[논문]Tanshinone 단삼성분의 전신성 캔디다증에 대한 항균효과

한용문; 주인경

[국내논문] Tanshinone 단삼성분의 전신성 캔디다증에 대한 항균효과
Antifungal Effect of Tanshinone from Salvia miltiorrhiza against Disseminated Candidiasis 원문보기

약학회지 = Yakhak hoeji, v.57 no.2, 2013년, pp.119 - 124

한용문 (동덕여자대학교 약학대학 면역 미생물학교실) , 주인경 (동덕여자대학교 약학대학 면역 미생물학교실)

Abstract ▼ AI-Helper

The aim of this present study was to investigate the antifungal effect of tanshinones isolated from Salvia miltiorrhiza against Candida ablicans, a polymorphic fungus. For the work, tanshinone IIA (TSN), cryptotanshinone (CTS), and dihydrotanshinone I (DTS) were chosen. Initially, their antifungal effect was analyzed by in-vitro susceptibility test. Data from the susceptibility test showed that while all of these three compounds had antifungal activity, DTS was the most potent. At $100{\mu}g$ DTS/ml, there was about 80% CFU (colony forming unit) reduction as compared to DTS-untreated C. albicans yeast cells (P<0.05). Thus, DTS was selected to determine its antifungal activity in a murine model of disseminated candidiasis due to C. albicans. Results showed that DTS enhanced resistance of mice against disseminated candidiasis. During the entire period of 30-day observation, 60% of DTS-given mice groups survived whereas control animals all died within 14 days (P<0.05). Moreover, DTS inhibited the hyphal production, one of the virulence factors of this fungus, from the blastoconidial form of the fungus. Therefore, the tanshinone appears to have antifungal activity specific for C. albicans infection, which could possibly be mediated by the blockage of hyphal production.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

후)천연 성분에서">천연성분에서 항 진균효과 발견은 매우 중요하게 여겨질 것으로 사료된다. 이에 본 연구실에서는 그간 10여년이 넘게 약용식물의 성분에서 항 진균작용이 있는 성분들을 조사해오고 있다. 이의 일환으로 본 연구에서는 단삼의 성분 중에서 diterpenoid 계열에 속하는 tanshinone 성분들에 대한 항 진균효과를 이에 본 연구에서는 tanshinone 성분들 중에서 문헌고찰을 통해서 연구에 빈번하게 사용되는 tanshinone IIA, cryptotanshinone, 그리고 dihydrotanshinone I 세 종류의 tanshinone 성분들(Fig. 1)을 선정하여 C. albicans에 대한 항 진균효과를 조사하고 아울러 작용기전 조사의 일환으로 이 병원성 진균의 대표적인 병원성인자(virulence factor)인 균사생성에 대한 효과를 검색하였다.
이에 본 연구실에서는 그간 10여년이 넘게 약용식물의 성분에서 항 진균작용이 있는 성분들을 조사해오고 있다. 이의 일환으로 본 연구에서는 단삼의 성분 중에서 diterpenoid 계열에 속하는 tanshinone 성분들에 대한 항 진균효과를 연구조사 하였다. 본 연구에서 조사에 사용한 성분은 tanshinone IIA, cryptotanshinone, 그리고 dihydrotanshinone I으로서, C.

제안 방법

48시간 배양 후, 각 well의 배양액을 100 µl씩 수거하여 계대희석으로 1/1000 희석한 한 다음에 각 100 µl를 취하여 GYEPA 고형배지에 pour plating 방법으로 접종하였다.
DTS의 C. albicans 기인성 전신 감염증에 대한 효과를 조사하였다. In vitro 감수성 방법에 의해서 가장 항진균 효과가 우수한 tanshinone을 선정하여 본 연구실의 기 연구에서 사용한 전신성 캔디다증 동물모델^17,19)을 사용하여 항진균효과를 조사하였다. 즉, 생쥐에 DPBS에 용해한 tanshinone 성분을 5 mg/kg of body weight/mouse의 용량으로 사육실의 환경은 온도 20±2oC, 상대습도는 50±10%로 유지하고 조명은 12시간 간격으로 주야를 조절하였다.
후)양성대 조군으로">양성대조군으로 fluconazole(FLC; 5 mg/kg of body weight/mouse)을 투여하였다.
후)이plate를">이 plate를 동일한 배양조건에서 추가 배양한 뒤 생성된 CFU(colony forming unit)를 측정하여 음성대조군(tanshinone 성분이 첨가되지 않은 well)의 CFU 수와 비교하여 항진균효과를 평가하였다.
이">2). 이 결과를 토대로, 항균효과가 가장 뛰어난 DTS를 선택하여 전신성 캔디다증 동물모델에서 항균효과를 조사하였다.
이 후, 모든 tube를 90분 동안 37oC-CO₂배양기에서 배양시킨 다음에 hemocytometer를 이용하여 현미경하에서 효모형태 또는 균사를 생성하는 C. albicans 수효를 각각 측정하였다.
albicans 수효를 각각 측정하였다. 이때, 의사균사(pseudohyphae)도 균사로 간주하여 균사 억제효과를 평가하였다.
즉, 생쥐에 DPBS에 용해한 tanshinone 성분을 5 mg/kg of body weight/mouse의 용량으로 복강 주사하고, 한 시간 후에 25×105 cells/ml 농도로 준비된 C. albicans를 200 µl씩 꼬리정맥으로 주사하여 전신감염시킨 뒤 생쥐의 생존시간을 측정하였다.
후)항균 효과">항균효과 조사결과를 바탕으로 하여 DTS의 항균작용기전 검색의 일환으로 C. albicans의 주요 병원성인자(virulence factor) 중 하나인 균사 생성억제 여부를 조사하였다. 그 결과, 20 효모형태의 C. albicans(1×106 cells/ml) 배양액을 microcentrifuge tube에 분주한 후, RPMI 배지에 정상생쥐의 혈청(최종농도=10%)을 첨가하고 20 또는 40 µg/ml 농도로 투여하였다.

대상 데이터

후)6~7 주령의">6~7주령의 BALB/c 암컷 생쥐를 중앙실험동물(주)에서 구입하여 사용하였다. 이 생쥐들은 The survival rate from DTS-treated mice appeared to be similar to survival rate from mice that were given FLC (fluconazole), indicating that DTS had a prophylactic effect. Each group contained five mice.
단삼성분으로 diterpenoid 계열에 속하는 tanshinone IIA, cryptotanshinone, 그리고 dihydrotanshinone I를 R&D Systeme (USA)에서 구입하여 사용하였다.
본 연구실의 많은 기 연구에서 사용하고 특성이 규명된 C. albicans CA-1 균주^17-19)를 본 연구에 사용하였다. 배양조건은 기 연구에서 사용한 동일한 방법을 적용하였다.
후)양성대 조군은">양성대조군은 임상에서 적용하는 fluconazole(대웅제약) 항진균제를 사용하였다. 본 실험에서 사용한 농도는 1, 10, 100 µg/ml이다.

데이터처리

만약 P 값이 5% 미만일 때에는 유의성이 있는 것으로 판정하였다. 생존율의 통계적 유의성은 Kaplan-Meier Test 방법(Systat 7.0; New Statistics of Windows; SPSS, U.S.A.)으로 산출하였다.
실험결과는 평균±표준오차로 계산하였으며 각 군 간의 유의성 검증은 Student's t-test를 사용하였다.

이론/모형

세 종류의 tanshinone의 항진균효과의 검색은 본 연구실의 기 연구에서 사용한 액체배지희석 감수성 시험방법을 사용하여 측정하였다.^20,21) 이 실험방법을 간략히 기술하면, 96 well plate에 RPMI 1640 medium(RPMI)으로 희석한 C.
이 실험은 본 연구실의 기 연구에서 이미 규명된 방법²¹⁾을 사용하였다.
성능/효과
- 30일 간의 관측기간 동안에 생쥐들의 생존율을 분석해보면, DTS를 투여 받은 생쥐그룹의 평균생존시간(MST: mean survival time)은 [(23.0±11.0)일]로서 음성대조군의 평균생존시간[(11.2±1.8)일]보다 약 12일 이상으로 평균생존시간이 길고(P<0.05), 양성대조군의 평균생존시간[(27.0±8.9)일]과는 약 4일 정도의 차이가 있었다(Fig. 3).
- DTS의 농도를 2배(40 µg/ml)로 증가한 결과 균사생성이 더 억제되었다(Fig. 5c).
- 그 결과, 20 µg/ml 과 40 µg/ml 농도의 DTS로 처리한 C. albicans 세포의 경우에 음성대조군에 비교해서 각 41%와 62% 정도의 균사생성이 억제되었다(Figs. 4 & 5).
- ">연구조사 하였다. 본 연구에서 조사에 사용한 성분은 tanshinone IIA, cryptotanshinone, 그리고 dihydrotanshinone I으로서, C. albicans 진균에 대한 in-vitro 감수성 테스트를 통해 세 종류 중에서 후자의 두 성분은 확실하게 항 진균효과가 검색되었다. 특히, dihydrotanshinone I(DTS) 성분이 가장 우수한 항 진균효과를 발현하였다.
- 사진으로 찍은 결과에서, DTS(20 µg/ml)로 처리한 균의 형태(Fig. 5b)를 음성대조군(Fig. 5a)에 비교하면, 균사의 생성율이 낮으며 동일한 기간 동안 배양하였지만 균사의 길이가 음성대조군에 비해 짧은 것을 알 수 있다.
- 세 성분들 중에서 항균효과는 DTS가 가장 우수한 효과가 있으며, 10과 100 µg/ml의 농도에서의 효과를 음성대조군의 결과와 비교하면, 약 60 및 80%의 CFU 수효의 감소가 검색되었다.
- 세 종류의 tanshinones[tanshinone IIA(TSN), cryptotanshinone (CTS), dihydrotanshinone I(DTS)]의 항 진균효과를 in-vitro 실험조건에서 검색한 결과, 음성대조군(diluent; 희석액 사용)의 결과와 비교할 때, 항 진균효과는 TSN, CTS, DTS 순으로 증가함을 알 수가 있었다(Fig. 2). 특히 CTS와 DTS의 경우에 이 효과는 이">5c). 이 결과로 DTS의 항진균 효과에 균사생성 억제가 관여함을 알 수 있다.
- 이">3). 이 결과를 통해서 DTS는 전신성 캔디다증(Disseminated candidiasis)에 대해서 효과가 있는 것으로 평가되었다.
- 특히, dihydrotanshinone I(DTS) 성분이 가장 우수한 항 진균효과를 발현하였다. 이 성분의 in-vivo 효과를 검색하기 위해서 실험용 전신성 캔디다증 동물모델을 사용해서 조사한 결과 DTS로 처리된 생쥐의 생존율이 음성대조군에 비해 증가하였다. 일예로, 실험동물의 60%가 30일간의 후)이항">이 항 진균효과의 작용기전을 조사하기 위해, 효모모양(yeast shape; blastoconidia)의 C. albicans 세포에서 균사의 생성억제 여부를 검사한 결과, DTS가 균사의 생성을 억제하는 것으로 규명이 되었다. 이는 C.
- 후)동물 모델을">동물모델을 사용해서 조사한 결과 DTS로 처리된 생쥐의 생존율이 음성대조군에 비해 증가하였다. 일예로, 실험동물의 60%가 30일간의 관측기간 동안에 생존하는 결과를 산출하였다.
  종합하면, 본 연구에서는 새로운 물질의 항진균제를 검색하고자 하였고 단삼에서 유래하는 tanshinone 성분이 C. albicans 감염에 항 진균효과가 있음이 규명되었다. 이 albicans 진균에 대한 in-vitro 감수성 테스트를 통해 세 종류 중에서 후자의 두 성분은 확실하게 항 진균효과가 검색되었다. 특히, dihydrotanshinone I(DTS) 성분이 가장 우수한 항 진균효과를 발현하였다. 이 성분의 in-vivo 효과를 검색하기 위해서 실험용 전신성 후)유추해볼">유추 해볼 수도 있지만, 이는 이 성분에 대한 지속적인 연구를 통해서 규명되어야 할 것이다. 한편, 본 연구에서 발견한 DTS의 항 진균효과를 양성대조군으로 사용한 fluconazole의 효능과 비교하면 용량 측면에서는 효율이 떨어진다. 그렇다면 효율성에 문제가 있다고 생각을 할 수 있겠으나 기존의
  후속연구
  
  후)감염 부위의">감염부위의 확장 실패를 초래할 것으로 추정된다. 이 이외에도 DTS의 또 다른 작용기전도 유추 해볼 수도 있지만, 이는 이 성분에 대한 지속적인 연구를 통해서 규명되어야 할 것이다. 한편, 본 연구에서 발견한 DTS의 항 진균효과를

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	단삼은 무엇인가?	단삼은 인삼의 형태를 닮고 빛깔이 붉어서 단삼이라고 하는데 꿀풀과(Labiatae)에 속하는 다년생 약초로서 약용부위는 뿌리이며 약성(藥性)은 약간 차고 고미성이다. 이 약용식물에 함유된 성분은 크게 phenolic 성분과 diterpenoid 두 계열로 구분한다.
	Tanshinones의 약리작용에는 어떤 것들이 있는가?	8,9) phenolic 성분에는 rosmarinic acid, lithospermic acid 등이 있고, diterpenoid 성분에는 대표적으로 tanshinone I, II, IIA, IV, cryptotanshinone, dihydrotanshinone I 등이 있다. Tanshinones 의 약리작용으로는 항암 및 항염효과, 면역조절효과, 순환계 및 혈관확장 작용, 심혈관확장 효과, 간세포 보호효과 등이 있다.10-16)
	Candida albicans는 어떤 형태로 증식하는가?	albicans 기인성 질감염의 경험이 있을 정도로 문제가 많은 진균이기도 하다.5,6) 이 진균은 감염되면 균사를 생성하여 인체세포 내로 침투하여 감염을 악화시키는데 감염부위에서 관찰되는 이 진균의 형태는 진정균사(true hyphae), 균의 증식 분열 시 출아(budding)에 실패하여 마치 균사로 보이는 의사균사(pseudohyphae), 그리고 효모형태(yeast; blastoconidia) 등 소위 다형태(polymorphism)의 모습으로 증식한다.3) 그러므로 균사의 생성은 C.

참고문헌 (25)

Schaberg, D. R., Culver, D. H. and Gaynes R. P. : Major trends in the microbial etiology of nosocomial infection. Am. J. Med. 16, 72S (1991).
Edwards, J. E. : Invasive Candida infections: evolution of a fungal pathogen. N. Engl. J. Med. 324, 1060 (1991).

상세보기
Gow, N. A., Brown, A. J. and Odds, F. C. : Fungal morphogenesis and host invasion. Curr. Opin. Microbiol. 5, 366 (2002).
Bodey, G. P. : The emergence of fungi as major hospital pathogens. J. Hosp. Infect. 11, 411 (1988).

상세보기
Sobel, J. D. : Epidemiology and pathogenesis of recurrent vulvovaginal candidiasis. Am. J. Obstet. Gynecol. 152, 924 (1985).

상세보기
Sobel, J. D. : Pathogenesis and epidemiology of vulvovaginal candidiasis. Ann. N. Y. Acad. Sci. 544, 547 (1988).
Odds, F. C., Brown, A. J. and Gow, N. A. : Antifungal agents: mechanisms of action. Trends Microbiol. 11, 272 Review (2003).
Hu, P., Liang, Q. L., Luo, G. A., Zhao, Z. Z. and Jiang, Z. H. : Multi-component HPLC fingerprinting of Radix Salviae Miltiorrhizae and its LC-MS-MS identification. Chem. Pharm. Bull. (Tokyo) 53, 677 (2005).
Liu, M., Li, Y. G., Zhang, F., Yang, L., Chou, G. X., Wang, Z. T. and Hu, Z. B. : Chromatographic fingerprinting analysis of Danshen root (Salvia miltiorrhiza Radix et Rhizoma) and its preparations using high performance liquid chromatography with diode array detection and electrospray mass spectrometry (HPLC-DAD-ESI/MS). J. Sep. Sci. 30, 2256 (2007).

상세보기
Gong, Y., Li, Y., Abdolmaleky, H. M., Li, L. and Zhou, J. R. : Tanshinones inhibit the growth of breast cancer cells through epigenetic modification of Aurora A expression and function. PLoS One. 7, e33656 (2012).
Kim, W. S., Kim, D. O., Yoon, S. J., Kim, M. J., Yoon, S. R., Park, Y. J., Jung, H., Kim, T. D., Kwon, B. M. and Choi, I. : Cryptotanshinone and tanshinone IIA enhance IL-15-induced natural killer cell differentiation. Biochem. Biophys. Re. Commun. 425, 340 (2012).
Tao, S., Zheng, Y., Lau, A., Jaramillo, M. C., Chau, B. T., Lantz, R. C., Wong, P. K., Wondrak, G. T. and Zhang, D. D. : Tanshinone I activates the Nrf2-dependent antioxidant response and protects against As(III)-induced lung inflammation in vitro and in vivo. Antioxid. Redox. Signal. [Epub ahead of print] (2013).
Lee, W. Y., Cheung, C. C., Liu, K. W., Fung, K. P., Wong, J., Lai, P. B. and Yeung, J. H. : Cytotoxic effects of tanshinones from Salvia miltiorrhiza on doxorubicin-resistant human liver cancer cells. J. Nat. Prod. 73, 854 (2010).
Jin, D. Z., Yin, L. L., Ji, X. Q. and Zhu, X. Z. : Cryptotanshinone inhibits cyclooxygenase-2 enzyme activity but not its expression. Eur. J. Pharmacol. 549, 166 (2006).

상세보기
Kang, B. Y., Chung, S. W., Kim, S. H., Ryu, S. Y. and Kim, T. S. : Inhibition of interleukin-12 and interferon-gamma production in immune cells by tanshinones from Salvia miltiorrhiza. Immunopharmacology 49, 355 (2000).

상세보기
Ho, J. H. and Hong. C. Y. : Salvianolic acids: small compounds with multiple mechanisms for cardiovascular protection. J. Biomed. Sci. 18, 30 (2011).
Han, Y. and Cutler, J. E. : Antibody response that protects against disseminated candidiasis. Infect. Immun. 63, 2714 (1995).

상세보기
Han, Y., Morrison, R. P. and Cutler, J. E. : A vaccine and monoclonal antibodies that enhance mouse resistance to Candida albicans vaginal infection. Infect. Immun. 66, 5771 (1998).

상세보기
Lee, J. H., Lee, J. Y., Park, J. H., Jung, H. S., Kim, J. S., Kang, S. S., Kim, Y. S. and Han, Y. : Immunoregulatory activity by daucosterol, a $\beta$ -sitosterol glycoside, induces protective Th1 immune response against disseminated candidiasis in mice. Vaccine 25, 3834 (2007).

상세보기
Han, Y. and Lee, J. H. : Berberine synergy with amphotericin B against disseminated candidiasis in mice. Biol. Pharm. Bull. 28, 541 (2005).

상세보기
Han, Y. : Synergic Anticandidal effect of epigallocatechin-Ogallate combined with amphotericin B in a murine model of disseminated candidiasis and its anticandidal mechanism. Biol. Pharm. Bull. 30, 1693 (2007).

상세보기
Arturo, C. : Antibodies and fungi: an evolving paradigm with opportunities for the development of new antifungal therapies and vaccines. Rev. Iberoam. Micol. 14, 2 (1997).

상세보기
Baselski, V. S., Robison, M. K., Pifer, L. W. and Woods, D. R. : Rapid detection of Pneumocystis carinii in bronchoalveolar lavage samples by using cellufluor staining. J. Clin. Microbiol. 28, 393 (1990).
Han, Y. : Synergic anticandidal effect of epigallocatechin-Ogallate combined with amphotericin B in a murine model of disseminated candidiasis and its anticandidal mechanism. Biol. Pharm. Bull. 30, 1693 (2007).

상세보기
Han, Y. and Lee, J. H. : Berberine synergy with amphotericin B against disseminated candidiasis in mice. Biol. Pharm. Bull. 28, 541 (2005).

상세보기

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증