본 연구에서는 염증성 장질환(급·만성대장염)에 대한 작약감초탕의 효능을 검증하고, GC-MS 기반 대사체학 연구방법을 활용하여 대장염 유발 및 치료 과정에 관여하는 대사산물을 분석하였다. HPLC를 활용하여 작약감초탕의 주표 지표물질을 분석한 결과 10가지의 주요 성분(gallic acid, oxypaeoniflorin, albiflorin, ...
본 연구에서는 염증성 장질환(급·만성대장염)에 대한 작약감초탕의 효능을 검증하고, GC-MS 기반 대사체학 연구방법을 활용하여 대장염 유발 및 치료 과정에 관여하는 대사산물을 분석하였다. HPLC를 활용하여 작약감초탕의 주표 지표물질을 분석한 결과 10가지의 주요 성분(gallic acid, oxypaeoniflorin, albiflorin, paeoniflorin, liquiritin, benzoic acid, isoliquiritin, ononin, benzoylpaeoniflorin, glycyrrhizin)이 검출되었다. 급성대장염은 acetic acid를 통해 유발하였으며, 만성대장염은 DSS를 통해 유발하였다. 급성대장염 모델에서 체중과 대장 길이는 급성대장염을 유발 시 유의적으로 감소하였으나, 작약감초탕을 투여했을 때 회복되는 패턴을 보였다. 급성대장염 유발 및 작약감초탕 치료에 따른 혈청과 대변의 대사산물을 비교했을 때, 혈청과 대변 대사산물의 PLS-DA 모델에서 그룹 간의 차이를 보였으며, 차이에 기여하는 대사산물은 lactic acid(혈청), linoleic acid(대변), monostearin(대변) 및 palmitoylglycerol(대변)로 측정되었다. 급성대장염 유발 및 치료에 따른 대사산물, 장내미생물 및 cytokine의 상관관계 분석 결과, hydroxyproline이 1,5-anhydroheitol(r=0.90)과 pyranose(r=0.83)와 양의 상관관계를 보였으며, acetic acid와 palmitic acid(r=0.85), valine과 succinic acid(r=0.85)가 각각 양의 상관관계를 보였다. 만성대장염 모델에서 작약감초탕을 투여했을 때, 조직학적 분석, 체중 및 DAI score 등의 결과 Control 그룹과 유사하게 나타났다. Cytokine의 결과에서는 TNF-α, IL-6, IL-10, IL-12 및 IFN-γ 값이 유의적으로 회복되는 패턴을 보였다. 만성대장염의 유발 및 치료에 따른 혈청과 대변의 대사산물 분석 결과, 급성대장염과 마찬가지로 혈청에서는 그룹 간의 명확한 차이를 보였지만(PLS-DA), 대변 모델의 타당성은 낮았다. DSS로 만성대장염을 유발했을 때 18개의 대사산물이 증가하는 패턴을 보였고 9개의 대사산물이 감소하는 패턴을 보였으며 특히 alanine, glycine, leucine, isoleucine, phenylalanine, glutamine 및 tryptophan을 포함한 아미노산들이 그룹 간의 차이에 기여하는 대사산물로 확인되었다. 본 연구는 급·만성대장염에 대한 작약감초탕의 항염증 효과가 있음을 보여주며, 대장염 연구에 있어 대사체학 분석 방법이 유용함을 보여준다.
본 연구에서는 염증성 장질환(급·만성대장염)에 대한 작약감초탕의 효능을 검증하고, GC-MS 기반 대사체학 연구방법을 활용하여 대장염 유발 및 치료 과정에 관여하는 대사산물을 분석하였다. HPLC를 활용하여 작약감초탕의 주표 지표물질을 분석한 결과 10가지의 주요 성분(gallic acid, oxypaeoniflorin, albiflorin, paeoniflorin, liquiritin, benzoic acid, isoliquiritin, ononin, benzoylpaeoniflorin, glycyrrhizin)이 검출되었다. 급성대장염은 acetic acid를 통해 유발하였으며, 만성대장염은 DSS를 통해 유발하였다. 급성대장염 모델에서 체중과 대장 길이는 급성대장염을 유발 시 유의적으로 감소하였으나, 작약감초탕을 투여했을 때 회복되는 패턴을 보였다. 급성대장염 유발 및 작약감초탕 치료에 따른 혈청과 대변의 대사산물을 비교했을 때, 혈청과 대변 대사산물의 PLS-DA 모델에서 그룹 간의 차이를 보였으며, 차이에 기여하는 대사산물은 lactic acid(혈청), linoleic acid(대변), monostearin(대변) 및 palmitoylglycerol(대변)로 측정되었다. 급성대장염 유발 및 치료에 따른 대사산물, 장내미생물 및 cytokine의 상관관계 분석 결과, hydroxyproline이 1,5-anhydroheitol(r=0.90)과 pyranose(r=0.83)와 양의 상관관계를 보였으며, acetic acid와 palmitic acid(r=0.85), valine과 succinic acid(r=0.85)가 각각 양의 상관관계를 보였다. 만성대장염 모델에서 작약감초탕을 투여했을 때, 조직학적 분석, 체중 및 DAI score 등의 결과 Control 그룹과 유사하게 나타났다. Cytokine의 결과에서는 TNF-α, IL-6, IL-10, IL-12 및 IFN-γ 값이 유의적으로 회복되는 패턴을 보였다. 만성대장염의 유발 및 치료에 따른 혈청과 대변의 대사산물 분석 결과, 급성대장염과 마찬가지로 혈청에서는 그룹 간의 명확한 차이를 보였지만(PLS-DA), 대변 모델의 타당성은 낮았다. DSS로 만성대장염을 유발했을 때 18개의 대사산물이 증가하는 패턴을 보였고 9개의 대사산물이 감소하는 패턴을 보였으며 특히 alanine, glycine, leucine, isoleucine, phenylalanine, glutamine 및 tryptophan을 포함한 아미노산들이 그룹 간의 차이에 기여하는 대사산물로 확인되었다. 본 연구는 급·만성대장염에 대한 작약감초탕의 항염증 효과가 있음을 보여주며, 대장염 연구에 있어 대사체학 분석 방법이 유용함을 보여준다.
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