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문제 정의
- 17) 분비된 인슐린에 의해 세포질에 존재하는 GLUT4는 세포막으로 이동하여 혈중 포도당을 세포 내로 유입시킨다. 따라서 근육조직 내 세포질 및 세포막에 존재하는 GLUT4의 양을 분리하여 측정해 봄으로써 본 시료의 혈당강하 기전을 구체적으로 살펴보고자 하였다.
- 따라서 본 연구에서는 참당귀 추출물 및 주요 생리활성 물질에 대하여 근육조직과 췌장에서 포도당 수송체의 발현 및 AMPK의 발현을 확인함으로써 in vivo 동물모델 및 in vitro 실험을 통하여 항당뇨 메커니즘을 확인하고자 하였다.
- 본 연구에서는 참당귀추출물(AGNEX)과 참당귀의 주성분인 decursin과 decursinol angelate의 당뇨효력에 대한 작용기전과 영향을 알아보았다. 그 결과 STZ에 의한 당뇨 유발군에 비하여 유의성 있는 food efficiency의 개선효과를 나타내었으며 당뇨약인 metformin에 비하여 우수한 결과를 보였다.
가설 설정
- 7) AMPK는 세포 내의 에너지 항상성 유지에 센서 역할을 하는 효소로서 대사성 스트레스나 운동에 의해 세포 내의 에너지가 감소하는 경우, 즉 ATP가 고갈되어 AMP/ATP 비율이 증가하는 경우에서 활성화되어 ATP를 소비하는 과정(예를 들어, 지방산 합성)을 억제하고 ATP를 생산하는 과정(예를 들어, 해당 과정)을 촉진한다.8) 이렇게 에너지 대사 조절과 연관되어 있는 표적장기(간, 근육, 지방, 췌장)는 AMPK의 활성화와 연관되어 있다.9) 즉, 간에서 AMPK가 활성화되면 지방산의 산화를 촉진하고, 골격근에서는 지방산의 산화와 당 흡수를 촉진하며 지방 세포에서는 지방분해와 지방생성을 억제한다.
제안 방법
- 본 실험에 사용된 참당귀는 2010년 경상남도 함양군에서 수확한 것을 구입하여 분쇄 후 다음과 같이 추출하여 실험에 사용하였다. 10 kg의 당귀를 분쇄하여 95% ethanol 30 l와 혼합하여 12시간 동안 교반한 후, 여과하여 농축하는 과정을 2회 반복하여 추출물을 얻었다. 이 추출물 1 kg을 95% ethanol 1 l에 녹인 후, -20℃에 10시간 동안 방치하고 5,000 rpm, 10분 동안 원심분리 후 상징액을 얻어 농축하였다.
- )하여 당뇨를 유발시킨 군(STZ), 당뇨를 유발시킨 후 AGNEX 2 mg/kg 투여군(STZ+ AG), decursin 2 mg/kg 투여군(STZ+D), decursinol angelate 2 mg/kg 투여군(STZ+DA), metformin 100 mg/kg 투여군(STZ+M)으로 각 군당 5마리씩 여섯군으로 나누었다. 6시간 절식 후 0.1 M citrate buffer(pH 4.5)에 녹인 50 mg/kg의 STZ을 꼬리정맥에 1회 주사하여 48시간 후, 꼬리정맥에서 채혈을 통하여 혈당 측정 시 200 mg/dl 이상 혈당수치를 나타내는 개체들을 당뇨대상으로 무작위 표본추출 하였다. 시료 투여는 당뇨 유발 후 3주간 매일 같은 시간에 경구 투여하였으며, 주기적으로 체중의 변화를 관찰하였다.
- BSA와 BCA protein assay reagent(Pierce, Rockford, USA)를 이용하여 시료 중 단백질 함량을 정량한 후 단백질 70 µg을 10% SDS-PAGE로 분리하였다.
- 추출물의 주성분인 decursin과 decursinol angelate의 작용을 확인하고자 순수 정제 하였으며, 분리 정제된 물질의 순도는 99% 이상을 나타내었다. Decursin 표준품은 식약청으로부터 분양을 받아서 사용하였으며, decursinol angelate는 decursin과 동일분자의 이성질체로서 decursin과의 정량비교치와 비교하여 순도를 정하였다.
- Recycling HPLC에 의해 분리된 decursin 및 decursinol angelate의 분석조건은 HPLC(Agilent Technologies 1100 series, USA)를 사용하였으며 칼럼은 Agilent Zorbax SB-C18(250 mm×4.6 mm, 5 µm), UV 파장은 329 nm, 이동상의 속도는 1ml/min, 온도는 30℃, 이동상의 조성은 100% ethanol 및 0.1% formic acid를 함유한 distilled water를 7:3으로 하였다.
- 실험동물은 습도 55±5%, 온도 25±1℃로 유지되는 동물실에서 사육하였으며 물과 사료는 자유롭게 섭취할 수 있도록 공급하였다. 대조군은 normal control(NC), 실험군은 streptozotocin(STZ)을 투여(50 mg/kg, i.v.)하여 당뇨를 유발시킨 군(STZ), 당뇨를 유발시킨 후 AGNEX 2 mg/kg 투여군(STZ+ AG), decursin 2 mg/kg 투여군(STZ+D), decursinol angelate 2 mg/kg 투여군(STZ+DA), metformin 100 mg/kg 투여군(STZ+M)으로 각 군당 5마리씩 여섯군으로 나누었다. 6시간 절식 후 0.
- 1% formic acid를 함유한 distilled water를 7:3으로 하였다. 분자량은 LC/MS(Agilent Technologies 1100 series G2708DA electrospray mass spectrometer, USA)를 이용하여 atmospheric pressure ionization 방법으로 분리된 decursin 및 decursinol angelate를 확인하였다.15)
- 1% tween-20을 함유한 인산완충액) buffer로 4℃에서 3시간 동안blocking한 후 primary antibody로서 anti-goat GLUT4 antibody(1 : 500, Santa-Cruz, USA), anti-goat GLUT2 antibody(1 : 500, Santa-Cruz, USA), anti-rabbit AMPK antibody(1 : 1,000, Cell signaling, USA), anti-rabbit phospho-AMPK(1 : 1,000, Cell signaling, USA)로 4℃에서 부드럽게 진탕하면서 16시간 동안 결합시킨 후, PBS/T로 5분간 세 번 세척하였다. 세척한 후, horseradish peroxidase가 conjugate된 Bovine antirabbit immunoglobulin(Ig) G와 bovine anti-goat IgG로 4℃에서 2시간 더 진탕하면서 결합시킨 후 chemiluminescence detection system(Amersham Biosciences, Piscataway, USA)을 이용하여 film에 감광시켜 발현정도를 관찰하였다.
- 5)에 녹인 50 mg/kg의 STZ을 꼬리정맥에 1회 주사하여 48시간 후, 꼬리정맥에서 채혈을 통하여 혈당 측정 시 200 mg/dl 이상 혈당수치를 나타내는 개체들을 당뇨대상으로 무작위 표본추출 하였다. 시료 투여는 당뇨 유발 후 3주간 매일 같은 시간에 경구 투여하였으며, 주기적으로 체중의 변화를 관찰하였다.
- 실험동물은 습도 55±5%, 온도 25±1℃로 유지되는 동물실에서 사육하였으며 물과 사료는 자유롭게 섭취할 수 있도록 공급하였다.
- 이 추출물 1 kg을 95% ethanol 1 l에 녹인 후, -20℃에 10시간 동안 방치하고 5,000 rpm, 10분 동안 원심분리 후 상징액을 얻어 농축하였다. 이 농축물에 60% ethanol 50 l을 혼합하여 용출시켜 여과하였고, 여과액을 농축하여 최종 decursin 및 decursinol angelate를 함유하는 추출물(Angelica gigas Nakai extracts, AGNEX)을 얻었다. 추출물의 순도는 약 95%이며, decrusin과 decursinol angelate의 구성비는 약 53 : 47이었다.
- 조직학적 관찰을 위해 실험동물에서 췌장을 saline으로 perfusion하여 혈액을 제거한 후, 4% neutral buffered paraformaldehyde에 12시간 동안 고정시킨 후 흐르는 물에 세척하고 농도를 달리한 알코올을 이용하여 단계별로 1시간씩 탈수하였다. 이어 xylene으로 치환 후, paraplast(60℃)로 침투시킨 다음 포매하였다.
- 포매된 조직을 microtome(Microm GmbH, Waldorf, Germany)을 이용하여 5 µm 두께로 trimming한 조직은 gelatincoated slide에 붙여 1시간 동안 실온에서 건조한 뒤 hematoxylin & eosin straining하여 광학현미경으로 확인하였다.
- 혈당의 변화를 알아보기 위하여 실험기간 동안 매주 1회 공복 혈당을 측정하였고, 12시간 절식시킨 실험동물의 꼬리정맥에서 채혈하여 Glucometer(accu-check, Roche, Germany)를 사용하였다.
대상 데이터
- 7주령의 수컷 Sprague-Dawley(SD) rat을 (주)샘타코(경기도 오산, 대한민국)로부터 구입하여 1주일간 적응시킨 후 실험에 사용하였다. 실험동물은 습도 55±5%, 온도 25±1℃로 유지되는 동물실에서 사육하였으며 물과 사료는 자유롭게 섭취할 수 있도록 공급하였다.
- 본 실험에 사용된 참당귀는 2010년 경상남도 함양군에서 수확한 것을 구입하여 분쇄 후 다음과 같이 추출하여 실험에 사용하였다. 10 kg의 당귀를 분쇄하여 95% ethanol 30 l와 혼합하여 12시간 동안 교반한 후, 여과하여 농축하는 과정을 2회 반복하여 추출물을 얻었다.
- 칼럼은 JAIGEL ODS-AP(20Φ×500 mm), 온도는 30℃, 이동상의 속도는 5ml/min, UV 파장은 329 nm, 이동상의 조성은 70% acetonitrile에 0.01% formic acid를 첨가하여 만든 용액을 사용하였다.
데이터처리
- 2) Means with the different superscripts are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 3)Means with the different superscripts are significantly different at p<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- 집단 간 차이는 일원 분산분석(one-way analysis of variance; one-way ANOVA)을 실시하였고, 사후검증은 Duncan's posthoc test를 실시하였으며, 유의수준은 p<0.05로 설정하였다.
- 통계분석은 SPSS 10.0 프로그램(Chicago, USA)을 이용하였으며, 측정된 결과들은 각 항목에 대한 평균(mean) 및 표준편차 (standard deviation)를 산출하였다. 집단 간 차이는 일원 분산분석(one-way analysis of variance; one-way ANOVA)을 실시하였고, 사후검증은 Duncan's posthoc test를 실시하였으며, 유의수준은 p<0.
성능/효과
- p>당뇨병은 인슐린이 부족하거나 인슐린에 적절히 반응하는 세포가 부족하여 생기는 병으로서 대표적인 만성 성인병의 하나이다.1) 당뇨병의 종류에는 제 1형 당뇨(인슐린 의존성 당뇨, IDDM), 제 2형 당뇨(인슐린 비의존성 당뇨, NIDDM), 훗날 제 2형 당뇨로 발전 가능성이 있는 임신성 당뇨가 있다. 이 중 제 2형 당뇨는 주로 40세 이후에 발병하며 전체 당뇨의 90% 정도를 차지하고 있다.
- 1)NC: Normal rat group, STZ: STZ-induced diabetic rat group (50 mg/kg b.w.), STZ+AG: STZ-induced diabetic rat group treated with Angelica gigas Nakai extracts(AGNEX) during 3 weeks (2 mg/kg b.w.), STZ+D: STZ-induced diabetic rat group treated with decursin during 3 weeks (2 mg/kg b.w.), STZ+DA: STZinduced diabetic rat group treated with decursinol angelate during 3 weeks (2 mg/kg b.w.), STZ+M: STZ-induced diabetic rat group treated with metformin during 3 weeks (100 mg/kg b.w.).
- 20,21) 따라서 췌장에서의 GLUT2 단백질의 발현감소로 인해 인슐린 분비 저항성의 발생 및 고인슐린 혈증에 중요한 기전으로 알려져 있다.19) 췌장에서의 GLUT2 발현결과, STZ군에서는 발현이 거의 일어나지 않은 것에 비해 당뇨 유발 후 AGNEX, decursin, decursinol angelate 및 metformin의 투여군에서는 GLUT2의 발현이 나타났다. 특히, decursinol angelate(2 mg/kg) 투여군에서는 양성대조군인 metformin(100 mg/kg) 투여군보다 유의적으로 2.
- 이 중 제 2형 당뇨는 주로 40세 이후에 발병하며 전체 당뇨의 90% 정도를 차지하고 있다.2) 췌장 베타세포에서는 혈당이 증가된 것을 인식하여 인슐린을 분비하고, 간에서 포도당의 저장을 촉진하며 근육세포나 지방세포로의 포도당의 이동을 증가시킨다. 하지만 제 2형 당뇨는 세포에 인슐린 저항이 생겨, 점진적으로 인슐린에 대한 반응이 약화되고 결국 세포가 포도당을 받아들일 수 없게 되어 혈당이 높아지는 현상으로, 초기에는 혈당이 높아지면 여기에 반응하는 인슐린이 더 많이 분비되어 어느 정도까지는 정상 혈당치를 유지하지만 결국 인슐린 저항이 더욱 강해져서 췌장이 만들어내는 인슐린은 부족하게 된다.
- 혈당에 관한 것으로는 기존 연구에서 decursin 5 mg/kg 투여군에서 현저한 혈당강화 효과가 보고되었으나 본 연구에서의 decursin 2 mg/kg 투여 용량에서는 그 효과가 다소 낮았으며 오히려 decursinol angelate 2 mg/kg 투여군에서는 3주째 상당한 효과를 나타냈다.26) AGNEX 추출물도 STZ군에 비하여 유의적인 혈당강하효과를 보였으며 그 효과는 3주째에 decursinol angelate 투여군보다는 낮은 효과를 보였다. 이 결과를 통해 decursin보다 decursinol angelate가 혈당강하에 더 효과가 있는 것으로 보인다.
- 특히 인슐린 수용체 결함의 하나인 포도당 수송 체(Glucose transporter; GLUT)의 이상이 인슐린 저항성의 중요한 기전으로 주목을 받고 있다.4) 그 중 골격근과 지방조직에 주로 분포하는 GLUT4는 인슐린에 매우 민감하게 작용하고, 간과 췌장 베타세포에 주로 분포하는 GLUT2는 포도당 감지에 의한 인슐린 분비에 있어서 그 역할의 중요성이 제기되었다.5,6)
- 8) 이렇게 에너지 대사 조절과 연관되어 있는 표적장기(간, 근육, 지방, 췌장)는 AMPK의 활성화와 연관되어 있다.9) 즉, 간에서 AMPK가 활성화되면 지방산의 산화를 촉진하고, 골격근에서는 지방산의 산화와 당 흡수를 촉진하며 지방 세포에서는 지방분해와 지방생성을 억제한다. 또한 췌장 베타세포에서 AMPK의 역할은 인슐린 분비와 관련있다(Fig.
- GLUT4의 발현 결과는, 정상군에 비해 STZ군에서 유의적으로 약 1.44배 감소하였으나, 당뇨가 유발된 후, AGNEX, decursin, decursinol angelate 및 metformin 투여군에서는 STZ군보다 각각 약 2.50배, 2.98배, 4.34배, 3.60배씩의 유의적 증가를 나타내 었다.
- 특히 STZ군의 경우 1주 후부터는 450 mg/dl 이상의 고혈당 수치가 떨어지지 않는 결과를 보였다. STZ으로 당뇨를 유발한 후, AGNEX와 decursin, decursinol angelate 및 metformin을 투여한 군에서는 2주까지는 고혈당의 변화가 없다가 3주째부터 혈당이 유의적으로 감소하는 경향을 보였으며, STZ+AG군과 STZ+DA군에서는 1주에 비하여 3주째의 혈당이 유의적으로 감소하였다. 2주째까지는 실험군 간의 혈당변화가 유의적인 차이를 나타내지 않았지만, 3주째부터 각 실험군에서 STZ군에 비하여 유의적인 혈당저하가 나타났다.
- Streptozotocin(STZ)의 투여로 인해 당뇨가 유도된 실험군들은 정상군에 비해 체중감소가 현저하였으며, 실험군 간의 체중감소량을 비교해 보면 STZ+D(-1.56 ±0.26 g/day)와 STZ+M(-1.24±0.00 g/day)을 투여한 군이 STZ+ AG(-0.81±0.07 g/day) 및 STZ+DA(-0.93±0.10 g/day) 투여 군에 비하여 유의적으로 체중이 감소하였다.
- 본 연구에서는 참당귀추출물(AGNEX)과 참당귀의 주성분인 decursin과 decursinol angelate의 당뇨효력에 대한 작용기전과 영향을 알아보았다. 그 결과 STZ에 의한 당뇨 유발군에 비하여 유의성 있는 food efficiency의 개선효과를 나타내었으며 당뇨약인 metformin에 비하여 우수한 결과를 보였다. 혈당에 관한 것으로는 기존 연구에서 decursin 5 mg/kg 투여군에서 현저한 혈당강화 효과가 보고되었으나 본 연구에서의 decursin 2 mg/kg 투여 용량에서는 그 효과가 다소 낮았으며 오히려 decursinol angelate 2 mg/kg 투여군에서는 3주째 상당한 효과를 나타냈다.
- 18) 따라서 AMPK의 phosphorylation 형태가 GLUT4를 활성화시키는 상위 신호전달을 매개하는 역할을 한다. 근육 내에서의 각 군에 대한 AMPK의 phosphorylation 발현 결과, STZ군에서의 p-AMPK의 발현은 거의 일어나지 않았으며, 정상군 및 STZ군에 비해 유의적으로 증가한 군은 당뇨유발 후, AGNEX, decursin 및 decursinol angelate를 투여한 군이었다 (Fig. 4). 정상군과의 비교에서도 AGNEX와 decursin 투여군의 경우 정상군과 유의적인 차이가 없는 것에 비해, decursinol angelate 투여군은 정상군보다 2.
- 근육조직과 췌장조직에서의 포도당 수송체의 발현을 관찰한 결과도 근육에서는 GLUT4의 발현이 AGNEX, decursin, decursinol angelate에 의하여 발현이 증가되었으며 metformin에 비해 높은 발현도를 나타내었다. 포도당 수송체의 조절에 관여하는 단백질로서 AMPK의 phosphorylation 형태인 p-AMPK의 발현결과도 근육조직에서 decursinol angelate에 의하여 가장 높은 발현정도를 보였으며, AGNEX, decursin에 의해서도 p-AMPK의 발현이 유의성있게 증가하였다.
- 이것은 당뇨 유발 시, STZ에 의한 췌장 베타세포의 손상이 매우 컸음을 의미하며, AGNEX, decursin, decursinol angelate, metformin에 의한 췌장 베타세포의 회복이 어느 정도 이루어진 것으로 추축된다. 따라서 췌장 베타세포의 손상에 의한 회복능력은 metformin보다 AGNEX, decursin 및 decursinol angelate 투여군에서 증가함을 알 수 있었다.
- 10 g/day) 투여 군에 비하여 유의적으로 체중이 감소하였다. 또한 정상군에 비하여 실험군에서 식이 섭취량이 유의적으로 증가하였다. 이것은 당뇨병의 주요 증상인 다뇨, 다음, 다식 중의 다식의 증상을 나타내는 것이며, STZ군에서의 식이섭취량이 다른 실험군에 비해 다소 낮은 경향을 보인 것은 당뇨 유발로 인한 체중감소가 크기 때문인 것으로 사료된다.
- 이것은 당뇨병의 주요 증상인 다뇨, 다음, 다식 중의 다식의 증상을 나타내는 것이며, STZ군에서의 식이섭취량이 다른 실험군에 비해 다소 낮은 경향을 보인 것은 당뇨 유발로 인한 체중감소가 크기 때문인 것으로 사료된다. 식이효율 측정결과, 정상군의 식이 효율은 증가한 반면 STZ로 인한 당뇨유발 군들은 식이효율이 떨어지는 경향을 보였으며, 특히 STZ군의 식이효율이 가장 낮은 경향을 보였다.
- 26) AGNEX 추출물도 STZ군에 비하여 유의적인 혈당강하효과를 보였으며 그 효과는 3주째에 decursinol angelate 투여군보다는 낮은 효과를 보였다. 이 결과를 통해 decursin보다 decursinol angelate가 혈당강하에 더 효과가 있는 것으로 보인다. 한편 AGNEX의 경우에는 decursin과 decursinol angelate의 상대적인 함량이 53 : 47의 비율을 함유함으로써 decursinol angelate 함량이 낮았기 때문에 혈당강하 효과가 다소 낮았을 것으로 사료된다.
- 4). 정상군과의 비교에서도 AGNEX와 decursin 투여군의 경우 정상군과 유의적인 차이가 없는 것에 비해, decursinol angelate 투여군은 정상군보다 2.41배 높은 발현양상을 보였다. 따라서 decursinol angelate는 AMPK를 phosphorylation 시킴으로써 GLUT4의 발현 또한 증가시켜 근육 조직 내로의 glucose uptake 활성이 증가한 것으로 사료된다.
- 이 농축물에 60% ethanol 50 l을 혼합하여 용출시켜 여과하였고, 여과액을 농축하여 최종 decursin 및 decursinol angelate를 함유하는 추출물(Angelica gigas Nakai extracts, AGNEX)을 얻었다. 추출물의 순도는 약 95%이며, decrusin과 decursinol angelate의 구성비는 약 53 : 47이었다.15)
- 추출물의 주성분인 decursin과 decursinol angelate의 작용을 확인하고자 순수 정제 하였으며, 분리 정제된 물질의 순도는 99% 이상을 나타내었다. Decursin 표준품은 식약청으로부터 분양을 받아서 사용하였으며, decursinol angelate는 decursin과 동일분자의 이성질체로서 decursin과의 정량비교치와 비교하여 순도를 정하였다.
- 정상군에서는 췌장 베타세포의 islet의 형태가 분명한 반면, 당뇨유발 실험군에서는 췌장 islet의 형태가 부분적으로 파괴되고 islet의 염증정도를 나타내는 침윤단핵세포들이 관찰되었다. 췌도세포 면적 중에 베타세포가 차지하는 면적을 비교해 보면, 정상군의 베타세포 크기가 가장 크며, STZ군보다 AGNEX, decursin, decursinol angelate 및 metformin 투여군에서 베타세포의 크기가 큰 것을 확인할 수 있다. 이것은 당뇨 유발 시, STZ에 의한 췌장 베타세포의 손상이 매우 컸음을 의미하며, AGNEX, decursin, decursinol angelate, metformin에 의한 췌장 베타세포의 회복이 어느 정도 이루어진 것으로 추축된다.
- 따라서, 제2형 당뇨병에서 나타나는 당 자극에 의한 인슐린 분비 저하를 개선시키기 위해 AMPK를 활성화시키기보다는 억제시키는 것이 보다 효과적이라고 볼 수 있다. 췌장 베타세포에서 AMPK의 phosphorylation 결과, STZ군보다 AG군과 DA군이 각각 약 1.33배와 2.14배 유의적으로 감소하였다(Fig. 6).
- 췌장에서의 GLUT2의 발현정도 역시 decursinol angelate 2 mg/kg 투여군에서 강력한 발현 증가를 나타냈으며, decursin, AGNEX 및 metformin에 의해서도 유의성있는 발현 증가를 보였다. 췌장에 서의 p-AMPK의 감소비율을 관찰한 결과, decursinol angelate 2 mg/kg 투여군에서 가장 뚜렷한 감소효과를 보였으며, AGNEX 투여군에서는 STZ군에 비해 유의적인 감소효과를 나타냈으나 decursin 2 mg/kg 투여군과 metformin 100 mg/kg 투여군에서는 감소경향을 관찰할 수 없었다.
- 하지만, metformin(100 mg/ kg)의 경우에는 유의성 있는 결과를 보여지지 못하였다. 췌장에서의 GLUT2의 발현정도 역시 decursinol angelate 2 mg/kg 투여군에서 강력한 발현 증가를 나타냈으며, decursin, AGNEX 및 metformin에 의해서도 유의성있는 발현 증가를 보였다. 췌장에 서의 p-AMPK의 감소비율을 관찰한 결과, decursinol angelate 2 mg/kg 투여군에서 가장 뚜렷한 감소효과를 보였으며, AGNEX 투여군에서는 STZ군에 비해 유의적인 감소효과를 나타냈으나 decursin 2 mg/kg 투여군과 metformin 100 mg/kg 투여군에서는 감소경향을 관찰할 수 없었다.
- 췌장의 해부학적 관찰 결과는 STZ에 의한 당뇨 유발군에서는 췌장 베타세포의 파괴 현상이 나타났으나, 당뇨 유발 후 AGNEX, decursin, decursinol angelate 투여군에서는 베타세포에 개선된 결과를 보여 STZ 투여에 의한 베타세포의 파괴에 대하여 세포 보호 및 사멸 경감 효과가 있는 것으로 판단된다. 따라서 참당귀의 주성분인 decursinol angelate가 가장 우수한 당뇨 치료 물질로 결과를 보여주었으며, 그 추출물인 AGNEX도 당뇨 치료제 및 보조제로 개발 가능성이 높을 것으로 판단된다.
- 60배씩의 유의적 증가를 나타내 었다. 특히 양성대조군인 metformin(100 mg/kg) 투여군보다 decusinol angelate(2 mg/kg) 투여에 의한 근육조직에서의 GLUT4 활성이 약 1.21배 높음을 확인하였다(Fig. 3).
- 19) 췌장에서의 GLUT2 발현결과, STZ군에서는 발현이 거의 일어나지 않은 것에 비해 당뇨 유발 후 AGNEX, decursin, decursinol angelate 및 metformin의 투여군에서는 GLUT2의 발현이 나타났다. 특히, decursinol angelate(2 mg/kg) 투여군에서는 양성대조군인 metformin(100 mg/kg) 투여군보다 유의적으로 2.06배 증가하는 양상을 나타냈으며, 정상군보다 5.62배 정도의 유의적으로 증가시키는 경향을 보였다(Fig. 5)
- 근육조직과 췌장조직에서의 포도당 수송체의 발현을 관찰한 결과도 근육에서는 GLUT4의 발현이 AGNEX, decursin, decursinol angelate에 의하여 발현이 증가되었으며 metformin에 비해 높은 발현도를 나타내었다. 포도당 수송체의 조절에 관여하는 단백질로서 AMPK의 phosphorylation 형태인 p-AMPK의 발현결과도 근육조직에서 decursinol angelate에 의하여 가장 높은 발현정도를 보였으며, AGNEX, decursin에 의해서도 p-AMPK의 발현이 유의성있게 증가하였다. 하지만, metformin(100 mg/ kg)의 경우에는 유의성 있는 결과를 보여지지 못하였다.
- 그 결과 STZ에 의한 당뇨 유발군에 비하여 유의성 있는 food efficiency의 개선효과를 나타내었으며 당뇨약인 metformin에 비하여 우수한 결과를 보였다. 혈당에 관한 것으로는 기존 연구에서 decursin 5 mg/kg 투여군에서 현저한 혈당강화 효과가 보고되었으나 본 연구에서의 decursin 2 mg/kg 투여 용량에서는 그 효과가 다소 낮았으며 오히려 decursinol angelate 2 mg/kg 투여군에서는 3주째 상당한 효과를 나타냈다.26) AGNEX 추출물도 STZ군에 비하여 유의적인 혈당강하효과를 보였으며 그 효과는 3주째에 decursinol angelate 투여군보다는 낮은 효과를 보였다.
후속연구
- 췌장의 해부학적 관찰 결과는 STZ에 의한 당뇨 유발군에서는 췌장 베타세포의 파괴 현상이 나타났으나, 당뇨 유발 후 AGNEX, decursin, decursinol angelate 투여군에서는 베타세포에 개선된 결과를 보여 STZ 투여에 의한 베타세포의 파괴에 대하여 세포 보호 및 사멸 경감 효과가 있는 것으로 판단된다. 따라서 참당귀의 주성분인 decursinol angelate가 가장 우수한 당뇨 치료 물질로 결과를 보여주었으며, 그 추출물인 AGNEX도 당뇨 치료제 및 보조제로 개발 가능성이 높을 것으로 판단된다.
- 특히, STZ+DA군에서 DA가 당뇨 유발로 인한 고혈당의 혈당저하를 일으키는 효과가 높다는 것을 알 수 있다. 이를 통해 당귀추출물의 장기투약은 지속적인 혈당강하를 유도할 수 있을 것으로 사료된다.
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