 실험적 NAFLD모델에서 지방축적을 매개하는 매개체들의 발현을 억제함으로써 간 보호 효과가 있음을 보여준다.
Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD), the hepatic manifestation of the metabolic syndrome, has become one of the most common causes of chronic liver diseases over the last decade in developed countries. The annual incidence of NAFLD has been increased, and the prevalence of NAFLD in the general ...
Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD), the hepatic manifestation of the metabolic syndrome, has become one of the most common causes of chronic liver diseases over the last decade in developed countries. The annual incidence of NAFLD has been increased, and the prevalence of NAFLD in the general population ranges from 9 to 35%. NAFLD is defined as hepatic fat accumulation exceeding 5~10% of liver weight, in the absence of excess alcohol consumption or any other liver disease or other causes of steatosis, such as certain toxins and drugs, and its prevalence is increasing with epidemics of obesity, diabetes, and metabolic syndrome. NAFLD includes a spectrum of pathological hepatic changes Such as steatosis, steatohepatitis, advanced fibrosis, and cirrhosis.
Turmeric, a shrub related to ginger, is grown throughout India, other parts of Asia, and Africa. Known for its warm, bitter taste, turmeric gives curry its distinctive bright yellow color. Traditionally turmeric has been used as an herbal remedy to aid digestion and liver function, relieve arthritis pain, and regulate menstruation and has been applied directly to the skin for eczema and wound healing. Today, turmeric is used as an herbal remedy in the hope of improving conditions such as heartburn, stomach ulcers, and gallstones. Turmeric is the subject of research into whether it can help to reduce inflammation. There is little reliable evidence to support the use of turmeric for any health condition because few clinical trials have been conducted. Preliminary findings from animal and laboratory studies suggest that a chemical found in turmeric called curcumin may have anti-inflammatory and anticancer properties, but these findings have not been confirmed in people.
CLR extracts contain three different diarylheptanoids, curcumin (CUR), demethoxycurcumin (DMC), and bisdemethoxycurcumin (BDMC).
The aim of this study is to investigate the preventive effect of CLR 70% ethanol extract and BDMC on Methionine Choline Deficient (MCD)-diet-induced NAFLD in C57BL/6J mice and the hypolipidemic effect of its major compound BDMC in oleic acid (OA)-induced hepatocarcinoma cells.
C57BL/6J mice were divided into 8 groups; Normal group (normal diet without any treatment), Control group (MCD diet only), MCD+CLRE 200 mg/kg group, MCD+CLR-Hx 200 mg/kg group, MCD+CLR-MC 100 mg/kg group MCD+SIL 100 mg/kg group, 50+BDMC 50 mg/kg group, and MCD+BDMC 100 mg/kg group. After 4 weeks, body weight, liver weight, biochemical parameters for liver function test, histological changes, reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), and Western blot were assessed.
Hepatocytes were treated with OA containing with or without BDMC to observe the lipid accumulation. We also tested the effects of BDMC on triglycerides (TG) and total cholesterol (TC) in HepG2 cells. Western blot and RT-PCR was used to measure sterol regulatory element binding proteins-1 (SREBP-1), fatty acid synthase (FAS), peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)-α,γ and adenosine 5’-monophosphate (AMP)-activated protein kinase (AMPK) expression.
Mice lost body weight with the MCD-diet, but MCD+CLRE 200 mg/kg group, MCD+CLR-Hx 200 mg/kg group, MCD+CLR-MC 100 mg/kg group, MCD+SIL 100 mg/kg group, MCD+SIL 50+BDMC 50 mg/kg group and MCD+BDMC 100 mg/kg group don't lost less than the MCD-diet group. Liver weights were decreased from the MCD+CLRE 200 mg/kg group, MCD+CLR-Hx 200 mg/kg group, MCD+CLR-MC 100 mg/kg group, MCD+SIL 100 mg/kg group, MCD+SIL 50+BDMC 50 mg/kg group and MCD+BDMC 100 mg/kg group, but MCD-diet groups were increased significantly. In the liver function test, all the values were decreased from the MCD-diet, MCD+CLRE 200 mg/kg group and MCD+CLR-Hx 200 mg/kg group MCD+CLR-MC 100 mg/kg group, MCD+SIL 100 mg/kg group, MCD+SIL 50+BDMC 50 mg/kg group, and MCD+BDMC 100 mg/kg groups were increased significance. In histological findings of the livers, MCD-diet induced severe fatty accumulation in the livers, but this fatty change was reduced in the MCD+CLRE 200 mg/kg group, MCD+CLR-Hx 200 mg/kg group, MCD+CLR-MC 100 mg/kg group, MCD+SIL 100 mg/kg group, MCD+SIL 50+BDMC 50 mg/kg group and MCD+BDMC 100 mg/kg group was inhibited respectively. In lipid accumulation factors (such as SREBP-1c, FAS, PPAR-γ), MCD+CLRE 200 mg/kg group, MCD+CLR-Hx 200 mg/kg group, MCD+CLR-MC 100 mg/kg group, MCD+SIL 100 mg/kg group, MCD+SIL 50+BDMC 50 mg/kg group and MCD+BDMC 100 mg/kg group showed inhibitory effect on liver lipogenesis by reducing associated gene expressions caused by MCD diet.
In the HepG2 cells, BDMC suppressed OA-induced lipid accumulation and TG and TC levels. Also, BDMC decreased hepatic lipogenesis such as SREBP-1, FAS, and PPARγ. BDMC increased AMPK phosphorylation in hepatocytes.
In conclusion, our findings indicate that CLR and its active components has a potential suppressive effect on NAFLD. Therefore, our data suggest that CLR and its active components may act as a novel and potent therapeutic agent against NAFLD.
Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD), the hepatic manifestation of the metabolic syndrome, has become one of the most common causes of chronic liver diseases over the last decade in developed countries. The annual incidence of NAFLD has been increased, and the prevalence of NAFLD in the general population ranges from 9 to 35%. NAFLD is defined as hepatic fat accumulation exceeding 5~10% of liver weight, in the absence of excess alcohol consumption or any other liver disease or other causes of steatosis, such as certain toxins and drugs, and its prevalence is increasing with epidemics of obesity, diabetes, and metabolic syndrome. NAFLD includes a spectrum of pathological hepatic changes Such as steatosis, steatohepatitis, advanced fibrosis, and cirrhosis.
Turmeric, a shrub related to ginger, is grown throughout India, other parts of Asia, and Africa. Known for its warm, bitter taste, turmeric gives curry its distinctive bright yellow color. Traditionally turmeric has been used as an herbal remedy to aid digestion and liver function, relieve arthritis pain, and regulate menstruation and has been applied directly to the skin for eczema and wound healing. Today, turmeric is used as an herbal remedy in the hope of improving conditions such as heartburn, stomach ulcers, and gallstones. Turmeric is the subject of research into whether it can help to reduce inflammation. There is little reliable evidence to support the use of turmeric for any health condition because few clinical trials have been conducted. Preliminary findings from animal and laboratory studies suggest that a chemical found in turmeric called curcumin may have anti-inflammatory and anticancer properties, but these findings have not been confirmed in people.
CLR extracts contain three different diarylheptanoids, curcumin (CUR), demethoxycurcumin (DMC), and bisdemethoxycurcumin (BDMC).
The aim of this study is to investigate the preventive effect of CLR 70% ethanol extract and BDMC on Methionine Choline Deficient (MCD)-diet-induced NAFLD in C57BL/6J mice and the hypolipidemic effect of its major compound BDMC in oleic acid (OA)-induced hepatocarcinoma cells.
C57BL/6J mice were divided into 8 groups; Normal group (normal diet without any treatment), Control group (MCD diet only), MCD+CLRE 200 mg/kg group, MCD+CLR-Hx 200 mg/kg group, MCD+CLR-MC 100 mg/kg group MCD+SIL 100 mg/kg group, 50+BDMC 50 mg/kg group, and MCD+BDMC 100 mg/kg group. After 4 weeks, body weight, liver weight, biochemical parameters for liver function test, histological changes, reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), and Western blot were assessed.
Hepatocytes were treated with OA containing with or without BDMC to observe the lipid accumulation. We also tested the effects of BDMC on triglycerides (TG) and total cholesterol (TC) in HepG2 cells. Western blot and RT-PCR was used to measure sterol regulatory element binding proteins-1 (SREBP-1), fatty acid synthase (FAS), peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)-α,γ and adenosine 5’-monophosphate (AMP)-activated protein kinase (AMPK) expression.
Mice lost body weight with the MCD-diet, but MCD+CLRE 200 mg/kg group, MCD+CLR-Hx 200 mg/kg group, MCD+CLR-MC 100 mg/kg group, MCD+SIL 100 mg/kg group, MCD+SIL 50+BDMC 50 mg/kg group and MCD+BDMC 100 mg/kg group don't lost less than the MCD-diet group. Liver weights were decreased from the MCD+CLRE 200 mg/kg group, MCD+CLR-Hx 200 mg/kg group, MCD+CLR-MC 100 mg/kg group, MCD+SIL 100 mg/kg group, MCD+SIL 50+BDMC 50 mg/kg group and MCD+BDMC 100 mg/kg group, but MCD-diet groups were increased significantly. In the liver function test, all the values were decreased from the MCD-diet, MCD+CLRE 200 mg/kg group and MCD+CLR-Hx 200 mg/kg group MCD+CLR-MC 100 mg/kg group, MCD+SIL 100 mg/kg group, MCD+SIL 50+BDMC 50 mg/kg group, and MCD+BDMC 100 mg/kg groups were increased significance. In histological findings of the livers, MCD-diet induced severe fatty accumulation in the livers, but this fatty change was reduced in the MCD+CLRE 200 mg/kg group, MCD+CLR-Hx 200 mg/kg group, MCD+CLR-MC 100 mg/kg group, MCD+SIL 100 mg/kg group, MCD+SIL 50+BDMC 50 mg/kg group and MCD+BDMC 100 mg/kg group was inhibited respectively. In lipid accumulation factors (such as SREBP-1c, FAS, PPAR-γ), MCD+CLRE 200 mg/kg group, MCD+CLR-Hx 200 mg/kg group, MCD+CLR-MC 100 mg/kg group, MCD+SIL 100 mg/kg group, MCD+SIL 50+BDMC 50 mg/kg group and MCD+BDMC 100 mg/kg group showed inhibitory effect on liver lipogenesis by reducing associated gene expressions caused by MCD diet.
In the HepG2 cells, BDMC suppressed OA-induced lipid accumulation and TG and TC levels. Also, BDMC decreased hepatic lipogenesis such as SREBP-1, FAS, and PPARγ. BDMC increased AMPK phosphorylation in hepatocytes.
In conclusion, our findings indicate that CLR and its active components has a potential suppressive effect on NAFLD. Therefore, our data suggest that CLR and its active components may act as a novel and potent therapeutic agent against NAFLD.
AI-Helper
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