[논문]결명자 추출물의 난알부민 감작으로 천식이 유발된 마우스에서의 개선 효과

서범수; 박용기

doi:10.6116/kjh.2015.30.1.25.

결명자 추출물의 난알부민 감작으로 천식이 유발된 마우스에서의 개선 효과
Effect of Cassiae semen extract on ovalbumin-induced allergic asthma in mice 원문보기

大韓本草學會誌 = The Korea journal of herbology, v.30 no.1, 2015년, pp.25 - 32

서범수 (동국대학교 한의과대학 본초학교실) , 박용기 (동국대학교 한의과대학 본초학교실)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives : In this study, we investigated the effect of Cassia obtusifolia Linne (Cassiae Semen; CS) extract on ovalbumin (OVA)-induced allergic asthma in mice. Methods : CR was extracted with 70% ethanol. For in vitro study, HMC-1, human mast cells were treated with CS extract at 0.2 and $0.5mg/m{\ell}$ for 1 h, and then stimulated with compound (C) 48/80 for 30 min. Primary spleenocytes were isolated from the spleen of mice, treated with CS extract for 1 h, and then stimulated with ConA for 24 h. For in vivo study, mice were sensitized at day 0, 7 and 14 with 0.2% OVA and then airway challenged using neublizer at day 21, 23, 25, and 27 to induced allergic asthma. CS extract at doses of 100 and 300 mg/kg body weight was orally administered during OVA challenge once per a day. The levels of allergic mediators such as histamine, OVA-specific IgE, IL-4, and $IFN-{\gamma}$ were measured in the sera of mice or culture supernatants by EIA and ELISA, respectively. The expression of IL-4 and $IFN-{\gamma}$ gene was determined by RT-PCR. The histopathological change of lung tissues was observed with hematoxylin and eosin (H&E) and Periodic acid Schiff (PAS) staining. Results : The treatment of CS extract in HMC-1 cells significantly inhibited C48/80-induced degranulation, and histamine release. The treatment of CS extract in spleenocytes suppressed the expression of IL-4 and $IFN-{\gamma}$ mRNA. The administration of CS extract in OVA-induced asthmatic mice significantly decreased the levels of OVA-specific IgE, and IL-4 in a dose-dependent manner with OVA-control group. In addition, CS extract inhibited the infiltration of inflammatory cells and bronchiolar damage with epithelial thickening in lung tissues of OVA-induced asthma mice, and also mucin accumulation. Conclusions : These results indicate that CS extract prevents asthmatic damage through regulating the allergic immune response.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 결명자의 천식개선 및 알레르기 과민반응에 대한 조절 효능을 알아보기 위해 결명자의 70% 에탄올추출물을 제조하고 난알부민 감작(sensitization)과 흡입(airway challenge)으로 알레르기성 천식이 유발된 마우스에 투여한 후 천식 개선 효능을 확인하여 유의한 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.
<동의보감>에는 성질은 평(平)하고 미한(微寒)하며, 맛이 짜고(鹹) 쓰며(苦), 독이 없고, 간기(肝氣)를 돕고 정수(精水)를 보태어 주며, 베게를 만들어 사용하면 두 풍증을 없애고 눈을 밝게 한다(本草)고 기술되어 있다²¹⁾. 본 연구에서는 결명자의 미한(微寒)하고 평간잠양(平肝潛陽)한 성질이 해열(解熱), 소염(消炎), 진정(鎭靜), 강화(降火)하는 작용을 하여 외부 항원으로 부터 유발되는 기관지 점막의 염증과 부종을 해소하고, 씨앗류들이 가지고 있는 윤(潤)한 특성이 기관지 점막의 건조한 상태를 윤(潤)하게 하여 기관지의 정상 생리의 회복에 도움이 되며(潤肺), 감고함(甘苦鹹)¹⁾의미(味)가 기역(氣逆)으로 인한 천식과 기관지 건조로 인해 발생하는 염증과 점막 부종, 그리고 기관지 근육 경련을 완화하는데 효과가 있을 것으로 기대되어 천식에서의 증상개선 뿐 아니라 천식 발병의 핵심 면역세포인 비만세포와 T 세포에서의 과민성 면역반응 조절에 대한 효과를 조사하였다. 다만, 동의보감에서와 같이 천식(喘息)은 한 가지 병인(病因)으로만 유발되는 질환이 아니므로 신허(腎虛)로 인해 숨이 찰 경우에는 보간신약(補肝腎藥)을 겸하고, 해수(咳嗽)와 담(痰)을 겸한 천식의 경우 화담지해평천약(化痰止咳平喘藥)을 겸하며, 외감풍한(外感風寒)으로 인한 풍한천(風寒喘)에는 표(表)를 풀어주는 약을 동시에 사용하는 것이 바람직 할 것으로 추측되므로 기타 약물과의 병행 연구가 이루어진다면 더욱 좋을 것으라 생각된다.

제안 방법

HMC-1 세포 배양액에 compound 48/80을 처리하여 30분간 배양한 후 탈과립 정도를 현미경으로 관찰하였으며, 세포배양액을 수거하여 히스타민의 양을 anti-histamine enzyme immunoassay kit를 이용하여 측정하였다. 즉 anti-hiatamine antibody가 부착된 plate에 세포배양액을 넣고 실온에서 1시간 반응시킨 후 1× washing buffer를 이용하여 3회 세척하였다.
분리된 RNA는 DEPC에녹인 후 Nano-Drop을 이용하여 정량하였으며 5 ㎍ RNA에 5× RT buffer, 25 mM MgCl2, 10 mM dNTP, oligo-dT, RTase를 넣고 25℃ 10분, 42℃ 60분, 72℃ 15분 조건으로 cDNA를 합성하였다. PCR을 위해 cDNA를 template로 PCR mixture(MyTaqTM HS DNA polymerase, Bioline)와 primer(표 1)를 이용하여 혼합액을 만든 후 94℃ 30초, 57~63℃ 30초, 72℃ 60초 조건을 30회 반복하여 유전자를 증폭시켰다. PCR 반응산물은 EtBr이 함유된 2% agarose gel에서 100V 조건으로 20분 간 loading 한 후 UV 하에서 확인하였다.
각 실험동물을 희생하여 폐 조직을 수집하고 4% formaldehyde 용액에 고정한 후 파라핀으로 포매하여 블록을 제작하였으며,microtome을 이용하여 3 ㎛ 두께의 절편을 제작하였다. 폐 조직의 hematoxylin & eosin (H&E) 염색을 위해 파라핀 절편을 60℃에서 30분 간 말린 다음 자일렌(xylene)으로 15분간 탈파라핀 시키고 100%, 95%, 80%, 75% 알코올 순서대로 함수시켰다.
결명자추출물의 T 세포에서의 면역조절효과를 확인하기 위해 마우스 비장세포에 결명자추출물을 처리하고 ConA 자극으로 활성화시킨 후 세포배양액 내 면역조절 사이토카인인 IL-4와 IFN-γ의 양을 측정하였다.
결명자추출물의 비만세포에서의 히스타민 분비 억제효과를 확인하기 위해 HMC-1 세포에 결명자추출물을 처리하고 compound 48/80 자극으로 활성화시킨 후 탈과립(mast cell degranulation) 정도와 세포배양액 내 히스타민의 양을 측정하였다. 그 결과, compound 48/80을 처리하였을 때 비만세포의 탈과립 현상이 관찰되었으며, 히스타민의 생성 역시 현저히 증가되는 것으로 나타났다(Fig.
결명자추출물의 천식에서의 알레르기 면역반응에 대한 조절효과를 확인하기 위해서 난알부민(OVA) 감작(sensitization/ challenge)으로 알레르기성 천식이 유발된 마우스에 결명자 추출물을 100 ㎎/㎏와 300 ㎎/㎏를 투여한 후 혈청 내 사이토카인의 농도를 측정하였다. 그 결과 천식이 유발된 대조군(OVA- Control)에서는 정상군(Normal)에 비해 혈청 IL-4와 IFN-γ의 농도가 유의적으로 증가되었으며, 결명자추출물을 투여한 군(CS100, CS300)에서는 300 ㎎/㎏ 투여군에서 대조군에 비해 유의적인 감소를 나타내었다(Fig.
결명자추출물의 천식에서의 알레르기 면역반응에 대한 조절효과를 확인하기 위해서 난알부민(OVA) 감작(sensitization/ challenge)으로 알레르기성 천식이 유발된 마우스에 결명자 추출물을 100 ㎎/㎏와 300 ㎎/㎏를 투여한 후 혈청 내 히스타민의 농도를 측정하였다. 그 결과 천식이 유발된 대조군(OVA- Control)에서는 정상군(Normal)에 비해 혈청 히스타민의 농도가 유의적으로 증가되었으며, 결명자추출물을 투여한 군(CS100, CS300)에서는 모두 대조군에 비해 유의적으로 감소하였다(Fig.
결명자추출물의 천식에서의 폐 조직 손상에 대한 억제효과를 확인하기 위해서 난알부민(OVA) 감작(sensitization /challenge)으로 알레르기성 천식이 유발된 마우스에 결명자추출물을 100 ㎎/㎏와 300 ㎎/㎏를 투여한 후 폐 조직을 수집하여 H&E와 PAS 염색하였다.
실험 최종일에 모든 동물을 희생시키고 심장으로부터 혈액을 수집하였으며, 수집된 혈액은 6,000 rpm에서 10분간 2회 원심 분리함으로써 혈청을 분리하였다. 또한 폐의 조직학적 변화를 관찰하기 위해 각 군으로부터 폐 조직을 수집하여 파라핀(paraffin) 블록을 제작하였다.
마우스 비장세포(primary spleenocytes)에 ConA를 처리하여 24시간 배양한 후 세포를 수집하고 Trizol reagent를 이용하여 total RNA를 분리하였다. 분리된 RNA는 DEPC에녹인 후 Nano-Drop을 이용하여 정량하였으며 5 ㎍ RNA에 5× RT buffer, 25 mM MgCl2, 10 mM dNTP, oligo-dT, RTase를 넣고 25℃ 10분, 42℃ 60분, 72℃ 15분 조건으로 cDNA를 합성하였다.
마지막 복강 주사 7일 후 마우스를 50×15×50 ㎝ 크기의 아크릴 상자 안에 넣은 후 OVA 용액(2%)을 뉴블라이저(nebulizer) 기기를 이용하여 격일 간격(21일, 23일, 25일, 27일)으로 하루 3회 15분 씩 분사(challenge)하였다.
분리된 RNA는 DEPC에녹인 후 Nano-Drop을 이용하여 정량하였으며 5 ㎍ RNA에 5× RT buffer, 25 mM MgCl2, 10 mM dNTP, oligo-dT, RTase를 넣고 25℃ 10분, 42℃ 60분, 72℃ 15분 조건으로 cDNA를 합성하였다.
반응 종료 후 정지액을 50 ㎕씩 넣어 효소반응을 정지시킨 후 microplate reader의 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. 세포배양액 내 histamine의 농도는 표준용액의 정량곡선을 기준으로 계산하였다.
반응액의 흡광도를 microplate reader기를 이용하여 570 nm에서 측정하였다. 세포생존도(%)는 정상세포에서의 생존률을 100%로 하여 결명자추출물 처리군의 생존율을 상대적으로 계산하였다.
마지막 복강 주사 7일 후 마우스를 50×15×50 ㎝ 크기의 아크릴 상자 안에 넣은 후 OVA 용액(2%)을 뉴블라이저(nebulizer) 기기를 이용하여 격일 간격(21일, 23일, 25일, 27일)으로 하루 3회 15분 씩 분사(challenge)하였다. 실험군은 생리식염수를 투여한 정상군(Normal), 난알부민(OVA)-유도 천식 유발군(OVA-Control),천식 유발군에 결명자 70% 에탄올추출물(CS)을 100 ㎎/㎏/body weight(bw)와 300 ㎎/㎏ bw 용량으로 투여한 실험군(OVA+CS 50, OVA+CS100), 그리고 대조약물인 disodium cromoglycate (DSCG)를 50 ㎎/㎏ i.p투여한 대조군(OVA+DSCG50)으로 나누었다. 실험 최종일에 모든 동물을 희생시키고 심장으로부터 혈액을 수집하였으며, 수집된 혈액은 6,000 rpm에서 10분간 2회 원심 분리함으로써 혈청을 분리하였다.
알레르기성 천식 동물모델을 제작하기 위해 마우스(Balb/c)에 난알부민(ovalbumin, OVA) 용액 1 ㎎을 생리식염수와 수산화알루미늄 겔[Al(OH)₃ gel]을 혼합한 용액(1:1)으로 용해한 후 0.3 ㎖을 실험 시작일로부터 7일 간격으로 0일, 7일, 14일에 복강 주사(sensitization)하였다. 마지막 복강 주사 7일 후 마우스를 50×15×50 ㎝ 크기의 아크릴 상자 안에 넣은 후 OVA 용액(2%)을 뉴블라이저(nebulizer) 기기를 이용하여 격일 간격(21일, 23일, 25일, 27일)으로 하루 3회 15분 씩 분사(challenge)하였다.
준비된 조직 슬라이드를 hematoxylin 용액을 떨어뜨려 3분간 반응시키고 증류수로 1분씩 3회 세척한 후 eosin 용액으로 10분간 반응시키고 증류수로 세척하였다. 이를 Permount로 마운팅(mounting)한 후 광학현미경을 이용하여 폐조직의 구조적 변화를 관찰하였다. 이때 hematoxylin은 염기성 염색약(basic stain)으로 세포 핵 내 염색질과 핵막을 염색하여 보라색으로 나타나며, 산성 염색약인 eosin(acid stain)은 염기를 띠는 세포질 단백질과 콜라겐 등과 결합하여 분홍색으로 관찰된다.
)의 잘 익은 씨(Cassiae Semen; CS)로서 식품의약품안전처 한약재품질표준화연구사업단의 부경대학교 최재수교수님(14A1001-B01JXX1204)으로부터 70% 에탄올 추출물을 제공받아 사용하였다. 즉, 결명자 100 g을 70% 에탄올로 95℃에서 3시간씩 2회 추출하였으며(수율 : 18.4%), 동결 건조한 추출물은 냉동보관하면서 실험직전 멸균수에 녹여 시료로 사용하였다.
폐 조직의 hematoxylin & eosin (H&E) 염색을 위해 파라핀 절편을 60℃에서 30분 간 말린 다음 자일렌(xylene)으로 15분간 탈파라핀 시키고 100%, 95%, 80%, 75% 알코올 순서대로 함수시켰다.
혈청 내 IL-4와 IFN-γ의 농도는 표준용액의 정량곡선을 기준으로 계산하였다.
반응이 끝나 발색이 일어난 plate의 각 well에 정지액을 50 ㎕씩 넣어 효소반응을 정지시킨 후 microplate reader의 450 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 혈청 내 IgE의 농도는 표준용액의 정량곡선을 기준으로 계산하였다.
혈청 내 난알부민-특이 IgE 항체(OVA-specific IgE)의 농도를 측정하기 위해 mouse OVA-specific IgE ELISA kit를 이용하였다. 먼저 capture antibody가 부착된 96-well plate에 10% bovine serum albumin(BSA)이 함유된 1×PBS를 넣고 실온에서 1시간 동안 반응시켰다.
혈청과 비장세포배양액에서의 IL-4와 IFN-γ의 양을 mouseIL-4 또는 IFN-γ ELISA kit를 이용하여 측정하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용된 결명자는 결명(Cassia obtusifolia L.)의 잘 익은 씨(Cassiae Semen; CS)로서 식품의약품안전처 한약재품질표준화연구사업단의 부경대학교 최재수교수님(14A1001-B01JXX1204)으로부터 70% 에탄올 추출물을 제공받아 사용하였다. 즉, 결명자 100 g을 70% 에탄올로 95℃에서 3시간씩 2회 추출하였으며(수율 : 18.
사람의 비만세포주인 HMC-1 세포는 1% penicillin/streptomycin과 10% FBS가 함유된 DMEM 배지를 배양액으로 37℃ 세포배양기(5% CO₂)에서 충분히 배양하여 실험에 사용하였다. 비장세포(spleenocyte)는 마우스로부터 비장(spleen)을 분리한 후 나일론망을 이용하여 분쇄하고 RPMI 배지에 희석하여 2,000 rpm에서 10분 간 원심 분리하였다.
실험동물은 6주령 BALB/c계 수컷 마우스(mouse, 20 ±2g)를 (주)샘타코(경기도, 한국)로부터 구입하였으며, 고형사료와 물을 제한 없이 공급하면서 온도(23 ± 2℃)와 습도(55± 5%)를 일정하게 유지되고, 12시간 낮과 밤의 주기를 유지하는 환경에서 사육하였다.
실험에 사용되어진 시약으로는 ovalbumin(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA), DSCG(Sigma-Aldrich), Al(OH)3 gel(InvitrogenTM, Carlsbad, CA, USA), H&E 염색약(Seoulin Biosciences Co., Seoul, South Korea), Histamine enzyme immunoassay(EIA) kit(Cayman Chemical Co., Ann Arbor, MI, USA), Sandwich ELISA using OptEIA Set mouse OVA-specific IgE Kit(BD Biosciences,San Jose, CA, USA), murine IL-4 또는 IFN-γ ELISA development Kit(PeproTech Inc., London, UK), ConA, Compound 48/80(Sigma-Aldrich)를 사용하였으며, 실험기기로는 nebulizer(Devilbiss Healthcare LLC, Somerset, PA, USA), microplate reader(ASYS Group Asia Pte. Ltd., Hwaseong-si, South Korea), light microscope(Leica Microsystems, Wetzlar, Germany), BioDoc-it imaging system(Upland, CA, USA) 등을 사용하였다.

데이터처리

모든 실험 결과는 GraphPadprism 5.0 통계 프로그램(GraphPad Software Co., La Jolla, CA, USA)을 이용하여 각 실험군의 평균과 표준편차(mean±SD)를 이용하여 계산하였으며, 각 그룹 간 비교를 위해 one-way ANOVA를 실시하고, p<0.05 수준에서 각 실험군 간의 유의성을 검증하였다.

이론/모형

결명자추출물의 HMC-1 세포와 마우스 비장세포에서의 독성을 평가하기 위해 MTT assay를 수행하였다. 즉, 각 세포를 24-well 배양접시에 분주하여 하룻밤 배양한 후 결명자추출물을 여러 농도로 처리하여 24시간 배양하였다.

성능/효과

1. 결명자추출물은 비만세포(HMC-1 cells)에서 compound 48/80 자극에 의한 탈과립과 히스타민 분비를 유의적으로 억제하였다.
2. 결명자추출물은 마우스 비장세포(primary spleenocytes)에서 ConA 자극에 의한 IL-4와 IFN-γ의 분비를 유의적으로 감소시켰다.
3. 결명자추출물은 난알부민-유도 알레르기성 천식 마우스에서 혈청 내 항원-특이 IgE와 IL-4 및 IFN-γ의 분비를 유의적으로 감소시켰다.
4. 결명자추출물은 난알부민-유도 알레르기성 천식 마우스의 폐 조직에서 기관지 주변으로의 염증세포 침윤을 막고 기도조직의 병리적 구조손상을 억제하였다.
그 결과 천식이 유발된 대조군(OVA- Control)에서는 정상군(Normal)에 비해 혈청 IL-4와 IFN-γ의 농도가 유의적으로 증가되었으며, 결명자추출물을 투여한 군(CS100, CS300)에서는 300 ㎎/㎏ 투여군에서 대조군에 비해 유의적인 감소를 나타내었다(Fig. 4).
결명자추출물의 천식에서의 알레르기 면역반응에 대한 조절효과를 확인하기 위해서 난알부민(OVA) 감작(sensitization/ challenge)으로 알레르기성 천식이 유발된 마우스에 결명자 추출물을 100 ㎎/㎏와 300 ㎎/㎏를 투여한 후 혈청 내 히스타민의 농도를 측정하였다. 그 결과 천식이 유발된 대조군(OVA- Control)에서는 정상군(Normal)에 비해 혈청 히스타민의 농도가 유의적으로 증가되었으며, 결명자추출물을 투여한 군(CS100, CS300)에서는 모두 대조군에 비해 유의적으로 감소하였다(Fig. 3). 또한 혈청 히스타민의 농도는 대조약물인 DSCG 투여군(DSCG50)에서도 다소 감소하는 것으로 나타났다.
그 결과, ConA를 처리하였을 때 비장세포에서 IL-4와 IFN-γ의 유전자 발현과 세포배양액 내 농도가 증가하는 것을 관찰하였다.
결명자추출물의 비만세포에서의 히스타민 분비 억제효과를 확인하기 위해 HMC-1 세포에 결명자추출물을 처리하고 compound 48/80 자극으로 활성화시킨 후 탈과립(mast cell degranulation) 정도와 세포배양액 내 히스타민의 양을 측정하였다. 그 결과, compound 48/80을 처리하였을 때 비만세포의 탈과립 현상이 관찰되었으며, 히스타민의 생성 역시 현저히 증가되는 것으로 나타났다(Fig. 1). 또한 결명자추출물은 비만세포에서의 탈과립 현상을 억제하고, 이를 통해 히스타민 양의 증가를 농도 의존적으로 억제하는 것으로 나타났다.
1). 또한 결명자추출물은 비만세포에서의 탈과립 현상을 억제하고, 이를 통해 히스타민 양의 증가를 농도 의존적으로 억제하는 것으로 나타났다.
5). 또한 결명자추출물을 투여한 군에서는 대조군에 비해 두 용량 투여군 모두 폐 조직의 염증손상을 억제하는 것으로 나타났다.
3). 또한 혈청 히스타민의 농도는 대조약물인 DSCG 투여군(DSCG50)에서도 다소 감소하는 것으로 나타났다.
또한, ConA 자극으로 활성화된 비장세포에 결명자추출물을 처리하였을 때 IL-4와 IFN-γ의 유전자 발현과 세포배양액으로의 분비가 모두 감소하는 것으로 나타났다(Fig. 2).
먼저, H&E 염색결과에서 정상군(Normal)의 폐 조직에서는 세기관지(bronchi)와 폐포낭(Alveolar sac)의 형태가 잘 보존되어 있는 것을 확인하였으며, 천식이 유발된 대조군(OVA-Control)에서는 폐 조직에서는 세기관지 내 상피세포층의 손상과 세기관지와 폐포 주변으로의 염증세포 침윤 및 세기관지 면적이 좁아지고 벽이 두꺼워 지는 염증손상이 관찰하였다(Fig. 5).
본 연구결과로부터 결명자추출물은 알레르기 면역반응 조절과 염증반응 억제를 통해 천식을 개선시킬 수 있는 것으로 나타났다.
DSCG는 난알부민-유도 알레르기성 천식 마우스에서 항원에 의한 천식의 후기 반응이 진행되는 동안 기도 내 뮤신(intraluminal mucus)의 분비와 축적을 억제하는 것으로 보고되었다²³⁾. 본 연구에서 DSCG는결명자의 대조약물로 사용되었으며 난알부민-유도 알레르기성 천식 마우스에서 항원-특이 IgE와 Th2 type 사이토카인인 IL-4의 유의적인 감소 및 기도 내 염증반응 억제 효과를 나타내었다.
실제 천식 환자의 기도 염증은 기도개형으로부터 폐 기능의 지속적인 이상소견을 초래하는 것으로 알려져 있고, 폐의 조직학적인 변화로 기관지와 혈관 주변으로의 염증세포 침윤과 기관지상피세포의 술잔 세포 증식(goblet cell hyperplasia), 기도 내강으로의 점액 분비와 부종 소견 이 관찰된다. 본 연구에서 결명자추출물은 난알부민-유도 천식 마우스에서 폐 조직 내 세기관지 주변으로의 염증세포 침윤과 기도 상피세포층 손상, 기관지 벽의 비 후, 부종 및 점액 분비 등의 구조적 손상을 억제시키는 것으로 나타났다. 이는 결명자추출물이 천식에서의 알레르기성 염증반응에 의한 폐와 기관지의 구조적 손상을 억제함으로써 기도 확보를 통해 천식증상을 개선시킬 수 있음을 의미한다.
따라서 천식에서의 치료약물은 증상 개선 뿐 아니라 Th1과 Th2 면역반응의 불균형을 해소시키고 비만세포 뿐 아니라 각 종 면역세포들의 활성을 조절함으로써 알레르기성 면역반응을 조절하는 약물 개발이 중요한 전략이 될 수 있다. 본 연구에서 결명자추출물은 마우스의 비장으로부터 분리한 비장세포로부터 Th1 type 사이토카인인 IL-4의 분비를 억제할 뿐 아니라, 난알부민-유도 알레르기성 천식 마우스에서 항원-특이 IgE의 생성과 IL-4의 분비를 억제하였으며 이는 결명자추출물이 알레르기 면역반응으로의 진행을 막음으로써 항상성 회복을 통해 천식을 개선시킬 수 있음을 의미한다.
실제 천식 환자에서 기도 내로 항원이 들어오면 비만세포로부터 히스타민과 류코트리엔 등이 분비되면서 기관지 수축이 일어나는데 이 반응은 알레르기 항원 유입 후 초기(early phase)에 나타나며 기도 내 다양한 염증세포로부터 사이토카인들이 분비되어 후기반응(late phase)이 나타나게 된다. 본 연구에서 결명자추출물은 비만세포 활성화에 의한 탈과립 현상을 억제함으로써 히스타민 분비를 농도 의존적으로 감소시키는 것으로 나타났다. 이는 결명자추출물이 비만세포를 안정화시킴으로써 세포 내 초기 알레르기 반응을 매개하는 화학물질들의 방출을 막아 알레르기성 천식의 발생을 제어할 수 있음을 의미한다.
한편, PAS 염색결과에서는 정상군에 비해 대조군의 세기관지 내 상피세포층에서 술잔세포 증식에 따른 뮤신 분비가 증가하는 것을 관찰하였으며 이는 결명자추출물 300 ㎎/㎏ 투여군에서 현저히 감소하는 것을 확인하였다.

후속연구

본 연구에서는 결명자의 미한(微寒)하고 평간잠양(平肝潛陽)한 성질이 해열(解熱), 소염(消炎), 진정(鎭靜), 강화(降火)하는 작용을 하여 외부 항원으로 부터 유발되는 기관지 점막의 염증과 부종을 해소하고, 씨앗류들이 가지고 있는 윤(潤)한 특성이 기관지 점막의 건조한 상태를 윤(潤)하게 하여 기관지의 정상 생리의 회복에 도움이 되며(潤肺), 감고함(甘苦鹹)¹⁾의미(味)가 기역(氣逆)으로 인한 천식과 기관지 건조로 인해 발생하는 염증과 점막 부종, 그리고 기관지 근육 경련을 완화하는데 효과가 있을 것으로 기대되어 천식에서의 증상개선 뿐 아니라 천식 발병의 핵심 면역세포인 비만세포와 T 세포에서의 과민성 면역반응 조절에 대한 효과를 조사하였다. 다만, 동의보감에서와 같이 천식(喘息)은 한 가지 병인(病因)으로만 유발되는 질환이 아니므로 신허(腎虛)로 인해 숨이 찰 경우에는 보간신약(補肝腎藥)을 겸하고, 해수(咳嗽)와 담(痰)을 겸한 천식의 경우 화담지해평천약(化痰止咳平喘藥)을 겸하며, 외감풍한(外感風寒)으로 인한 풍한천(風寒喘)에는 표(表)를 풀어주는 약을 동시에 사용하는 것이 바람직 할 것으로 추측되므로 기타 약물과의 병행 연구가 이루어진다면 더욱 좋을 것으라 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	결명자추출물이 비만세포 활성화에 의한 탈과립 현상을 억제함으로써 나타난 결과는 무엇인가?	본 연구에서 결명자추출물은 비만세포 활성화에 의한 탈과립 현상을 억제함으로써 히스타민 분비를 농도 의존적으로 감소시키는 것으로 나타났다. 이는 결명자추출물이 비만세포를 안정화시킴으로써 세포 내 초기 알레르기 반응을 매개하는 화학물질들의 방출을 막아 알레르기성 천식의 발생을 제어할 수 있음을 의미한다.
	기관지 천식은 질환인가?	최근 급격한 주거 및 작업 환경의 변화에 따른 지속적인 항원의 노출과 호흡기 감염의 증가, 환경오염으로 인해 천식을 비롯한 각종 알레르기 질환 환자가 급증하고 있다. 알레르기 질환 중 가장 높은 발병률을 보이는 기관지 천식은 대표적인 만성 질환으로 간헐적으로 기관지가 좁아짐에 따라 숨이 차고 쌕쌕거리는 천명 소리가 나거나 발작적인 기침 증상이 나타나는 질환이다2). 기관지 천식은 매우 흔한 질환으로 최근 우리나라 40세 이후 성인 인구의 약 10%가 천식증상을 경험하고 있으며, 한번 발생되면 자연 치유되어 없어지는 경우가 극히 드물며 폐 기능이 점차 감소함에 따라 결국 호흡 장애를 초래하게 된다.
	비만세포는 어떤 역할을 하는 가?	기관지 천식은 항체 중 IgE에 의해 매개되는 제1형 과민반응(알레르기 반응)을 주요 발병기전으로 보며 비만세포(mast cell)나 호염구(eosinophil)와 같이 IgE의 Fc 부분에 대한 강한 친화력이 있는 수용체(FcεRI)를 갖는 면역세포들의 활성화를 통해 분비되는 화학매체들(Eosinophil chemotactic factor of anaphylaxis, neutrophil chemotactic factor, prostaglandin, leukotriene)에 의해 유발되고 만성 염증반응을 통해 가속화되게 된다4). 특히 비만세포는 세포질 내 다양한 알레르기 반응 매개물질들이 들어 있는 과립들을 함유하고 있으며, 혈중에 존재하는 호염구와 달리 외부 항원과 접촉하는 부위인 피부표면, 기도, 위장관 점막, 림프관 주변, 혈관 주위, 장막 등에 주로 존재하고, 제1형 과민반응 유발에 중심 역할을 한다4). 한편 천식 환자의 후기반응이 알려지면서 제1형 과민반응 외 세포-매개성 면역반응이 알레르기성 염증반응 발생에 중요한 것으로 인식되면서 천식의 초기 제1형 과민반응은 비만세포에서 분비되는 화학매개체에 의해 발생하고, 후기 알레르기성 염증반응은 Iva2 아형 과민반응으로써 CD4+ type 2(Th2) T 세포로부터 분비되는 사이토카인들에 의한 호산구, 호염구 등의 염증세포 침윤을 특징으로 하게 된다2).

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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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