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문제 정의
- 이에 저자는 鎖陽이 이와 비슷한 기전으로 음경해면체 혈관 및 평활근의 이완에도 영향을 미칠 수 있으며, 補腎壯陽하는 효능으로 발기부전을 치료할 수 있을 것으로 판단하였다. 따라서 organ bath study와 면역조직화학적 방법을 통하여 鎖陽이 토끼의 음경해면체 이완에 미치는 영향에 대한 연구를 시행하였고, 이에 유의한 결과를 얻었기에 보고하고자 한다.
- 혈관내피세포에서 분비되는 EDHF, NO, prostacyclin에 대해 진행된 鎖陽의 혈관이완효과에 대한 기존 연구14에서 鎖陽은 NO-cGMP계 활성화를 통하여 혈관을 이완시키는 것이 입증되었다. 이에 저자는 鎖陽이 이와 비슷한 기전으로 음경해면체 혈관 및 평활근의 이완에도 영향을 미칠 수 있으며, 補腎壯陽하는 효능으로 발기부전을 치료할 수 있을 것으로 판단하였다. 따라서 organ bath study와 면역조직화학적 방법을 통하여 鎖陽이 토끼의 음경해면체 이완에 미치는 영향에 대한 연구를 시행하였고, 이에 유의한 결과를 얻었기에 보고하고자 한다.
제안 방법
- 鎖陽의 음경해면체 이완효과를 알아보기 위하여 organ bath study 및 면역조직화학적 실험을 진행 하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다.
- 4)에 담았다. 음경의 지방을 제거하고 2 mm 두께의 해면체절편을 제작한 다음 정상쥐 대조군과 PE(10-6 M)를 단독 처리한 PE군, PE(10-6 M)와 鎖陽(3 mg/ml)을 동시에 처리한 鎖陽군으로 구분하여 제작하였다. 제작된 표본은 실온에서 24시간동안 10% NBF에 고정하였다.
- 이완효과의 기전을 검증하기 위하여 각각 Nω-nitro-L-arginine(L-NNA, 10-4 M)을 15분간 전처치하고 PE로 수축시킨 후, 鎖陽 추출물을 다음의 농도별(0.1, 0.3, 1, 3 mg/ml)로 투여하여 수축의 변화를 측정한 후 L-NNA를 전처치하지 않은 경우와 비교하였다.
- 해면체절편에 phenylephrine(PE, 10-6 M)을 투여하여 수축시킨 후, 鎖陽 추출물을 다음의 농도별(0.01, 0.03, 0.1, 0.3, 1, 3 mg/ml)로 투여하여 이완 효과를 측정하였다.
대상 데이터
- Organ bath study에는 체중 2.0~2.5 kg 사이의 New Zealand white 수컷 토끼(샘타코, 한국)를 사용하였고 면역조직화학적 실험에는 10주령의 Sprague Dawley rat(샘타코, 한국)를 사용하였으며 고형사료와 물을 충분히 공급하면서 1주 이상 실험실 환경에 적응시킨 뒤에 실험에 사용하였다.
- 鎖陽(Cynomorii Herba, CH) 200 g을 증류수 2 L과 함께 round flask에 넣고 2시간 동안 가열 추출한 후 rotary evaporator(Eyela, Japan)로 감압 농축하였고, 농축액을 동결건조기로 건조하여 얻은 분말 42.1 g을 실험에 사용하였다.
- 4)에 두었다. 음경 주위 지방 및 백막조직을 제거하고 해면체 조직을 절단, 2×2×6 mm 크기의 해면체절편을 제작하였다.
데이터처리
- 실험결과는 평균과 표준편차로 나타내었고, 해면체 수축의 변화는 실제 수축의 크기와 PE를 투여하여 유발된 최고 수축에 대한 백분율로 표현하였다.
- 실험결과의 비교는 student’s t-test로 유의성을 검증하였다.
- 조직화학과 면역조직화학의 결과의 수치화를 위해 Image pro Plus(Media Cybernetic, USA)를 이용한 영상분석(image analysis)을 실시하였다.
이론/모형
- 음경해면체의 평활근과 아교섬유의 분포 변화 관찰을 위해 Masson trichrome 염색을 실시하였다. 먼저 50-60 ℃ Bouin 용액에 1시간 동안 매염 처리한 뒤 70% 에탄올에서 picric acid를 제거하였다.
성능/효과
- 鎖陽(Cynomorii Herba, CH) 200 g을 증류수 2 L과 함께 round flask에 넣고 2시간 동안 가열 추출한 후 rotary evaporator(Eyela, Japan)로 감압 농축하였고, 농축액을 동결건조기로 건조하여 얻은 분말 42.1 g을 실험에 사용하였다.
- 鎖陽(Cynomorii Herba, CH) 200 g을 증류수 2 L과 함께 round flask에 넣고 2시간 동안 가열 추출한 후 rotary evaporator(Eyela, Japan)로 감압 농축하였고, 농축액을 동결건조기로 건조하여 얻은 분말 42.1 g을 실험에 사용하였다.
- 해면체절편은 95%의 O2와 5%의 CO2 혼합가스로 포화된 37 ℃의 modified krebs-ringer bicarbonate solution이 peristaltic pump를 통하여 3 ml/min의 속도로 흐르고 있는 organ bath(용량 1.5 ml)에 현수하였다.
- 토끼를 chloral hydrate(0.6 g/kg, 정맥주사)로 마취한 후 하복부를 절개하고 음경을 적출하여 4 ℃의 modified krebs-ringer bicarbonate solution(NaCl 125.4, KCl 4.
- 0~2.5 kg 사이의 New Zealand white 수컷 토끼(샘타코, 한국)를 사용하였고 면역조직화학적 실험에는 10주령의 Sprague Dawley rat(샘타코, 한국)를 사용하였으며 고형사료와 물을 충분히 공급하면서 1주 이상 실험실 환경에 적응시킨 뒤에 실험에 사용하였다.
- 토끼를 chloral hydrate(0.6 g/kg, 정맥주사)로 마취한 후 하복부를 절개하고 음경을 적출하여 4 ℃의 modified krebs-ringer bicarbonate solution(NaCl 125.4, KCl 4.
- 3. 鎖陽은 Ca2+-free solution에서 Ca2+의 첨가에 따른 음경해면체 수축의 증가를 유의하게 억제시켰다. 4.
- 6. 鎖陽은 HUVEC에 처치한 후 관찰한 NO 량을 대조군에 비해 유의하게 증가시켰다.
- 1. 鎖陽은 PE로 수축된 해면체절편에 대하여 0.1, 0.3, 1, 3 mg/ml에서 각각 유의성 있는 이완효과를 나타내었다. 2.
- 5. 鎖陽은 eNOS의 양성반응을 유의하게 증가시켰고 PDE-5의 양성반응은 유의하게 감소시켰다. 6.
- 4. 鎖陽은 조직화학적 실험 결과 대조군에 비하여 음경해면체 내 아교섬유에 대한 평활근의 비율을 유의하게 증가시켰다. 5.
- 2. 鎖陽의 음경해면체 이완효과는 L-NNA를 전처치한 경우는 L-NNA를 전처치하지 않은 경우에 비하여 유의성 있게 억제되었다. 3.
- 鎖陽의 전처치에 따른 Ca2+ 의존성 수축의 변화를 보면 Krebs-ringer solution에서 Ca2+을 제거하고 PE를 투여하여 수축을 유발시킨 후 Ca2+ 1 mM을 투여하였을 때 鎖陽의 전처치에 의해 Ca2+ 투여로 인한 수축의 증가는 유의성 있게 억제되었다. 이는 鎖陽이 세포외 Ca2+ 유입을 억제하여 음경해면체 이완효과를 유발한 것으로 이를 통해 鎖陽의 음경 해면체 이완효과는 세포외 Ca2+ 유입과 관련되어 있다는 것을 알 수 있다.
- 따라서, 鎖陽은 음경해면체 내의 eNOS 생성과 NO 생성을 증가시키고 세포외 Ca2+의 유입을 차단하며, PDE-5를 억제함으로써 음경해면체를 이완시키는 것으로 사료된다.
- 또한 L-NNA의 전처치가 鎖陽의 해면체 이완효과에 미치는 영향을 보면, L-NNA를 전처치한 경우는 L-NNA를 전처치하지 않은 경우에 비하여 鎖陽의 음경해면체 이완효과가 억제되었다.
- 위 실험결과를 종합하여, L-NNA의 전처치 및 면역조직화학적 실험으로 도출된 鎖陽의 음경해면체 이완효과는 eNOS의 증가에 의한 NO의 생성 증가 및 세포외 Ca2+의 유입 차단, PDE-5 억제로 인하여 나타나는 것으로 사료된다.
- 음경해면체 이완에 미치는 영향에 대한 organ bath study 및 면역조직화학적 실험 결과 鎖陽은 PE로 수축된 해면체절편에 대하여 0.1, 0.3, 1, 3 mg/ml에서 각각 유의성 있는 이완효과를 나타내었는데, 이를 통해 鎖陽이 음경해면체를 이완시키는 효과가 있다는 것을 알 수 있다.
- 조직화학적 결과에서는 음경해면체내 아교섬유에 대한 평활근의 분포비율이 대조군에 비해 鎖陽군에서 증가되었는데 이를 통해서는 鎖陽이 음경 해면체의 평활근에 작용하여 이완효과를 나타낸다는 사실을 알 수 있다.
- NO가 음경해면체의 평활근에 가서 cGMP의 활성을 증가시켜 발기가 일어 나는데 cGMP는 phosphodiesterase(PDE)-5라는 효소에 의해 가수분해되어 비활성화됨25으로써 발기가 끝난다. 즉, 鎖陽의 처치에 의해 PDE-5 양성 반응이 감소되었다는 사실을 통해 鎖陽이 음경해면체를 이완시키는 기전에서 PDE-5를 억제함으로써 혈관 및 평활근의 이완으로 발기를 지속시킨다는 것을 알 수 있다.
- 해면체절편을 PE로 수축시키고 鎖陽 추출물을 농도별로 투여하였을 때, L-NNA를 전처치하지 않은 경우는 1, 3 mg/ml에서 각각 유의성 있는 이완 효과를 나타내었으나, L-NNA를 전처치한 경우는 유의한 이완효과를 관찰할 수 없었다(Table 2, Fig. 2).
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