[논문]C57BL/6 마우스에서 고지방 식이와 CCl4로 유발한 간섬유증에 미치는 커큐민의 보호효과

제갈승주; 민병운; 박호

doi:10.15324/kjcls.2015.47.4.251

C57BL/6 마우스에서 고지방 식이와 CCl4로 유발한 간섬유증에 미치는 커큐민의 보호효과
Protective Effects of Curcumin on CCl4-Induced Hepatic Fibrosis with High Fat Diet in C57BL/6 Mice 원문보기

Korean journal of clinical laboratory science : KJCLS = 대한임상검사과학회지, v.47 no.4, 2015년, pp.251 - 258

제갈승주 (원광보건대학교 임상병리과) , 민병운 (한려대학교 임상병리학과) , 박호 (원광보건대학교 임상병리과)

초록
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커큐민(curcumin)은 강황 내 주요 폴리페놀 화합물의 한 성분으로 비만과 관련된 비알코올성 지방간염을 막아 주는 것으로 잘 알려져 있다. 이 연구의 목적은 고지방 식이로 키운 비만 마우스에서 사염화탄소($CCl_4$)로 유발한 간섬유증에 미치는 커큐민의 보호효과를 조사하기 위해 시도하였다. 군간 비교를 위해, 정상 식이와 고지방 식이로 키운 마우스에 7주간 $CCl_4$를 투여하면서 동시에 커큐민을 투여한 것과 투여하지 않은 군으로 나누었으며, 체중이나 혈당과 같은 대사 프로파일이나 지방세포의 크기 및 간섬유증의 변화를 조사하기 위해 혈청 생화학적 검사, 조직학적 검사 및 면역조직화학적 검사를 수행하였다. 또한 간세포 내자멸세포의 관찰을 위해 TUNEL 법을 사용하였다. 그 결과 고지방식이+$CCl_4$ 마우스에 커큐민을 투여한 군에서는 투여하지 않은 군에 비해 체중, 공복혈당 수치, 혈청 AST, ALT 수치가 낮았고, 지방조직 내의 지방세포 크기와 대식세포 및 비만세포 수가 감소하였다. 이와 반대로 정상식이+$CCl_4$ 마우스에 커큐민을 투여한 경우에는 투여하지 않은 군에 비해 체중과 비만세포 수 이외에는 통계학적인 차이가 없었다. 더욱이 커큐민은 간조직의 간실질세포의 자멸세포 수는 줄인 반면 활성 간성상세포 모양의 비실질세포의 자멸세포 수를 증가시켰다. 이 결과를 종합해 볼 때 커큐민은 비만 마우스의 간질환 진행에서 효과적인 항섬유 치료제로서 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Curcumin, a major polyphenolic compound of turmeric, is well known to prevent non-alcoholic steatohepatitis (NASH) related to obesity. The aim of the study was to investigate the effect of curcumin on hepatic fibrosis induced by carbon tetrachloride ($CCl_4$) in obese mice. $CCl_4$ was administrated in mice fed a normal diet (ND) or a high fat diet (HFD) for 7 weeks together with or without curcumin. It was conducted to examine for metabolic profiles, adipocyte size, and liver fibrosis by serum biochemistry, histology and immunohistochemistry. Also, Apoptosis of hepatic cells was determined by the TUNEL method. Treatment with curcumin significantly lowered the body weight, fasting glucose, serum AST and ALT, and decreased the adipocyte size, the number of macrophage and mast cells in adipose tissue, and collagen deposition in liver tissue in the HFD+$CCl_4$ group compared with the findings of the HFD+$CCl_4$ group. In contrast, treatment with curcumin on the ND+$CCl_4$ group did not show a significant difference except the body weight and mast cell number when compared with the ND+$CCl_4$ group. Furthermore, curcumin significantly reduced the number of parenchymal apoptotic cells, whereas it increased the number of non-parenchymal apoptotic cells, especially resembling an activated hepatic stellate cell in the liver. Taken together, this data suggests that curcumin might be an effective antifibrotic drug for the prevention of liver disease progression in obese mice. Thus, the development of curcumin as a therapy for obesity and liver fibrosis is supported.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 C57BL/6 마우스에 고지방식이+CCl₄로 간섬유증을 동반한 NASH 모델 유도 후 커큐민을 투여한 후 체중 변화, 혈당 수치, 간기능 검사, 간 콜라겐 침착량과 비만세포 수를 정량화하기 위한 조직병리학적 검사, 염증반응에서의 대식세포 대한 면역조직화학적 검사, 간조직의 세포자멸사 등을 조사하여, 커큐민이 단기간에 유발시킨 간섬유증을 동반한 NASH 동물모델에 미치는 효과를 분석하였다.
커큐민은 최근 사람과 동물 모델에서 류마티스성 관절염, 염증성 장질환에서 효과가 있는 것으로 보고되어 있으며(Aggarwal과 Harikumar, 2009; Lubbad 등, 2009), 간섬유증을 비롯한 여러 간 질환의 치료에서도 사용이 보고되어 있다(Bruck 등, 2007; Fu 등, 2008). 본 연구에서는 7주간의 짧은 기간에 고지방식+CCl₄ 투여에 의해 간섬유증을 유발시킨 C57BL/6 마우스를 사용하여 구강을 통해 커큐민을 주입하여 간섬유증에 미치는 보호 효과를 보기 위해 혈청학적, 조직병리학적 분석을 시행하였다.
임상적 관점에서 동물 모델 연구는 필수적이며 중요하다. 본 연구에서는 고지방 식이와 CCl₄ 투여에 의해 단기간에 간섬유증을 동반한 NASH 마우스 모델을 얻을 수 있었다. 이전 동물 모델들의 연구 보고는 8주간의 기간을 통해 FFD+CCl₄ 랫드에서 간 손상, 섬유증을 유발하였지만 혈당 수치 변화와 같은 대사증후군의 특징까지 유도하지는 못했다(Chedda 등, 2004).
커큐민(curcumin)은 강황 내 주요 폴리페놀 화합물의 한 성분으로 비만과 관련된 비알코올성 지방간염을 막아 주는 것으로 잘 알려져 있다. 이 연구의 목적은 고지방 식이로 키운 비만 마우스에서 사염화탄소(CCl4)로 유발한 간섬유증에 미치는 커큐민의 보호 효과를 조사하기 위해 시도하였다. 군간 비교를 위해, 정상 식이와 고지방 식이로 키운 마우스에 7주간 CCl4를 투여하면서 동시에 커큐민을 투여한 것과 투여하지 않은 군으로 나누었으며, 체중이나 혈당과 같은 대사 프로파일이나 지방세포의 크기 및 간섬유증의 변화를 조사하기 위해 혈청 생화학적 검사, 조직학적 검사 및 면역조직화학적 검사를 수행하였다.

제안 방법

실험 기간 중 2일 간격으로 먹이 섭취량을 측정하였고, 7일 간격으로 체중과 공복 혈당을 측정하였다. 7주 후 에테르로 마취된 마우스에서 심장 채혈 후, 개복하여 간과 부고환지방을 적출하였다. 무게 측정 후 조직병리학적 검사를 위해 즉시 10% neutral buffered formalin에 고정하였다.
고지방식은 상품화된 지방함량이 60 kcal%의 상품번호 #D12492(Research Diets inc, USA)를 구입하여 사용하였다. CCl₄(Junsei, Japan)는 7주 동안 일주일에 2회 각각 500 uL(1:1 olive oil)/ 체중 100 g와 300 uL(3:7 olive oil)/100 g를 복강 투여하였고, curcumin(Sigma, USA)은 500 mg을 생리식염수 50 mL에 용해하여 매일 1 mL씩 구강 투여하였다. 실험 기간 중 2일 간격으로 먹이 섭취량을 측정하였고, 7일 간격으로 체중과 공복 혈당을 측정하였다.
간조직 내의 세포자멸사(apoptosis)를 조사하기 위해 ApopTag Peroxidase In Situ Detection kit (Millipore Co., Billerica, MA, USA)를 사용하여 제조사 매뉴얼을 따라 시행하였다. 그 과정을 간단히 설명하면 파라핀절편을 탈파라핀하여 함수한 후 H₂O₂-methanol을 사용하여 내인성 과산화효소 활성을 차단하였고 proteinase K (Dako, Carpinteria, USA)를 실온에서 15분간 전 처리한 다음 equilibration buffer로 10초간 처리하였고 이어 terminal deoxynucleotidyl transferase를 떨어뜨려 1시간 반응시켰다.
이 연구의 목적은 고지방 식이로 키운 비만 마우스에서 사염화탄소(CCl4)로 유발한 간섬유증에 미치는 커큐민의 보호 효과를 조사하기 위해 시도하였다. 군간 비교를 위해, 정상 식이와 고지방 식이로 키운 마우스에 7주간 CCl4를 투여하면서 동시에 커큐민을 투여한 것과 투여하지 않은 군으로 나누었으며, 체중이나 혈당과 같은 대사 프로파일이나 지방세포의 크기 및 간섬유증의 변화를 조사하기 위해 혈청 생화학적 검사, 조직학적 검사 및 면역조직화학적 검사를 수행하였다. 또한 간세포 내자멸세포의 관찰을 위해 TUNEL 법을 사용하였다.
그 과정은 4 µm 두께의 파라핀 절편을 제작하여 POLYSINETM 슬라이드(Thermo Scientific, USA)에 붙이고 58oC의 슬라이드 건조기에서 충분히 건조시킨 후 자일렌에 탈파라핀, 하강 계열알코올에 함수한 다음 면역조직화학 염색을 습윤챔버를 사용하여 수기로 시행하였다.
그 과정은 4 µm 두께의 파라핀 절편을 제작하여 POLYSINE^TM 슬라이드(Thermo Scientific, USA)에 붙이고 58^oC의 슬라이드 건조기에서 충분히 건조시킨 후 자일렌에 탈파라핀, 하강 계열알코올에 함수한 다음 면역조직화학 염색을 습윤챔버를 사용하여 수기로 시행하였다. 그 과정을 간단히 요약하면 절편을 수세 후 Hydrogen peroxidase block에 10분간 처리하여 내인성 과산화효소의 활성을 차단하였고, Tris buffer saline (Thermo Scientific, Fremont, USA)으로 세척한 다음 Ultra V block을 사용하여 5분간 두어 비특이적 배경염색을 억제시켰다. 이어 일차 항체로 anti-F4/80 antibody[Cl:A3-1] (1:200; Abcam^Ⓡ, Cambridge, UK)를 30분간 반응시킨 다음 Tris buffer saline로 적당히 세척하고 Primary antibody enhancer를 5분간 처리한 후 HRP-polymer를 사용하여 15분간 반응시켰다.
그 후 DAB로 5분간 발색시킨 후 Gill's hematoxylin으로 대조염색하고 탈수, 투명을 거쳐 DPX로 봉입하였다.
마우스 25마리를 각각 5마리씩 정상식이군(normal diet: ND), 정상식이+CCl₄-투여군(NDC), 정상식이+CCl₄+curcumin-투여군(NDC+CUR), 고지방식이(high fat diet: HFD)+CCl₄-투여군(HFDC), 고지방식이+CCl₄+curcumin-투여군(HFDC+CUR)의 5군으로 나누어 실험하였다. 고지방식은 상품화된 지방함량이 60 kcal%의 상품번호 #D12492(Research Diets inc, USA)를 구입하여 사용하였다.
이전 동물 모델들의 연구 보고는 8주간의 기간을 통해 FFD+CCl₄ 랫드에서 간 손상, 섬유증을 유발하였지만 혈당 수치 변화와 같은 대사증후군의 특징까지 유도하지는 못했다(Chedda 등, 2004). 본 연구에서는 60 kcal%의 고지방이 포함된 식이와 CCl₄를 동시에 마우스에 투여하여 사람 NASH에 볼 수 있는 혈당 수치 변화와 함께 조직학적 특징인 지방간염과 함께 진행성 섬유화가 일관되게 유지되는 마우스 모델을 만들어 실험에 사용하였다.
, Georgia, USA)을 사용하여 측정하여 백분율을 산출하였다. 부고한 지방조직 내의 toluidine blue-양성 비만세포와 간조직 내의 TUNEL-양성 자멸세포의 수 측정은 각각 광학현미경 100 배와 400배에서 5 시야를 측정하여 총 세포 수를 구하였다.
부고환 지방조직 내의 F4/80- 면역염색 양성 대식세포 침윤 면적과 간조직 내 sirius red-염색-양성 콜라겐 침착 면적은 광학현미경(Olymphus BX 50, Olymphus Optical Lts., Japan)에 부착한 디지털 카메라(Olympus DP72, Japan)로 촬영한 디지털 이미지를 영상분석 프로그램(Image-Pro^Ⓡ Plus ver 4.5, Media Cybernetics Inc., Georgia, USA)을 사용하여 측정하여 백분율을 산출하였다. 부고한 지방조직 내의 toluidine blue-양성 비만세포와 간조직 내의 TUNEL-양성 자멸세포의 수 측정은 각각 광학현미경 100 배와 400배에서 5 시야를 측정하여 총 세포 수를 구하였다.
부고환지방 내의 대식세포 검출을 위해 Ultravision Detection System kit (Thermo Scientific, Fremont, USA)을 사용하여 습윤 챔버에서 F4/80-면역염색을 수행하였다. 그 과정은 4 µm 두께의 파라핀 절편을 제작하여 POLYSINE^TM 슬라이드(Thermo Scientific, USA)에 붙이고 58^oC의 슬라이드 건조기에서 충분히 건조시킨 후 자일렌에 탈파라핀, 하강 계열알코올에 함수한 다음 면역조직화학 염색을 습윤챔버를 사용하여 수기로 시행하였다.
CCl₄(Junsei, Japan)는 7주 동안 일주일에 2회 각각 500 uL(1:1 olive oil)/ 체중 100 g와 300 uL(3:7 olive oil)/100 g를 복강 투여하였고, curcumin(Sigma, USA)은 500 mg을 생리식염수 50 mL에 용해하여 매일 1 mL씩 구강 투여하였다. 실험 기간 중 2일 간격으로 먹이 섭취량을 측정하였고, 7일 간격으로 체중과 공복 혈당을 측정하였다. 7주 후 에테르로 마취된 마우스에서 심장 채혈 후, 개복하여 간과 부고환지방을 적출하였다.
이 절편은 antidigoxigenin conjugate에 반응시킨 후 diaminobenzidine으로 발색한 다음 Gill’s hematoxylin으로 대조염색하여 DPX로 봉입하였다. 자멸세포 수 산정은 광학현미경 400배에서 간 실질세포와 비실질세포로 나누어 측정하였다.
채취한 간과 부고환 지방조직은 4 µm 두께의 파라핀절편을 제작하여 표준 절차에 따라 hematoxylin & eosin (H&E) 염색을 하였고, 간조직의 콜라겐 침착 양을 보기 위한 sirius red 염색을 하였으며, 부고환 지방조직 내의 비만세포 수를 측정하기 위해 toluidine blue염색을 하였다.
혈당 측정을 위해서 측정 12시간 전부터 마우스를 절식시킨 후 꼬리에서 채혈하여 Breeze^Ⓡ 2 혈당 측정기(Bayer HealthCare LLC, USA)를 사용하여 측정하였다. 또한 간기능 검사를 위해 심장으로부터 채취한 모든 혈액은 원심분리기(Eppendolf centrifuge, 5415 R, eppendolf, USA)에 옮겨 4^oC의 3,000 g 에서 10분간 원심분리하여 혈청을 분리하여 −70^oC 냉동고에 보관하였다가 실험에 사용하였다.
또한 간기능 검사를 위해 심장으로부터 채취한 모든 혈액은 원심분리기(Eppendolf centrifuge, 5415 R, eppendolf, USA)에 옮겨 4^oC의 3,000 g 에서 10분간 원심분리하여 혈청을 분리하여 −70^oC 냉동고에 보관하였다가 실험에 사용하였다. 혈청은 자동생화학 분석기(Hitachi Auto Analyser 7170, Japan)를 사용하여 aspartate aminotransferase (AST), alanin aminotransfearse (ALT) 농도를 측정하였다.

대상 데이터

+curcumin-투여군(HFDC+CUR)의 5군으로 나누어 실험하였다. 고지방식은 상품화된 지방함량이 60 kcal%의 상품번호 #D12492(Research Diets inc, USA)를 구입하여 사용하였다. CCl₄(Junsei, Japan)는 7주 동안 일주일에 2회 각각 500 uL(1:1 olive oil)/ 체중 100 g와 300 uL(3:7 olive oil)/100 g를 복강 투여하였고, curcumin(Sigma, USA)은 500 mg을 생리식염수 50 mL에 용해하여 매일 1 mL씩 구강 투여하였다.
생후 10주령의 특정병원균 부재 C57BL/6 수컷 마우스를 KOATECH(Pyungtaek, Korea)으로부터 구입하였다. 명암주기는 12시간 간격으로 사육하면서 일주일간 적응 시킨 후 사용하였다.

데이터처리

각 군간의 비교를 위해 One-Way ANOVA test를 시행하였으며, 유의한 차이가 있을 경우 Turkey multiple range test를 하여 사후검정하였다. 통계분석은 SPSS ver 10.
각 군간의 비교를 위해 One-Way ANOVA test를 시행하였으며, 유의한 차이가 있을 경우 Turkey multiple range test를 하여 사후검정하였다. 통계분석은 SPSS ver 10.0을 사용하였으며, 통계적 유의수준 p 값이 0.05 이하일 때 유의성이 있는 것으로 판정하였다.

이론/모형

군간 비교를 위해, 정상 식이와 고지방 식이로 키운 마우스에 7주간 CCl4를 투여하면서 동시에 커큐민을 투여한 것과 투여하지 않은 군으로 나누었으며, 체중이나 혈당과 같은 대사 프로파일이나 지방세포의 크기 및 간섬유증의 변화를 조사하기 위해 혈청 생화학적 검사, 조직학적 검사 및 면역조직화학적 검사를 수행하였다. 또한 간세포 내자멸세포의 관찰을 위해 TUNEL 법을 사용하였다. 그 결과 고지방식이+CCl4 마우스에 커큐민을 투여한 군에서는 투여하지 않은 군에 비해 체중, 공복혈당 수치, 혈청 AST, ALT 수치가 낮았고, 지방조직 내의 지방세포 크기와 대식세포 및 비만세포 수가 감소하였다.

성능/효과

7주 후 적출한 부고환지방 무게는 ND군에 비해 NDC군에서는 약간 증가하는 경향을 보였으나 통계학적 유의성은 없었고 HFDC군에서는 유의하게 증가하였으며, NDC+CUR군과 HFDC+CUR 군에서 NDC군과 HFDC군에 비해 유의하게 감소하였다(p＜0.05, p＜0.01). 간 무게는 ND에 비해 NDC군에서 다소 증가하였으나 통계학적 유의성이 없었고 HFDC군에서는 ND군에 비해 유의하게 증가하였으며(p＜0.
01). 간 무게는 ND에 비해 NDC군에서 다소 증가하였으나 통계학적 유의성이 없었고 HFDC군에서는 ND군에 비해 유의하게 증가하였으며(p＜0.05), NDC+CUR군과 HFDC+CUR군에서는 NDC군과 HFDC군에 비해 유의하게 감소하였다(p＜0.05, p＜0.05) (Fig. 2).
001) (Table 1). 간 콜라겐의 침착량도 ND군에 비해 NDC과 HFDC군에서 매우 유의하게 증가하였으며(p＜0.001, p＜0.001), NDC군과 NDC+CUR군 사이에는 통계학적인 차이가 없는데 반해, HFDC+CUR군에서는 HFDC군에 비해 매우 유의하게 감소하였다(p＜0.001). 자멸세포의 수는 간실질세포의 경우 ND군에 비해 NDC군과 HFDC군에서 매우 유의하게 증가하였다가(p＜0.
또한 간세포 내자멸세포의 관찰을 위해 TUNEL 법을 사용하였다. 그 결과 고지방식이+CCl4 마우스에 커큐민을 투여한 군에서는 투여하지 않은 군에 비해 체중, 공복혈당 수치, 혈청 AST, ALT 수치가 낮았고, 지방조직 내의 지방세포 크기와 대식세포 및 비만세포 수가 감소하였다. 이와 반대로 정상식이+CCl4 마우스에 커큐민을 투여한 경우에는 투여하지 않은 군에 비해 체중과 비만세포 수 이외에는 통계학적인 차이가 없었다.
이에 대해 HFDC군과 HFDC군은 4주부터 ND군에 비해 뚜렷하게 증가하기 시작하여 7주까지 뚜렷한 증가 경향을 보였다. 그러나 HFDC+ CUR군은 HDFC군에 비해 4주부터 체중 증가 폭이 적은 것으로 나타났다(Fig. 1).
셋째, 고지방 식이로 유도한 비만 마우스에서 커큐민의 구강 투여가 지방조직의 항염증 작용과 더불어 간섬유증 억제에 효과가 있다는 것을 확인할 수 있었다. 넷째, 특히 커큐민 투여군에서의 간조직 내의 섬유화 감소는 커큐민이 활성 간성상세포(activated HSC)의 자멸을 유도하여 콜라겐 생성을 억제시킨 결과로 생각된다.
위의 결과들을 종합적으로 분석해 볼 때 첫째, C57BL/6 마우스에 고지방 식이와 CCl4 이중 처치를 통해 단기간에 간섬유증을 동반한 NASH 동물 모델을 만들 수 있었다. 둘째, 정상 식이군에 비해 고지방 식이군에 CCl₄를 투여하였을 경우 비만과 관련된 혈당 수치를 높이고, 지방세포 내 지방 축적, 염증 및 섬유화를 훨씬 더 심하게 촉진시키는 것을 확인할 수 있었다. 셋째, 고지방 식이로 유도한 비만 마우스에서 커큐민의 구강 투여가 지방조직의 항염증 작용과 더불어 간섬유증 억제에 효과가 있다는 것을 확인할 수 있었다.
따라서 CCl₄의 지질 과산화 과정에서 생성된 ROS (reactive oxygen species)나 지질 과산화물은 간성상세포를 활성화시켜 간에 콜라겐 침착을 증가시키는데 (Sharma 등, 2001; Lim, 2014), 커큐민은 간의 항산화능을 높여 간성상세포의 활성을 억제시킴으로써 섬유형성 기능을 약화시키는 것으로 생각된다(Bruck 등, 2007). 또한 TUNEL법에 의한 자멸세포염색 결과, 커큐민 투여군에서 간실질세포인 간세포의 자멸이 억제된 반면, 대부분 활성화한 간성상세포 모양을 한 비실질세포는 자멸을 증가시키는 것으로 나타났다. 이 결과는 커큐민이 활성화된 간성상세포만 자멸을 유도하지만 간의 실질세포인 간세포의 사멸은 억제하는 기능이 있는 것으로 생각할 수 있다(Priya와 Sudhkaran, 2008).
투여군에서 볼 수 있는 체중 증가는 체내 지방, 특히 부고환 지방의 증가와 밀접하게 관련이 있으며, 혈당 수치의 증가와도 관련되어 있음을 확인하였다. 또한 정상 식이군에 비해 고지방 식이군에서 부고환 지방세포의 크기가 증가하였고, 지방세포들 사이에 대식세포 및 비만세포의 침윤이 뚜렷하게 증가하였다. 뿐만 아니라 정상식이+CCl₄ 투여군에 비해 고지방식이+CCl₄ 투여군에서 간 손상 혈청 지표인 AST, ALT 수치가 증가할수록 간 손상 정도가 심해지면서 간의 콜라겐 침착량이 비례적으로 증가하는 것을 관찰할 수 있었다.
05). 또한 지방세포 사이에 침윤된 대식세포의 수도 ND군에 비해 NDC와 NDC+CUR군에서는 차이가 없었으나 HFDC군에서는 매우 뚜렷하게 증가하였고(p＜0.001) crown-like structure(CLS)도 많이 관찰되었으며, HFDC+CUR군에서는 뚜렷한 감소 경향을 보였다(p＜0.01). 비만세포 수는 ND군에 비해 NDC군에서 증가하였고, NDC군에 비해 HFDC군에서 매우 유의하게 증가하였다가(p＜0.
본 실험에서 단기간의 고지방식이+CCl₄ 투여군에서 볼 수 있는 체중 증가는 체내 지방, 특히 부고환 지방의 증가와 밀접하게 관련이 있으며, 혈당 수치의 증가와도 관련되어 있음을 확인하였다. 또한 정상 식이군에 비해 고지방 식이군에서 부고환 지방세포의 크기가 증가하였고, 지방세포들 사이에 대식세포 및 비만세포의 침윤이 뚜렷하게 증가하였다.
간섬유증은 간 손상으로 인해 디세강(the space of Disse) 내의 간성상세포가 활성화되어 I형과 III형 콜라겐이 포함된 세포외기질(ECM)을 과다하게 생성함으로써 발생한다(Hernandez-Gea와 Friedman, 2011). 본 실험에서 정상 식이와 고지방 식이에 CCl₄ 만을 투여한 군에 비해 커큐민을 함께 투여한 군에서 콜라겐 생성이 억제되었다. 이 결과는 커큐민이 급성과 만성 CCl₄ 투여에서 간의 지질 과산화물 형성을 감소시키며, 자유라디칼의 청소 기능 이외에 내인성 항산화능을 강화시켜 간에서 다수의 항산화 효소를 유도하고 활성화할 수 있음을 의미한다(Park 등, 2000; Kamalakkannan 등, 2005).
부고환 지방세포의 크기는 ND군에 비해 NDC와 NDC+CUR군에서는 유의한 차이가 없었으나 HFDC군에서는 매우 유의하게 증가하였고 HFDC+CUR군에서 HFDC에 비해 유의하게 감소하였다(p＜0.01, p＜0.05). 또한 지방세포 사이에 침윤된 대식세포의 수도 ND군에 비해 NDC와 NDC+CUR군에서는 차이가 없었으나 HFDC군에서는 매우 뚜렷하게 증가하였고(p＜0.
01). 비만세포 수는 ND군에 비해 NDC군에서 증가하였고, NDC군에 비해 HFDC군에서 매우 유의하게 증가하였다가(p＜0.01, p＜0.01), NDC+CUR과 HFDC+CUR군에서는 NDC와 HFDC군에 비해 뚜렷하게 감소하였다(p＜0.01, p＜0.01) (Fig. 4).
또한 정상 식이군에 비해 고지방 식이군에서 부고환 지방세포의 크기가 증가하였고, 지방세포들 사이에 대식세포 및 비만세포의 침윤이 뚜렷하게 증가하였다. 뿐만 아니라 정상식이+CCl₄ 투여군에 비해 고지방식이+CCl₄ 투여군에서 간 손상 혈청 지표인 AST, ALT 수치가 증가할수록 간 손상 정도가 심해지면서 간의 콜라겐 침착량이 비례적으로 증가하는 것을 관찰할 수 있었다.
둘째, 정상 식이군에 비해 고지방 식이군에 CCl₄를 투여하였을 경우 비만과 관련된 혈당 수치를 높이고, 지방세포 내 지방 축적, 염증 및 섬유화를 훨씬 더 심하게 촉진시키는 것을 확인할 수 있었다. 셋째, 고지방 식이로 유도한 비만 마우스에서 커큐민의 구강 투여가 지방조직의 항염증 작용과 더불어 간섬유증 억제에 효과가 있다는 것을 확인할 수 있었다. 넷째, 특히 커큐민 투여군에서의 간조직 내의 섬유화 감소는 커큐민이 활성 간성상세포(activated HSC)의 자멸을 유도하여 콜라겐 생성을 억제시킨 결과로 생각된다.
위의 결과들을 종합적으로 분석해 볼 때 첫째, C57BL/6 마우스에 고지방 식이와 CCl4 이중 처치를 통해 단기간에 간섬유증을 동반한 NASH 동물 모델을 만들 수 있었다. 둘째, 정상 식이군에 비해 고지방 식이군에 CCl₄를 투여하였을 경우 비만과 관련된 혈당 수치를 높이고, 지방세포 내 지방 축적, 염증 및 섬유화를 훨씬 더 심하게 촉진시키는 것을 확인할 수 있었다.
체중은 2주까지 ND군과 나머지 4군 사이에는 차이가 없었으나 3주에서 ND군에 비해 NDC와 NDC+CUR 두 군 모두 뚜렷하게 감소하기 시작하여 7주까지 감소하는 경향을 보였지만 NDC+CUR군은 NDC군에 비해서는 다소 증가하는 경향을 보였다. 이에 대해 HFDC군과 HFDC군은 4주부터 ND군에 비해 뚜렷하게 증가하기 시작하여 7주까지 뚜렷한 증가 경향을 보였다. 그러나 HFDC+ CUR군은 HDFC군에 비해 4주부터 체중 증가 폭이 적은 것으로 나타났다(Fig.
이는 인슐린 저항성을 보이는 동물모델에서 아디포넥틴 치료 후에 인슐린 감수성이 증가되었다는 결과와도 일치한다(Yamauchi 등, 2001). 이와 더불어 정상식이+CCl₄와 고지방식이 +CCl₄ 마우스에서는 커큐민 투여가 간 손상 및 지방간염의 혈청지표인 AST, ALT 수치를 감소시키는 효과도 나타내었다. 간에서 AST와 ALT는 간 사이토졸 효소로서 이들 수치의 증가는 일반적으로 간 세포 손상을 의미하므로 커큐민 투여 시 간 산화 스트레스와 관련된 혈청 과산화물을 저하시켜 간을 보호하는 것으로 생각된다(Park 등, 2000)
001). 자멸세포의 수는 간실질세포의 경우 ND군에 비해 NDC군과 HFDC군에서 매우 유의하게 증가하였다가(p＜0.001) NDC+CUR군과 HFDC+CUR군에서 NDC와 HFDC군에서 모두 감소한(p＜0.01, p＜0.01) 반면, 비실질세포는 NDC군과 HFDC군에 비해 NDC+CUR군과 HFDC+CUR군에서 매유 유의하게 증가하였는데(p＜0.01, p＜0.01), 특히 활성 간성상세포(activated hepatic stellate cell: HSC)의 모양를 한 세포들에서 자멸세포 수가 많음을 확인할 수 있었다(Fig. 5).
체중은 2주까지 ND군과 나머지 4군 사이에는 차이가 없었으나 3주에서 ND군에 비해 NDC와 NDC+CUR 두 군 모두 뚜렷하게 감소하기 시작하여 7주까지 감소하는 경향을 보였지만 NDC+CUR군은 NDC군에 비해서는 다소 증가하는 경향을 보였다. 이에 대해 HFDC군과 HFDC군은 4주부터 ND군에 비해 뚜렷하게 증가하기 시작하여 7주까지 뚜렷한 증가 경향을 보였다.
혈당 수치는 1주부터 7주까지 ND군에 비해 NDC군과 NDC+CUR군에서 차이가 없었으나 HFDC군에서는 2주부터 7주까지 ND군에 비해 매우 유의하게 증가하였으며, HFDC군에 비해 HFDC+CUR 군에서는 3주부터 7주까지 유의하게 감소하는 경향을 나타내었다 (Fig. 3).
혈청 간기능 지표인 AST, ALT 수치는 ND군에 비해 NDC군과 HFDC군에서 유의하게 증가하였으나(p＜0.001, p＜0.01), NDC+CUR군과 HFDC+CUR군에서는 NDC와 HFDC군에 비해 모두 매우 유의하게 감소하였다(p＜0.001, p＜0.001) (Table 1). 간 콜라겐의 침착량도 ND군에 비해 NDC과 HFDC군에서 매우 유의하게 증가하였으며(p＜0.

후속연구

더욱이 커큐민은 간조직의 간실질세포의 자멸세포 수는 줄인 반면 활성 간성상세포 모양의 비실질세포의 자멸세포 수를 증가시켰다. 이 결과를 종합해 볼 때 커큐민은 비만 마우스의 간질환 진행에서 효과적인 항섬유 치료제로서 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	커큐민의 특징은?	커큐민(curcumin)은 강황 내 주요 폴리페놀 화합물의 한 성분으로 비만과 관련된 비알코올성 지방간염을 막아 주는 것으로 잘 알려져 있다. 이 연구의 목적은 고지방 식이로 키운 비만 마우스에서 사염화탄소($CCl_4$)로 유발한 간섬유증에 미치는 커큐민의 보호효과를 조사하기 위해 시도하였다.
	만성적인 과영양으로 인해 발생하는 비만은 어떠한 순서로 간경변증과 간암종으로 발전하는가?	만성적인 과영양으로 인해 발생하는 비만은 조직학적으로 알코올 섭취와 무관하게 간 내에 중성지방이 축적되는 비알코올성 지방간질환(non-alcoholic fatty liver disease: NAFLD)을 거쳐 비알코올성 지방간염(non-alcoholic steatohepatitis: NASH)으로 진행하며, 좀 더 심해지면 간경변증과 간암종으로 발전한다고 알려져 있다(Farrell과 Larter, 2006). 또한 NAFLD 환자에서 2형 당뇨병이 흔히 발생하며, 이런 환자들에서 비만과 인슐린 저항과 같은 병리유전학적 비정상을 함께 동반하고 있어서 비만, NAFLD 및 2형 당뇨병은 서로 매우 밀접하게 연관되어 있다(Nakamura와 Terauchi, 2013; Shim과 Kang, 2014).
	지방간질환 환자의 특징은 무엇인가?	만성적인 과영양으로 인해 발생하는 비만은 조직학적으로 알코올 섭취와 무관하게 간 내에 중성지방이 축적되는 비알코올성 지방간질환(non-alcoholic fatty liver disease: NAFLD)을 거쳐 비알코올성 지방간염(non-alcoholic steatohepatitis: NASH)으로 진행하며, 좀 더 심해지면 간경변증과 간암종으로 발전한다고 알려져 있다(Farrell과 Larter, 2006). 또한 NAFLD 환자에서 2형 당뇨병이 흔히 발생하며, 이런 환자들에서 비만과 인슐린 저항과 같은 병리유전학적 비정상을 함께 동반하고 있어서 비만, NAFLD 및 2형 당뇨병은 서로 매우 밀접하게 연관되어 있다(Nakamura와 Terauchi, 2013; Shim과 Kang, 2014).

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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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