Objectives : The purpose of this study was to estimate the antioxidant activity of water extract of Cnidii Fructus (CF) and Torilis Fructus (TF) in Leydig cells. Methods : Free radical scavenging activity of CF and TF against 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) was determined spectrophotometrically...
Objectives : The purpose of this study was to estimate the antioxidant activity of water extract of Cnidii Fructus (CF) and Torilis Fructus (TF) in Leydig cells. Methods : Free radical scavenging activity of CF and TF against 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) was determined spectrophotometrically. We investigated the effect of CF and TF in Leydig cells by MTT assay. The protective effects of CF and TF against hydrogen peroxide-induced oxidative stress in Leydig cells. Superoxide dismutase (SOD), and catalase activity assays were performed in Leydig cells. Results : The results showed that CF scavenged DPPH radical in a dose-dependent manner by up to 81.2%, TF scavenged DPPH radical in a dose-dependent manner by up to 63.8%. CF showed cell viability as 121.0, 132.7, 126.6% in 5, 10, $100{\mu}g/ml$ concentrations. TF showed cell viability as 127.5, 111.8% in 5, $100{\mu}g/ml$ concentraions, respectively. The hydrogen peroxide-induced cytotoxicity of Leydig cells were protected to 86.3% by CF at concentration of $10{\mu}g/ml$ and protected to 83.5% by TF at concentration of $100{\mu}g/ml$. Both CF and TF at all concentrations, SOD activity was not significantly changed. Catalase activity was significantly increased at 10, $100{\mu}g/ml$ concentrations of CF, respectively. TF's catalase activity showed no significant difference from that of the control. Conclusions : These results suggest that CF, as an antioxidant, protects Leydig cells in hydrogen peroxide-induced oxidative stress. know that "Kwangjebikeup" played a role in settlement and spreading of foreign knowledge to civilians.
Objectives : The purpose of this study was to estimate the antioxidant activity of water extract of Cnidii Fructus (CF) and Torilis Fructus (TF) in Leydig cells. Methods : Free radical scavenging activity of CF and TF against 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) was determined spectrophotometrically. We investigated the effect of CF and TF in Leydig cells by MTT assay. The protective effects of CF and TF against hydrogen peroxide-induced oxidative stress in Leydig cells. Superoxide dismutase (SOD), and catalase activity assays were performed in Leydig cells. Results : The results showed that CF scavenged DPPH radical in a dose-dependent manner by up to 81.2%, TF scavenged DPPH radical in a dose-dependent manner by up to 63.8%. CF showed cell viability as 121.0, 132.7, 126.6% in 5, 10, $100{\mu}g/ml$ concentrations. TF showed cell viability as 127.5, 111.8% in 5, $100{\mu}g/ml$ concentraions, respectively. The hydrogen peroxide-induced cytotoxicity of Leydig cells were protected to 86.3% by CF at concentration of $10{\mu}g/ml$ and protected to 83.5% by TF at concentration of $100{\mu}g/ml$. Both CF and TF at all concentrations, SOD activity was not significantly changed. Catalase activity was significantly increased at 10, $100{\mu}g/ml$ concentrations of CF, respectively. TF's catalase activity showed no significant difference from that of the control. Conclusions : These results suggest that CF, as an antioxidant, protects Leydig cells in hydrogen peroxide-induced oxidative stress. know that "Kwangjebikeup" played a role in settlement and spreading of foreign knowledge to civilians.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
가 혼용되고 있는 실정에서 벌사상자와 사상자의 남성생식세포에 미치는 효과를 비교 연구한 것은 아직 보고된 바 없다. 이에 벌사상자 추출물 Cnidii Fructus (CF)과 사상자의 추출물 Torilis Fructus (TF)을 이용하여 DPPH 방법으로 항산화효과를 측정하였고, 남성불임에 미치는 기전을 비교 연구하고자 Leydig cell에 대한 cell viability, hydrogen peroxide에 의해 유도된 cytotoxicity, superoxide dismutase (SOD) 및 catalase activity를 각각 측정하여 유의한 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.
제안 방법
1X PBS에 녹인 각각의 시료 1, 5, 10, 50, 100 µg/ml과 FBS free DMEM에 녹인 50 µM H2O2을 각각의 well에 동시처리하고 24 시간 동안 배양하였다.
1X PBS에 녹인 각각의 시료 1, 5, 10, 50, 100 µg/ml과 FBS free DMEM에 녹인 50 µM H2O2을 각각의 well에 처리하고 24 시간 동안 배양하였다.
蛇床子는 『千金要方』에서 免絲子, 蛇床子, 五味子를 等分한 天雄丸에 배오되어 陽痿不起한 증상을 치료하였다. 반면 窃衣는 『福建藥物志』에서 皮膚瘙痒症에 사용된 기록만 남아 있다3).
배양액을 모두 제거한 후 DMSO를 200 µl 처리한 후 37℃에서 2 시간 방치 후 microplate spectrophotometer를 이용하여 570 nm에서 흡광도를 측정 하였다.
solution A 870 µl와 농도를 맞춘 sample 20 µl와 solution B 20 µl를 섞은 후 550 nm에서 3 분 동안의 흡광도 변화를 측정하였다. 시료중의 SOD 활성은 0.05-12.5 units/mg SOD protein을 사용하여 만든 표준곡선을 이용하여 산출하였다. SOD 활성도 1 unit은 동일한 반응 조건하에서 3 분 동안 측정하여 chromogen의 생성을 50% 감소시키는 SOD양으로 정하였다.
) Dc.의 추출물에 대하여 남성불임에 미치는 기전을 비교 연구하기 위하여, 생식세포중 고환의 간질세포인 Leydig cell에 미치는 항산화작용을 비교하였다.
대상 데이터
열매 300 g을 정확하게 중량을 측정한 뒤 환류추출기에 각각 1차 증류수 6,000 ml와 함께 넣은 뒤 90 분 간 냉침하고, 탕액이 끓는 시점으로부터 90분 동안 가열하여 추출하고, filter paper로 감압 여과한 여과액을 rotary vacuum evaporator를 이용하여 농축액을 얻었다. 각각의 농축액을 동결건조기를 이용하여 건조한 분말을 시료로 사용하였다. 벌사상자 추출물 Cnidii Fructus (CF)로 표시하며 동결건조 추출물은 54 g을 얻었으며, 수율은 18%이었다.
본 실험에 사용된 기기는 rotary evaporator (Eyela, Japan), freeze dryer (Cooling & Heating Systems, Korea), deep freezer (Revco, USA), microplate spectrophotometer (Molecular Devices, USA), CO2 incubator (Sanyo, Japan) 등이다.
본 실험을 위해서 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH, Sigma, USA), ascorbic acid (Sigma, USA), fetal bovine serum (FBS; GIBCO BRL, USA), Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM; GIBCO BRL, USA), trypsin-EDTA (GIBCO BRL, USA), ethanol 99.9% (Duksan, Korea), tetrazolium salt 3, [4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT; Sigma, USA), dimethyl sulfoxide (DMSO; Sigma, USA), hydrogen peroxide (Sigma, USA), n-butanol (Sigma, USA), pyridine (Sigma, USA), SOD enzyme (Sigma, USA) 등이 사용되었다.
실험에 사용된 세포주는 TM3 (Leydig cell, mouse)로서 America Type Culture Collection (ATCC, USA)에서 구입하였다. 이 세포주는 고환 내 간질조직 (interstitial tissue)에 있는 Leydig cell에 속한다.
Leydig cell에 hydrogen peroxide를 처리한 후 시료를 처리하여 catalase 활성도를 Aebi 등15)의 방법에 따라 측정 하였다. 100 mm tissue culture dish (BD Falcon, USA)에 10% FBS, penicillin (100 U/ml), streptomycin (100 µg/ml) 이 첨가된 DMEM 배지에 현탁된 3×105 cells/ml의 cell을 8 ml 씩 넣었다.
Leydig cell에 hydrogen peroxide를 처리한 후 시료를 처리하여 superoxide dismutase (SOD) 활성도에 미치는 영향을 Crapo 등13)의 방법에 따라 측정하였다. 100 mm tissue culture dish (BD Falcon, USA)에 10% FBS, penicillin (100 U/ml), streptomycin (100 µg/ml)이 첨가된 DMEM 배지에 현탁된 3×105 cells/ml의 cell을 8 ml 씩 넣었다.
Leydig cell의 증식에 미치는 효과를 알아보기 위하여 Mosmann 등12)의 방법을 응용하였다. 96 well plate에 1×105 cells/ml의 cell을 100 µl씩 넣고 37℃, 5% CO2 incubator에서 24 시간동안 배양한 후 배지를 버리고 배양세포 표면을 PBS 용액으로 씻어주었다.
성능/효과
1. DPPH radical 소거 활성에 대하여 벌사상자 추출물의 radical 소거능력이 높았다.
2. 벌사상자와 사상자 추출물은 각각 Leydig cell에 대해 세포 독성을 나타내지 않았다.
3. 벌사상자와 사상자 추출물은 각각 hydrogen peroxide에 의해 유도된 Leydig cell에 대하여 항산화 효과를 나타내었으며, 벌사상자 추출물의 항산화 효과가 우수 하였다.
4. Leydig cell에 대한 SOD 활성도에 대하여 벌사상자와 사상자 추출물은 모두 유의성이 없었다.
5. 벌사상자 추출물은 Leydig cell에 대하여 유의한 catalase 활성도 증가 효과를 나타내었으나, 사상자 추출물은 유의한 효과가 나타나지 않았다.
DPPH radical 소거 활성에 대하여 IC50값은 벌사상자 추출물이 16 µg/ml, 사상자 추출물이 150 µg/ml로서 벌사상자 추출물의 DPPH radical 소거능력이 높았다.
이로써 溫腎助陽 효능으로 男子陽痿의 치료에 활용되어 온 蛇床子의 기원식물로서 벌사상자 C. monnieri (L.) Cusson가 Leydig cell에 대하여 우수한 항산화효과 및 세포보호효과가 있음이 확인되었고 남성불임의 치료에 응용할 수 있는 약물임이 확인되었다.
이상의 결과 벌사상자와 사상자 추출물은 산화 스트레스로 부터 남성 생식세포를 보호하였다. 특히 벌사상자는 DPPH radical 소거 능력, Leydig cell의 생존율 증가 효과, hydrogen peroxide에 의해 유도된 Leydig cell에 대한 항산화 효과, catalase 활성도 증가 효과를 통하여 사상자 추출물보다 우수한 항산화 효과를 나타내었다.
이상의 결과 벌사상자와 사상자 추출물은 산화 스트레스로 부터 남성 생식세포를 보호하였다. 특히 벌사상자는 DPPH radical 소거 능력, Leydig cell의 생존율 증가 효과, hydrogen peroxide에 의해 유도된 Leydig cell에 대한 항산화 효과, catalase 활성도 증가 효과를 통하여 사상자 추출물보다 우수한 항산화 효과를 나타내었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
SOD의 특징은 무엇인가?
SOD는 초산화물을 H2O2와 O2로 전환시키며, 반응성이 큰 superoxide ion을 불균등화시킴으로써 활성산소에 대한 방어역할을 하는 항산화효소이다. Leydig cell에 대하여 벌사상자 추출물은 정상군에 비하여 SOD의 활성도가 증가하였고, 사상자 추출물은 정상군과 비슷한 수준을 유지하였으나 각각의 추출물은 통계적 유의성이 나타나지 않았다.
Catalase는 어떤 화학적 작용을 일으키는가?
Catalase는 H2O2 를 H2O와 O2-로 환원시키는 작용을 한다. catalase는 많은 환경적인 돌연변이 유발물질을 비활성화 시키는 중요한 작용을 한다.
고환세포내에서 활성산소족이 발생하는 원인은?
이 활성산소족 (reactive oxygen species : ROS)의 생성과 제거가 불균형을 나타낼때 oxidative stress가 발생하게 된다. 고환세포내에서 ROS는 대식세포나 중성구 등에 의해 발생할 수 있으며 정자세포에 의해서도 발생할 수 있다. DPPH radical 소거 활성에 대하여 IC50값은 벌사상자 추출물이 16 μg/ml, 사상자 추출물이 150 μg/ml로서 벌사상자 추출물의 DPPH radical 소거능력이 높았다.
참고문헌 (15)
Ministry of Food and Drug Safety. The Korean Herbal Pharmacopoeia, Retrieved Sep. 26, 2014, from http://www.mfds.go.kr/herbmed/index.do?nMenuCode7&codeKHP-053&includeUrl/herbmed/view.jsp
Lee YN. Flora of Korea. 3rd. seoul : Kyo-Hak Publishing. 1998 : 553, 557.
State Administration of Traditional chinese medicine of the People's Republic of China. Zhonghuabencao. Vol. 5. Shanghai : Shanghai Scienctific and Technical Publishers. 1999 : 928-33, 1035-6.
Herbology Editorial Committee of College of Korean Medicine. Herbalogy. 1st. Seoul : Young-Lim Press. 2004 : 630.
Do HG. Myeonguibyeollok. Bukgyeong : Inminwisaengchulpansa. 1986 : 47-8.
Matsuda H, Tomohiro N, Ido Y, Kubo M. Anti-allergic Effects of Cnidii Monnieri Fructus (Dried Fruits of Cnidium monnieri) and Its Major Component, Osthol. Biol Pharm Bull. 2002 ; 25(6) : 809-12.
Yun CY, Kim D, Lee WH, Park YM, Lee SH, Na M, Jahng Y, Hwang BY, Lee MK, Han SB, Kim Y. Torilin from Torilis japonica inhibits melanin production in alpha-melanocyte stimulating hormone-activated B16 melanoma cells. Planta Med. 2009 ; 75(14) : 1505-8.
Oh MS, Kim DR, Kang JU, Kim S, Yu TW, Park JY, Kim DM, Park WS, Chang MS, Park SY, Park SK. Study on Antioxidant Potency of Cuscutae Semen, Psoraleae Fructus, Cnidii Fructus and Epimedii Herba by DPPH Method. Herbal Formula Sci. 2005 ; 13(2) : 101-10.
Chiou WF, Huang YL, Chen CF, Chen CC. Vasorelaxing effect of coumarins from Cnidium monnieri on rabbit corpus cavernosum. Planta Med. 2007 ; 67 : 282-4.
Park WS, Son ED, Nam GW, Kim SH, Noh MS, Lee BG, Jang IS, Kim SE, Lee JJ, Lee CH. Torilin from Torilis japonica, as a new inhibitor of testosterone 5 alpha-reductase. Planta Med. 2003 ; 69(5) : 459-61.
Chang MS, Oh MS, Yang WM, Park W, Kim do R, Lee HK, Kim WN, Park SK. Effects of Rubus coreanus on sperm parameters and cAMP-responsive element modulator (CREM) expression in rat testes. J Ethnopharmacol. 2007 ; 114(3) : 463-7.
Mosmann T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival, application to proliferation and cytotoxicity assays. J Immunol Methods. 1983 ; 65(1-2) : 55-63.
Crapo JD, McCord JM, Fridovich I. Preparation and assay of superoxide dismutases. Methods Enzymol. 1978 ; 53 : 382-3.
Bradford MM. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem. 1976 ; 72 : 248-54.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.