[논문]육계 유래 Cinnamaldehyde의 투여와 항염증 및 진통효과의 평가

제현동

육계 유래 Cinnamaldehyde의 투여와 항염증 및 진통효과의 평가
Antinociceptive and Anti-inflammatory Properties of Cinnamomum cassia Derived-cinnamaldehyde in Rodents 원문보기

약학회지 = Yakhak hoeji, v.56 no.4, 2012년, pp.236 - 239

Abstract ▼ AI-Helper

The aim of present study was to investigate the possible influence and the related mechanism of Cinnamomum cassia derived-cinnamaldehyde on the inflammation or nociception. Cinnamomum cassia was referred to be treated for common cold or dyspepsia in the traditional medicine. However, there are no reports on the antinociceptive or anti-inflammatory properties of cinnamaldehyde, the primary ingredient of Cinnamomum cassia. We hypothesized that cinnamaldehyde would play a role in the modulation of inflammation or nociception evoked by carrageenan, acetic acid or heat. Male Institute of Cancer Research mice were used and the size of edema, frequency of writhing and latency of abnormal behaviors such as licking, flicking, shaking or jumping were measured and recorded. The present study was carried out to evaluate the antiinflammatory and antinociceptive effects of cinnamaldehyde. The administration of cinnamaldehyde (30 and 100 mg/kg) inhibited carrageenan-induced paw edema only at the final phase, suggesting the blockade of synthesis or release of prostaglandins. It also reduced the frequency of the acetic acid-induced writhing reflex in mice. In addition, the administration of cinnamaldehyde prolonged the latency for extraordinary reaction at the hot plate in mice. In conclusion, cinnamaldehyde has anti-inflammatory and analgesic properties and is a potential therapeutic for inflammation and nociception.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 이번 실험의 목적은 다양한 실험동물모델을 사용하여 육계에서 유래된 cinnamaldehyde의 염증과 통증 조절을 관찰 및 평가하고 그 역할을 설명하는 것이다. 이번 실험에서 carrageenan으로 염증을 유도하고 초산 acetic acid이나 열로 통증을 유도하여 cinnamaldehyde의 억제 활성을 측정하였고 이를 기존의 indomethacin과 비교하여 효력이 좋으면서 부작용이 적은 새로운 기전의 소염진통제을 개발하고자 노력하였다.
4). 또한 본 연구자는 열에 의해 유도되는 통증에 대한 cinnamaldehyde의 진통 활성을 알아보기 위해 hot plate test를 실시하였다. 양성 대조군으로 사용한 indomethacin은 대조군과 비교하여 hot plate 위에서 견디는 시간을 유의적으로 증가시켰으며 cinnamaldehyde도 모든 용량에서 hot plate 위에서 견디는 시간을 유의적으로 증가시켰다(Fig.
본 실험에서는 염증, 통증 등에 대해 예방과 치료를 목적으로 사용될 수 있는 cinnamaldehyde에서의 염증 조절 기전과 통증조절 기전에 대해 조사하여 천연물 유래 cinnamaldehyde의 투여에서의 주의 및 새로운 가능성을 확인하고자 하였다. Cinnamaldehyde는 다양한 실험동물모델에서 유의성 있는 항염증과 진통 효과를 나타내었고 이는 indomethacin과 유사하였다.
그리고 초산 용액의 복강투여는 복강 내에 염증을 유도하여 마우스에서 writhing reflex를 초래한다. 본 연구자는 이번 실험에서 cinnamaldehyde가 writhing reflex의 횟수를 감소시키는 지를 확인하고자 하였다. 실험 결과 양성 대조군으로 사용한 indomethacin은 대조군과 비교하여 writhing의 횟수를 유의적으로 감소시켰고 cinnamaldehyde도 유사한 결과를 나타내었다(Fig.
따라서 이번 실험의 목적은 다양한 실험동물모델을 사용하여 육계에서 유래된 cinnamaldehyde의 염증과 통증 조절을 관찰 및 평가하고 그 역할을 설명하는 것이다. 이번 실험에서 carrageenan으로 염증을 유도하고 초산 acetic acid이나 열로 통증을 유도하여 cinnamaldehyde의 억제 활성을 측정하였고 이를 기존의 indomethacin과 비교하여 효력이 좋으면서 부작용이 적은 새로운 기전의 소염진통제을 개발하고자 노력하였다.

제안 방법

12) 따라서 이번 실험에서 ICR 마우스를 이용하여 항염증, 진통 등 육계 유래 cinnamaldehyde의 추가 작용을 조사하게 되었다.
Hot plate test는 55±1℃로 온도를 고정한 hot plate(IITC Inc., model 39, CA)에서 실시하였다.
실험동물은 분리된 상자에 개별적으로 수용되었고 1주일 이상 사료와 물이 충분히 공급되었다. 그 다음 무작위로 대조군, 대조약 및 시험약 처치군으로 분류되었고 점진적인 적응기를 거쳐 carrageenan, acetic acid 또는 heat 등에 노출되었다.
마우스는 carrageenan 피하투여 1시간 전에 생리식염수(대조군), cinnamaldehyde(30, 100 mg/kg) 또는 indomethacin (10 mg/kg, 양성 대조군)을 각각 전처치하였다.
초산용액(1%, v/v)을 마우스에 복강투여하고 마우스는 각각 관찰자가 보이지 않도록 하여 사육용 투명 케이지 가운데에 넣고 60분간 writhing 횟수를 측정하였다. 마우스는 초산 복강투여 1시간 전에 생리식염수(대조군), cinnamaldehyde(30, 100 mg/kg) 또는 indomethacin(10 mg/kg, 양성 대조군)을 각각 전처치하였다.
생쥐를 열판 hot plate 위에 놓고 뒷발을 핥거나 흔들거나 점프하는데 걸리는 시간을 측정하였다. 생쥐는 열자극 실험 1시간 전에 생리식염수(대조군), cinnamaldehyde(30, 100 mg/kg) 또는 indomethacin(10 mg/kg, 양성 대조군)을 각각 전처치하였다.
, model 39, CA)에서 실시하였다. 생쥐를 열판 hot plate 위에 놓고 뒷발을 핥거나 흔들거나 점프하는데 걸리는 시간을 측정하였다. 생쥐는 열자극 실험 1시간 전에 생리식염수(대조군), cinnamaldehyde(30, 100 mg/kg) 또는 indomethacin(10 mg/kg, 양성 대조군)을 각각 전처치하였다.
초산용액(1%, v/v)을 마우스에 복강투여하고 마우스는 각각 관찰자가 보이지 않도록 하여 사육용 투명 케이지 가운데에 넣고 60분간 writhing 횟수를 측정하였다. 마우스는 초산 복강투여 1시간 전에 생리식염수(대조군), cinnamaldehyde(30, 100 mg/kg) 또는 indomethacin(10 mg/kg, 양성 대조군)을 각각 전처치하였다.

대상 데이터

본 실험은 US National Institute of Health(NIH, 1996)에 의해 출판된 실험동물의 care와 use에 대한 guide에 따라서 수행되었다. 무게 25~30 g의 성숙한 웅성 ICR 마우스가 실험에 사용되었다. 실험동물은 분리된 상자에 개별적으로 수용되었고 1주일 이상 사료와 물이 충분히 공급되었다.

데이터처리

모든 실험결과들은 평균±표준오차로 나타내었고 통계 처리는 Student's t-test를 실시하여 p<0.05를 기준으로 유의성 여부를 판정하였다.

이론/모형

본 실험은 US National Institute of Health(NIH, 1996)에 의해 출판된 실험동물의 care와 use에 대한 guide에 따라서 수행되었다. 무게 25~30 g의 성숙한 웅성 ICR 마우스가 실험에 사용되었다.

성능/효과

그런데 마지막 단계에서 백혈구가 염증 부위로 이주하고 최대 혈관 반응이 발생하여 중요하다.¹⁴⁾ 이번 실험에서 cinnamaldehyde의 투여는 뒷다리 부종을 초기 단계에서 억제하지 못하였고 마지막 단계에서 억제하였다. 이렇게 carrageenan 투여 후 3시간에서 유의성 있는 억제효과를 나타내었기에 히스타민, 세로토닌 및 브라디키닌의 유리에는 효과가 없었고 프로스타글란딘 합성과 유리를 차단하여 작용하는 것으로 생각된다.
염증과 통증은 침입 인자에 대한 생체의 방어 작용으로 특히 염증은 공격인자에 대해 혈관이 확장되고 체액과 세포가 목표조직으로 접근하는 식으로 대응하는 신체의 반응이며¹⁾ 염증의 중요한 신호로 통각수용기의 직접적 자극이나 염증성 매개물의 작용에 의해 촉발되는 통증이다.²⁾ 이들 매개물질에 히스타민, 세로토닌, 류코트리엔, 프로스타글란딘 등이 포함되며 이들은 혈관 투과성을 증가시키며 염증 부위로 백혈구의 이동을 증가시킨다. 그리고 심혈관계 질환, 대사성 질환, 소화성 궤양, 암 등 다른 병리적 과정들도 염증과 관련이 많다.
그리고 심혈관계 질환, 대사성 질환, 소화성 궤양, 암 등 다른 병리적 과정들도 염증과 관련이 많다.³⁾ 게다가 직접적인 화학자극 또는 자가면역반응에 의한 2차 반응에 의해 초래되는 염증과 조직 손상, 감염, 종양의 성장 등으로 초래되는 염증은 지속적이고 장기적인 통증을 유발하기도 하여 삶의 질을 저하시키고 만성적인 통증은 불안, 우울 등의 정신질환을 초래하기도 한다.^4-6) 염증성 통증에 대해 일반적으로 비스테로이드성 소염진통제가 사용되고 있으나 소화불량, 위 점막의 자극, 위장출혈, 궤양, 수분 저류, 신독성 및 심혈관계 이상반응 등의 부작용으로 그 사용이 최근에 제한되었다.
본 실험에서는 염증, 통증 등에 대해 예방과 치료를 목적으로 사용될 수 있는 cinnamaldehyde에서의 염증 조절 기전과 통증조절 기전에 대해 조사하여 천연물 유래 cinnamaldehyde의 투여에서의 주의 및 새로운 가능성을 확인하고자 하였다. Cinnamaldehyde는 다양한 실험동물모델에서 유의성 있는 항염증과 진통 효과를 나타내었고 이는 indomethacin과 유사하였다. 향후 cinnamaldehyde의 효과와 관련하여 nuclear facter κB, cyclooxygenase 및 matrix metalloproteinases 등을 포함하는 염증 및 통증 조절 경로 등을 생화학적 방법으로 확인하고자 한다.
경구 투여된 cinnamaldehyde는 마우스에서 2,000 mg/kg 이상에서 치사율이 증가하였다(Fig. 2). 즉 50% 치사량이 2,500 mg/kg인 독성을 나타내었지만 평가기간동안 기타 입모, 비틂, 하수증, 진전, 경련, 운동실조, 설사 등을 나타내지는 않았다.
실내온도에서의 이상행동에 대해서는 효과는 없었다(data not shown). 따라서 휴지기의 구심성 경로에는 영향이 없었고 통증수용기의 활성화가 관련된 구심성 경로에는 억제 효과가 있는 것으로 생각된다.
본 연구자는 이번 실험에서 cinnamaldehyde가 writhing reflex의 횟수를 감소시키는 지를 확인하고자 하였다. 실험 결과 양성 대조군으로 사용한 indomethacin은 대조군과 비교하여 writhing의 횟수를 유의적으로 감소시켰고 cinnamaldehyde도 유사한 결과를 나타내었다(Fig. 4). 또한 본 연구자는 열에 의해 유도되는 통증에 대한 cinnamaldehyde의 진통 활성을 알아보기 위해 hot plate test를 실시하였다.
무게 25~30 g의 성숙한 웅성 ICR 마우스가 실험에 사용되었다. 실험동물은 분리된 상자에 개별적으로 수용되었고 1주일 이상 사료와 물이 충분히 공급되었다. 그 다음 무작위로 대조군, 대조약 및 시험약 처치군으로 분류되었고 점진적인 적응기를 거쳐 carrageenan, acetic acid 또는 heat 등에 노출되었다.
열에 의해 유도된 통증에 대한 cinnamaldehyde의 효과 전처치된 cinnamaldehyde는 마우스가 뒷발을 핥거나 흔들거나 점프하는 등 열(55±1℃)에 의해 유도된 이상행동에 대해 저농도에서는 억제 효과가 약했다가 고농도에서는 억제 효과가 증가되었다(Fig. 5).
¹⁴⁾ 이번 실험에서 cinnamaldehyde의 투여는 뒷다리 부종을 초기 단계에서 억제하지 못하였고 마지막 단계에서 억제하였다. 이렇게 carrageenan 투여 후 3시간에서 유의성 있는 억제효과를 나타내었기에 히스타민, 세로토닌 및 브라디키닌의 유리에는 효과가 없었고 프로스타글란딘 합성과 유리를 차단하여 작용하는 것으로 생각된다.
전처치된 cinnamaldehyde는 마우스에서 0.75% acetic acid에 의해 유도된 복부근 수축에 대해 30분 이내에서는 억제 효과가 없었다가 50분 이후에서는 억제 효과가 있었다(Fig. 4). 즉 일정시간 경과 후에는 indomethacin 10 mg/kg와 유사한 정도의 진통 효과를 나타내었다.
전처치된 cinnamaldehyde는 마우스에서 1% carrageenan에 의해 유도된 뒷다리 염증에 대해 1시간 이내에서는 억제 효과가 없었다가 2시간 이후에서는 농도의존적으로 억제 효과가 있었다(Fig. 3). 즉 염증의 initial phase에서는 효과가 없었지만 final phase에서는 indomethacin 10 mg/kg와 유사한 정도의 항염증 효과를 나타내었다.

후속연구

Cinnamaldehyde는 다양한 실험동물모델에서 유의성 있는 항염증과 진통 효과를 나타내었고 이는 indomethacin과 유사하였다. 향후 cinnamaldehyde의 효과와 관련하여 nuclear facter κB, cyclooxygenase 및 matrix metalloproteinases 등을 포함하는 염증 및 통증 조절 경로 등을 생화학적 방법으로 확인하고자 한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	통증이란?	통증은 조직을 손상시킬 수 있는 위협을 감지하여 방지하거나 그 정도를 최소화 할 수 있는 인체의 방어 작용이며 발생 원인으로 외상 및 기타 물리적 요인에 의한 신경세포 손상, 면역반응 및 기관이나 조직에 도달하는 혈류의 이상 등이 있다. 염증은 인체의 손상 및 감염 등에 대한 일차적인 보호 작용으로 물리화학적 요인, 면역학적 요인 등에 의해 발생하며 발적, 발열, 부종, 통증을 동반한다.
	통증의 원인은 무엇인가?	통증은 조직을 손상시킬 수 있는 위협을 감지하여 방지하거나 그 정도를 최소화 할 수 있는 인체의 방어 작용이며 발생 원인으로 외상 및 기타 물리적 요인에 의한 신경세포 손상, 면역반응 및 기관이나 조직에 도달하는 혈류의 이상 등이 있다. 염증은 인체의 손상 및 감염 등에 대한 일차적인 보호 작용으로 물리화학적 요인, 면역학적 요인 등에 의해 발생하며 발적, 발열, 부종, 통증을 동반한다.
	염증의 중요한 신호의 염증 매개물에는 무엇이 있는가?	염증과 통증은 침입 인자에 대한 생체의 방어 작용으로 특히 염증은 공격인자에 대해 혈관이 확장되고 체액과 세포가 목표조직으로 접근하는 식으로 대응하는 신체의 반응이며1) 염증의 중요한 신호로 통각수용기의 직접적 자극이나 염증성 매개물의 작용에 의해 촉발되는 통증이다.2) 이들 매개물질에 히스타민, 세로토닌, 류코트리엔, 프로스타글란딘 등이 포함되며 이들은 혈관 투과성을 증가시키며 염증 부위로 백혈구의 이동을 증가시킨다. 그리고 심혈관계 질환, 대사성 질환, 소화성 궤양, 암 등 다른 병리적 과정들도 염증과 관련이 많다.

참고문헌 (14)

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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