복분자 추출물이 Lipopolysaccharide로 유도된 간 손상에 대한 항산화 효과 Anti-Oxidative Effects of Rubus coreanum Miquel Extract on Hepatic Injury Induced by Lipopolysaccharide원문보기
The protective effects of Rubus coreanum Miquel (RCM) extract against LPS-induced hepatotoxicity were studied in rats. Squrague-Dawley rats were intraperitoneally administered the RCM at 100 mg/kg per day for three weeks. Then single dose of LPS (5 mg/kg) was injected into rats. Four hours later, th...
The protective effects of Rubus coreanum Miquel (RCM) extract against LPS-induced hepatotoxicity were studied in rats. Squrague-Dawley rats were intraperitoneally administered the RCM at 100 mg/kg per day for three weeks. Then single dose of LPS (5 mg/kg) was injected into rats. Four hours later, they were anesthesized with ether and dissected. We examined the levels of glutamate oxaloacetate transaminase (AST), glutamate pyruvate transaminase (ALT), alkaline phosphatase (ALP) and lactate dehydrogenase (LDH) in sera, superoxide dismutase (SOD) in mitochondrial fraction and catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx) in liver homogenate. LPS-treatment markedly increased the levels of AST, ALT, ALP, LDH and significantly decreased those of SOD, CAT and GPx. But RCM-pretreatment decreased the levels of AST, ALT, ALP and LDH by 57.9%, 37.4%, 62% and 69% respectively and increased those of SOD, CAT and GPx by 82.9%, 64.2% and 96.7% respectively. Subsequently, the protective effects of RCM was evaluated through histopathological examination of liver tissue. The LPS treatment increased the state of necrosis and cirrhosis surrounding the central veins (CV) and sinusoid, but RCM-treatment decreased the state of necrosis and cirrhosis in the liver tissue. These results demonstrated that protective effects of RCM against LPS-induced hepatotoxicity.
The protective effects of Rubus coreanum Miquel (RCM) extract against LPS-induced hepatotoxicity were studied in rats. Squrague-Dawley rats were intraperitoneally administered the RCM at 100 mg/kg per day for three weeks. Then single dose of LPS (5 mg/kg) was injected into rats. Four hours later, they were anesthesized with ether and dissected. We examined the levels of glutamate oxaloacetate transaminase (AST), glutamate pyruvate transaminase (ALT), alkaline phosphatase (ALP) and lactate dehydrogenase (LDH) in sera, superoxide dismutase (SOD) in mitochondrial fraction and catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx) in liver homogenate. LPS-treatment markedly increased the levels of AST, ALT, ALP, LDH and significantly decreased those of SOD, CAT and GPx. But RCM-pretreatment decreased the levels of AST, ALT, ALP and LDH by 57.9%, 37.4%, 62% and 69% respectively and increased those of SOD, CAT and GPx by 82.9%, 64.2% and 96.7% respectively. Subsequently, the protective effects of RCM was evaluated through histopathological examination of liver tissue. The LPS treatment increased the state of necrosis and cirrhosis surrounding the central veins (CV) and sinusoid, but RCM-treatment decreased the state of necrosis and cirrhosis in the liver tissue. These results demonstrated that protective effects of RCM against LPS-induced hepatotoxicity.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
제안 방법
5ml/kg의 용량으로 매일 투여한 후, 21일째 되는 날 LPS를 5 ㎎/㎏의 농도로 만들어 1 ml/kg의 용량으로 복강 내로 투여하였다. LPS를 투여하고 절식시킨 뒤 4시간 후에 ether로 마취하고 희생시켜서 혈액을 채취하고 간을 적출하여 실험하였다.
활성 측정. SOD 활성 측정은 Fridovich법을 변형하여 측정하였다(Beauchamp and Fridovich, 1971). Potassium phosphate buffer(100 mM K2HPO4, 100 mM KH2PO4, 200 mM KCI, WmM EDTA, pH 7.
간 균질물과 미토콘드리아 분획물의 총 단백질량 측정. 단백질의 정량은 Lowry et al.
간 조직 내 미토콘드리아 분획의 superoxide dismutase (SOD) 활성 측정. SOD 활성 측정은 Fridovich법을 변형하여 측정하였다(Beauchamp and Fridovich, 1971).
간 조직 중의 catalase(CAT)의 활성 측정. CAT 활성측정은 Aebi법으로 측정하였다(Aebi, 1984).
W를 넣고 섞는다. 그 후 간 균질물을 넣고 상온에서 1분간 방치한 후 5 mM H2O2을 첨가하여 반응시키고, 340 nm에서 1분 30초간 효소활성을 측정하였다.
포매된 조직을 microtome (SRM-100}을 이용하여 5 μm의 조직 절편을 제작 하였다. 다 Hematoxylene-Eosin으로 염색을 한 후 봉입하여 광학현미경으로 염색된 조직을 관찰하였다(Ambrogi, 1982).
LDH를 측정하여 판단하였다. 또한 superoxide dismutase(SOD), catalase(CAT), glutathione peroxidase(GPx)와 같은 항산화 효소의 측정및 간조직의 조직병리학적 검사를 통하여 알아보았다.
9% saline을 매일 투여한 후, 21일째 되는 날 5㎎/㎏의 농도의 LPS를 만들어 1 ml/ kg의 용량으로 복강 내로 투여하였다. 또한 시료군(RCM;Rubus coreanum Miquel extract and LPS-treated group)은 100㎎/㎏의 농도로 복분자 추출물을 만들어 1.5ml/kg의 용량으로 매일 투여한 후, 21일째 되는 날 LPS를 5 ㎎/㎏의 농도로 만들어 1 ml/kg의 용량으로 복강 내로 투여하였다. LPS를 투여하고 절식시킨 뒤 4시간 후에 ether로 마취하고 희생시켜서 혈액을 채취하고 간을 적출하여 실험하였다.
혈청 중 AST 및 ALT 측정. 복분자 추출물을 3주간 투여한 흰쥐에 LPS를 단회 투여하여 유발된 인한 간 독성 발현 정도를 AST와 ALT수치로 평가하였으며 이를 Table 2에 나타내었다. AST 활성도의 경우 정상군에 비해서 LPS군이 현저히 높게 나타났으며, RCM-LPS군은 LPS 군보다 57.
조직 병리학적 검사. 복분자 추출물의 간 보호 효과를 평가하기 위해 Hematoxylene-Eosin으로 염색하여 광학현미경(100배, 200배)으로 관찰하였으며, 그 결과는 Fig. 4에 나타내었다. 정상군에서 동물의 간 조직은 중심정맥 (central veins>을 중심으로 잘 짜여진 소엽구조를 관찰할 수 있었으나, LPS를 투여한 군의 간조직은 중심정맥 주위의 간세포 괴사와 경화가 보여진다.
본 연구에서는 복분자의 전처리 후, 간 손상 유발 물질인 LPS를 투여하여 복분자의 간손상 보호효과를 알아보았으며, 간 손상여부와 보호효과는 혈청 중의 AST, ALT, ALR LDH를 측정하여 판단하였다. 또한 superoxide dismutase(SOD), catalase(CAT), glutathione peroxidase(GPx)와 같은 항산화 효소의 측정및 간조직의 조직병리학적 검사를 통하여 알아보았다.
실험동물은 체중 170~180 g 내외의 생후 7주령의 Sprague-Dawley 암컷 흰쥐를 대구 효 창 사이언스로부터 제공받았고 7일 동안 사육환경에 적응시켰다. 실험흰쥐는 난괴법에 따라 총 21마리를 7마리씩 3군으로 나누었고 군별로 cage에 분리시키고 고형사료와 물을 자유롭게 섭취하도록 호였다(Table 1). Auto Control System기기 (SS-200아을 사용하여 22 ±1℃의 온도와 60 ± 5% 상대습도로 유지시켰다.
Auto Control System기기 (SS-200아을 사용하여 22 ±1℃의 온도와 60 ± 5% 상대습도로 유지시켰다. 정상군(NOR; normal group)은 21일 동안 0.9% saline을 1.5ml/kg의 농도로 투여하였고 대조군(CON; LPS-treated group)은 20일 동안 1.5ml/kg 농도로 0.9% saline을 매일 투여한 후, 21일째 되는 날 5㎎/㎏의 농도의 LPS를 만들어 1 ml/ kg의 용량으로 복강 내로 투여하였다. 또한 시료군(RCM;Rubus coreanum Miquel extract and LPS-treated group)은 100㎎/㎏의 농도로 복분자 추출물을 만들어 1.
이를 첨가한 후 균질화 기기를 이용하여 간을 균질화 하였다. 측정하기에 앞서 효소의 효율에 따라 결과가 달라지므로 희석배율을 정하여 선 측정 후, 효과가 뛰어난 희석배율을 선택하여 측정하였다. 1.
100% xylene 처리 후, paraffin으로 포매하였다. 포매된 조직을 microtome (SRM-100}을 이용하여 5 μm의 조직 절편을 제작 하였다. 다 Hematoxylene-Eosin으로 염색을 한 후 봉입하여 광학현미경으로 염색된 조직을 관찰하였다(Ambrogi, 1982).
혈청 중 AST 및 ALT 측정. 복분자 추출물을 3주간 투여한 흰쥐에 LPS를 단회 투여하여 유발된 인한 간 독성 발현 정도를 AST와 ALT수치로 평가하였으며 이를 Table 2에 나타내었다.
대상 데이터
실험재료. 본 실험에 사용한 복분자ERubus coreanum Miquel)는 신라바이오(부산광역시 사상구 괘법동)로부터 전라북도 고창군에서 6월에 재배된 것을 채취하여 건조시켜 분말가루를 시료로 사용하였다.
실험동물 및 식이. 실험동물은 체중 170~180 g 내외의 생후 7주령의 Sprague-Dawley 암컷 흰쥐를 대구 효 창 사이언스로부터 제공받았고 7일 동안 사육환경에 적응시켰다. 실험흰쥐는 난괴법에 따라 총 21마리를 7마리씩 3군으로 나누었고 군별로 cage에 분리시키고 고형사료와 물을 자유롭게 섭취하도록 호였다(Table 1).
데이터처리
분석. 본 실험에 대한 모든 실험 결과는 평균치와 표준편차로 나타내었고, 통계적 유의성은 SPSS를 이용한 ANOVA로 검증하였다.
이론/모형
단백질의 정량은 Lowry et al.(1951)법으로 750 nm에서 흡광도를 측정하였고, 표준 단백질 시료로 Bovine Serum Albumin(BSA)을 사용하였다.
간 조직 중의 catalase(CAT)의 활성 측정. CAT 활성측정은 Aebi법으로 측정하였다(Aebi, 1984). 간 조직의 5배 되는 PBS(Phosphate Buffer 용액 0.
측정. GPx활성의 측정은 Lawrence와 Burk의 방법을 이용하여 시행하였다(Lawrence and Burk, 1976). 간조직의 4배 되는 PBS(0.
성능/효과
05). ALT활성도에서는 LPS군이 정상군에 비해 높게 나타났으며, RCM-LPS군은 LPS보다 37.4% 감소하였다(p < 0.05).LPS에 의하여 증가된 AST, ALT활성도는 복분자로 유의적인 감소를 보였다.
복분자 추출물을 3주간 투여한 흰쥐에 LPS를 단회 투여하여 유발된 인한 간 독성 발현 정도를 AST와 ALT수치로 평가하였으며 이를 Table 2에 나타내었다. AST 활성도의 경우 정상군에 비해서 LPS군이 현저히 높게 나타났으며, RCM-LPS군은 LPS 군보다 57.9% 감소하였다(p V 0.05). ALT활성도에서는 LPS군이 정상군에 비해 높게 나타났으며, RCM-LPS군은 LPS보다 37.
LPS군을 비교시 LPS군에서 GPx의 활성도는 낮게 나타났며, RCM-LPS군의 경우 LPS군에 비해 GPx 활성도가 96.7%로 유의적인 증가율을 보였다(p V 0.001). 이는 복분자 추출물이 LPS에 의한 산화적 스트레스를 억제 효과가 있는 것으로 사료된다.
LPS로 간 손상을 유발시킨 경우 ALP의 수치가 2.85배 증가하여간 세포의 손상이 급속하게 진행되었음을 확인할 수 있었고, 복분자 투여군의 경우 ALP 수치를 62% 감소시킴으로서 간 기능 및 장기 손상으로부터의 보호능력을 알 수있었다(p < 0.001).
9% 증가됨을 알 수 있었다. LPS에 의하여 감소된 SOD는 RCM-LPS군에서 유의적인 증가를 보으며(pv 0.05), 이는 LPS에 의한 NO의 과도생성이 유발한 산화적스트레스를 억제한 것으로 사료된다.
05).LPS에 의하여 증가된 AST, ALT활성도는 복분자로 유의적인 감소를 보였다. 이는 복분자 추출물이 간세포의 괴사를 억제하여 혈청 중에 유리된 transaminase의 농도를 낮춘 것으로 보인다.
비해 높게 나타났다. RCM-LPS군은 LPS군 보다 82.9% 증가됨을 알 수 있었다. LPS에 의하여 감소된 SOD는 RCM-LPS군에서 유의적인 증가를 보으며(pv 0.
실험 결과 LPS투여군은 LDH 수치가 5.92배 상승하여 조직의 파괴 정도가 큼을 알 수 있었다. 하지만 복분자 투여군의 경우 69%가 억제되는 결과를 나타내었다(p < 0.
후속연구
이러한 결과는 장기간 섭취한 복분자 열수추출물의 LPS에 의하여 유도되는 간 독성에 대한 예방적 보호효과, 자양강장기능, 항산화 효과를 가지고 있음을 보여 주는 것으로 간질환 치료제로의 개발이 가능할 것으로 사료된다.
참고문헌 (32)
Aebi, H. (1984). Catalase in vitro methods. Enzymology, 105,121-126
Ambrogi, L.P. (1982). Manual of histological and special staining technics. Armed. Forces. Institute of Pathology, 33, 407-445
Beauchamp, C. and Fridovich, I. (1971). Superoxide dismutase improved assays and an assay applicable to acrylamide gels. Anal. Biochem., 44, 276-287
Dan, B. and Andrew, G. (1993). Chinese herbal medicine; materia medica. Eastland Press, 8, 375-392
Dantzer, R., Bluthe, R.M., Gheusi, G., Cremona, S., Laye, S., Parnet, P. and Kelley, K.W. (1998). Molecular basis of sickness behavior. Annals N. Y. Acad. Sci., 856, 126-134
Enomoto, N., Yamashina, S. and Kono, H. (1999). Development of a new simple rat model of early alcohol-induced liver injury based on sensitization of kupffer cells. Hepatology, 29, 1680-1689
Gabriel, L.P. and Hewitt, R.W. (1982). Principles and methods of toxicology. Raven Press, 8, 407-445
Gutteridge, J.M.C., Beard, A.P.C. and Quinlan, G.J. (1983). Superoxide-dependent lipid peroxidation; Problem with the use of catalase as a specific probe for Fenton-derived hydroxyl radicals. Biochem. Biophys. Res. Commun., 117, 901-907
Jean, L., Bret, D. and Chistophe, C. (1997). Systemic capsaicin pretreatment fails to block the decrease in food-motivated behavior induced by lipopolysaccharide and interleukin-1 $\beta$ . Brain Research Bul., 42, 443-449
Jeong, C.S., Jung, K.W. and Jeong, J.S. (1999). Hepatoprotective effect of subfractions of Carthamus tinctorius L. Semen on the reversal of biotransformation enzyme activities in $CCl_{4}$ -induced hepatotoxic rats. J. Fd. Hyg. Safety, 14, 172-178
Kim, E.J., Lee, Y.J., Shin, H.K. and Park, J.H. (2005). Induction of apoptosis by the aqueous extract of Rubus coreanum in HT-29 human colon cancer cells. Nutrition, 21, 1141-1148
Kim, H.C. and Lee, S.I. (1991). Comparision of the pharmacological effects of kinds of Rubi Fructus. J. Herbology, 6, 3-12
Kim, T.J. (1997). Korean resources plants. Seoul University Republished, 11, 276-285
Kuresh, A.Y. and James, A.J. (2001). A possible emerging role of phytochemicals in improving age-related neurological dysfunctions: A multiplicity of effects. Free Radical Biology. and Med., 30, 583-594
Kwak. J.S., Kim, K.S. and Kim, D.H. (1995). The changes of the liver tissue induced by lipopolysaccharide. The Kyungpook University Medical Journal, 36, 507-521
Lawrence, R.A and Burk, R.F. (1976). Glutathione peroxidase activity in selenium-deficient rat liver. Biochem. Biophys. Res. Commun., 71, 952-958
Park, J.H., Lee, H.S., Mun, H.C., Kim, D.H., Seong, N.S., Jung, H.G., Bang, J.K. and Lee, H.Y. (2004a). Effect of Ultrasonification process on enhanscement of immunostimulatory activity of Epherdra sinica Stapf and Rubus coreanus Miq. Korean J. Biotechnol. Bioeng., 19, 113-117
Park, J.H., Lee, H.S., Mun, H.C., Kim, D.H., Seong, N.S., Jung, H.G., Bang, J.K. and Lee, H.Y. (2004b). Improvement of anticancer activation of ultrasonificated extracts from Acanthopanax senticosus Harms, Ephedra sinica Stapf and Rubus coreanus Miq. Korean J. Biotechnol. Bioeng., 12, 273-278
Rosen, D.R., Jakobisiak, M., Hartmann, R.P., Ortega, S. and Johnston, D.J. (1993). Mutations with familial amyotrophic lateral sclerosis. Nature, 362, 59-62
Yang, H.M., Lim, S.S., Lee, Y.S., Shin, H.K., Oh, Y.S. and Kim, J.K. (2007). Comparison of the Anti-inflammatory effects of the extracts from Rubus coreanus and Rubus occidentalis. Korean J. Food Sci. Technol., 39, 342-347
Yosjikawa, T., Murakami, M., Yoshida, N., Seto, O. and Kondo, M. (1983). Effects of superoxide dimutase and catalase on disseminated intravascular coagulation in rats. Thromb. Haemostas., 50, 869-872
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.