[국내논문]발효옻 추출물의 헬리코박터파이로리 생장억제 및 항염증 활성 Anti-inflammatory activities of fermented Rhus verniciflua stem bark extract and its growth inhibitory effect on Helicobacter pylori원문보기
본 연구는 장수버섯(Fomitella fraxinea)을 이용하여 발효처리 한무독화 옻나무 추출물의 위장기능 개선능을 확인하고자 발효옻추출물을 이용하여 H. pylori 생장억제활성, 위암세포 생장억제활성과 항염증 활성을 평가하였다. H. pylori를 접종한 배지에 발효옻 추출물을 농도별로 첨가하였을 때 2.0 mg의 농도에서 4.0 mm의 생장억제환을 확인하였으며, 발효옻 추출물을 배지에 1.0-5.0 mg 농도로 혼합한 후 H. pylori을 접종한 경우에도 생장억제능이 확인되었다. 이를 바탕으로 세포 수준에서 H. pylori에 의해 유발된다고 알려진 위암과 위염 개선능을 평가하고자 세포독성을 나타내지 않은 0.1-1.0 mg/mL의 농도범위로 AGS 위암세포 생장억제활성 및 NO 생성 저해율을 확인하였다. 실험결과 0.25 mg/mL 이상의 농도에서 20% 이상의 위암세포 생장억제활성을 확인하였으며, LPS로 염증을 유도한 RAW 264.7 세포에서 추출물 0.25 mg/mL처리시 90%의 높은 NO 생성 저해율을 확인하였다. 염증유발인자인 iNOS와 COX-2의 발현 억제율은 0.50 mg/mL 농도에서 각각 50, 10%의 억제율을 보여 NO 생성저해율은 iNOS에 의한 영향인 것으로 사료된다. 상기 결과로 발효옻 추출물은 H. pylori 생장억제능 및 높은 NO 생성저해 활성이 확인됨으로서 간접적인 위암발생 억제제 및 항염증제로서의 이용가능성을 확인하였다. 따라서 발효옻 추출물을 이용한 위장개선 식의약 소재로서의 개발 가능성이 매우 높은 것으로 생각되며 이를 위해 추가적인 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.
본 연구는 장수버섯(Fomitella fraxinea)을 이용하여 발효처리 한무독화 옻나무 추출물의 위장기능 개선능을 확인하고자 발효옻추출물을 이용하여 H. pylori 생장억제활성, 위암세포 생장억제활성과 항염증 활성을 평가하였다. H. pylori를 접종한 배지에 발효옻 추출물을 농도별로 첨가하였을 때 2.0 mg의 농도에서 4.0 mm의 생장억제환을 확인하였으며, 발효옻 추출물을 배지에 1.0-5.0 mg 농도로 혼합한 후 H. pylori을 접종한 경우에도 생장억제능이 확인되었다. 이를 바탕으로 세포 수준에서 H. pylori에 의해 유발된다고 알려진 위암과 위염 개선능을 평가하고자 세포독성을 나타내지 않은 0.1-1.0 mg/mL의 농도범위로 AGS 위암세포 생장억제활성 및 NO 생성 저해율을 확인하였다. 실험결과 0.25 mg/mL 이상의 농도에서 20% 이상의 위암세포 생장억제활성을 확인하였으며, LPS로 염증을 유도한 RAW 264.7 세포에서 추출물 0.25 mg/mL처리시 90%의 높은 NO 생성 저해율을 확인하였다. 염증유발인자인 iNOS와 COX-2의 발현 억제율은 0.50 mg/mL 농도에서 각각 50, 10%의 억제율을 보여 NO 생성저해율은 iNOS에 의한 영향인 것으로 사료된다. 상기 결과로 발효옻 추출물은 H. pylori 생장억제능 및 높은 NO 생성저해 활성이 확인됨으로서 간접적인 위암발생 억제제 및 항염증제로서의 이용가능성을 확인하였다. 따라서 발효옻 추출물을 이용한 위장개선 식의약 소재로서의 개발 가능성이 매우 높은 것으로 생각되며 이를 위해 추가적인 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.
This study was designed to investigate the beneficial effects of fermented Rhus verniciflua stem bark extract (RVSBE) on the stomach. We evaluated RVSBE for its antimicrobial activity against Helicobacter pylori (H. pylori), along with its ability to reduce the viability of human gastric cancer AGS ...
This study was designed to investigate the beneficial effects of fermented Rhus verniciflua stem bark extract (RVSBE) on the stomach. We evaluated RVSBE for its antimicrobial activity against Helicobacter pylori (H. pylori), along with its ability to reduce the viability of human gastric cancer AGS cells. In addition, its anti-inflammatory effect was examined by evaluating nitric oxide (NO) production, and inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase (COX)-2 mRNA expression in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW264.7 cells. RVSBE showed antimicrobial activity, as 2.0 mg of the extract produced a clear inhibition zone of 4.0 mm. RVSBE inhibited the growth of AGS cells by 20% at concentrations ranging from 0.25-1.0 mg/mL. Regarding the anti-inflammatory effects of RVSBE, at 0.1-1.0 mg/mL, the extract showed more than 75% inhibition of NO production. In addition, cells treated with 0.25 mg/mL RVSBE showed a 25% decrease in iNOS mRNA levels compared to those in the LPS-treated cells. These results suggest that RVSBE may have significant inhibitory effects on inflammatory mediators, and therefore, may be a potential anti-inflammatory candidate.
This study was designed to investigate the beneficial effects of fermented Rhus verniciflua stem bark extract (RVSBE) on the stomach. We evaluated RVSBE for its antimicrobial activity against Helicobacter pylori (H. pylori), along with its ability to reduce the viability of human gastric cancer AGS cells. In addition, its anti-inflammatory effect was examined by evaluating nitric oxide (NO) production, and inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase (COX)-2 mRNA expression in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW264.7 cells. RVSBE showed antimicrobial activity, as 2.0 mg of the extract produced a clear inhibition zone of 4.0 mm. RVSBE inhibited the growth of AGS cells by 20% at concentrations ranging from 0.25-1.0 mg/mL. Regarding the anti-inflammatory effects of RVSBE, at 0.1-1.0 mg/mL, the extract showed more than 75% inhibition of NO production. In addition, cells treated with 0.25 mg/mL RVSBE showed a 25% decrease in iNOS mRNA levels compared to those in the LPS-treated cells. These results suggest that RVSBE may have significant inhibitory effects on inflammatory mediators, and therefore, may be a potential anti-inflammatory candidate.
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문제 정의
그러나, 최근까지 식용으로만 사용되었던 옻나무의 위장질환 개선효과에 관련된 연구가 미비하고 특히, urushiol 성분이 제거된 옻나무를 이용한 연구는 더욱이 미비한 상태이다. 이에, 본 연구에서는 장수버섯(Fomitella fraxinea)을 이용하여 발효처리 한 무독화 옻나무 추출물을 이용하여 위장기능 개선능을 평가하고자, 발효옻나무 추출물의 H. pylori 생장억제활성을 확인하고 H. pylori에 의하여 유발되는 위장 내 염증발생 억제능을 평가함으로서 무독화 옻나무의 위장기능 관련 식의약 소재로서의 개발가능성을 제시하고자 한다.
2 mg/mL의 유백피 추출물을 처리하였을 때 약 20%의 세포 사멸율을 나타냄으로서 발효옻 추출물과 유사한 활성을 가지고 있음을 확인하였다. 앞서 발효옻 추출물 처리에 따른 H. pylori 생장 억제를 확인함과 같이 이에 기인하여 발생하는 위암세포에 대하여 발효옻 추출물이 위암 세포 생장과의 연계성을 확인하고자 연구를 수행하였다. 실험결과 발효옻 추출물이 AGS 위암세포 생장에 직접 또는 간접적인 영향을 주는 것으로 사료되나 이는 메커니즘상으로 증명된 바가 아니며 이와 관련된 추가적인 연구가 요구되는 바이다.
이러한 염증 관련 유발 인자에 증가 및 과발현은 세포자살과 세포과증식, 혈관형성 및 종양형성 등에 영향을 미치며 위암 발생과 연관이 있는 것으로 보고됨으로써 결과적으로 iNOS와 COX-2의 발현억제는 염증 및 위암 발생률을 감소하는 것으로 해석되고 있다(25). 이에 본 연구에서는 LPS에 의해 유도된 iNOS와 COX-2 발현에 있어 발효옻 추출물의 발현 억제능을 확인하고자 RT-PCR을 이용하여 발현 정도를 확인하였다. RAW 264.
제안 방법
이후 기존의 배지를 모두 제거한 후 5 mg/mL의 농도 용해시켜 제조한 MTT (Sigma, St. Louis, MO, USA) 10 μL를 새로운 배지 90 μL와 함께 첨가하여 3시간 동안 배양한 후 제거하고 dimethyl sulfoxide (DMSO, Daejung, Siheung, Korea) 100 μL를 첨가하여 microplate reader (Model-680, BioRad Laboratories, Richmond, CA, USA)를 이용하여 540 nm에서 흡광도(Abs)를 측정하여 세포의 생존율을 대조구와 비교하여 백분율로 표시하였다.
RAW 264.7 세포를 6 well plate에 1×106 cell/well의 밀도로 분주하여 시료를 농도별로 처리하고 24시간 처리 후 Total RNA Extraction Kit (Intron, Seongnam, Korea)를 이용하여 RNA를 분리하였다.
세포배양 상층액 100 μL와 Griess 시약(1% sulfanilamide, 0.1% naphthylethylendiamine in 25% phosphoric acid) 100 μL를 혼합하여 96 well plate에서 10분간 반응시킨 후 microplate reader (Model-680, Bio-Rad Laboratories)를 이용하여 540 nm에서 흡광도(Abs)를 측정하여 NO 생성 저해율을 LPS 무처리구와 비교하여 백분율로 표시하였다.
pylori) 균주는 한국 헬리코박터 은행((재) 연구소재중앙센터)에서 분양받아 실험에 사용하였다. H. pylori 생장 억제효과를 확인하기 위해 brucella broth medium (BD, Franklin Lakes, NJ, USA)에 10% Bovine serum (GIBCO, Grand Island, NY, USA)을 첨가하여 petri dish에 분주하여 배지를 준비하였다. 생장억제 활성 검정은 Cho 등(14)이 검정한 방법을 변형하여 수행하였으며 적정 배지에 H.
pylori 생장 억제효과를 확인하기 위해 brucella broth medium (BD, Franklin Lakes, NJ, USA)에 10% Bovine serum (GIBCO, Grand Island, NY, USA)을 첨가하여 petri dish에 분주하여 배지를 준비하였다. 생장억제 활성 검정은 Cho 등(14)이 검정한 방법을 변형하여 수행하였으며 적정 배지에 H. pylori 균을 도말 한 후 37℃,10% CO2 조건에서 2일간 배양한 후 실험에 사용하였다. 실험은 디스크 확산법과 시료를 배지에 혼합하여 조성하는 방법으로 수행하였다.
pylori 균을 도말 한 후 37℃,10% CO2 조건에서 2일간 배양한 후 실험에 사용하였다. 실험은 디스크 확산법과 시료를 배지에 혼합하여 조성하는 방법으로 수행하였다. 디스크 확산법은 일정농도로 희석된 시료를 종이디스크(ø 8 mm, Advantec, Tokyo, Japan)에 20 μL씩 주입 후 H.
pylori 가 도말 된 배지에 삽입한 후 배양기에서 37℃의 미호기성 조건에서 24시간 증식 후 디스크 주위의 clear zone 생성 여부로 각 시료의 생장억제능을 확인하였다. 배지조성법은 적정배양 배지 조성시 일정량의 시료를 배지에 첨가하여 조성 한 후 H.pylori 균을 도말하여 균의 증식여부를 확인하였다.
추출물의 NO 생성 저해효과를 측정하기 위하여 마우스 대식세포(RAW 264.7 cell)에 lipopolysaccharide (LPS, Sigma)를 처리하여 염증을 유도하여 실험에 사용하였다. LPS에 의해 발생된 NO 생성량을 확인하기 위하여 일정기간 배양된 세포를 96 well plate에 1×106 cell/well의 밀도로 분주하고 24시간 배양하였다.
mRNA 수준에서의 염증 관련 바이오마커를 이용하여 발현도를 RT-PCR로 확인하였다. RAW 264.
7 세포를 6 well plate에 1×106 cell/well의 밀도로 분주하여 시료를 농도별로 처리하고 24시간 처리 후 Total RNA Extraction Kit (Intron, Seongnam, Korea)를 이용하여 RNA를 분리하였다. 분리한 RNA의 농도를 측정하여 정량하였으며, 이를 이용하여 cDNA를 합성한 후 template로 사용하여 각각의 유전자를 polymerase chain reaction (PCR, SC200, Kyratec, Queensland, Australia)방법으로 증폭하였다.
Internal control로는 glyceraldehyde 3-phospate dehydrogenase(GAPDH)를사용하였다. 각 PCR 산물들은 1% agarose gel (USB Co., Cleveland, OH, USA)을 이용하여 전기영동하고 ethidium bromide (EtBr)를 이용하여 UV하에서 image analyse system (FireReader, UVITec Co., Cambridge, England)을 이용하여 발현정도를 확인하였다. RT-PCR에 사용한 primer의 염기서열은 Table 1과 같다.
일정하게 균을 도말 한 배지 위에 발효옻 추출물을 0.05-2.0 mg을 접종한 ø 8 mm의 종이 디스크를 일정 간격으로 배치 한 후 24시간 후 디스크 주변에서 H. pylori 생장억제구역을 확인하였다(Fig. 1 E,F).
0 mm의 생장억제구역을 확인하였다. 그러나, 디스크 확산법의 경우 시료를 고농도로 처리할 경우 배지에 시료의 색상이 착색되고 디스크 접종가능 농도에 한계점이 있어 디스크 확산법으로 확인된 생장억제 농도를 재검정하고자 배지에 일정량의 시료를 첨가하여 배지를 조성하는 방법으로 확인된 농도 범위에서 재검정하였다. 배지조성법은 H.
그러나, 디스크 확산법의 경우 시료를 고농도로 처리할 경우 배지에 시료의 색상이 착색되고 디스크 접종가능 농도에 한계점이 있어 디스크 확산법으로 확인된 생장억제 농도를 재검정하고자 배지에 일정량의 시료를 첨가하여 배지를 조성하는 방법으로 확인된 농도 범위에서 재검정하였다. 배지조성법은 H. pylori 배지 제조시 발효옻 추출물을 1.0-5.0 mg/m의 농도로 혼합하여 제조한 후 추출물을 첨가한 배지와 추출물을 무첨가 한 배지 각각에 H. pylori를 도말한 후 증식여부로 생장억제 활성을 확인하였다. 추출물 무첨가 혼합 배지에서는 정상적인 H.
1 A-D). 이에 상기의 in vitro 실험을 통하여 발효옻 추출물의 H. pylori 생장억제 활성을 확인하였다. 이는 Kim(15)이 연구한 아세트산의 H.
1-3%가 위암을 일으키는 것으로 보고되고 있다(16). 앞선 연구에서 발효옻 추출물의 H. pylori의 성장억제능을 확인하였으며 추가적으로 위암발생 억제제로서의 사용가능성을 확인하고자 MTT를 이용한 방법으로 위암세포 사멸율을 측정하였다. 실험은 H.
pylori의 성장억제능을 확인하였으며 추가적으로 위암발생 억제제로서의 사용가능성을 확인하고자 MTT를 이용한 방법으로 위암세포 사멸율을 측정하였다. 실험은 H. pylori 성장 억제 활성이 확인된 농도를 기준으로 0.1-1.0 mg/mL의 농도 범위를 설정하였다. 해당농도로 실험에 적용하기 앞서 세포를 이용한 실험에서 설정농도 범위에서 확인되는 결과가 세포독성에 기인한 것인지 확인하기 위하여 RAW 264.
0 mg/mL의 농도 범위를 설정하였다. 해당농도로 실험에 적용하기 앞서 세포를 이용한 실험에서 설정농도 범위에서 확인되는 결과가 세포독성에 기인한 것인지 확인하기 위하여 RAW 264.7 대식세포주를 이용하여 발효 옻 추출물을 설정농도로 처리한 후 세포독성을 측정하였다. 측정 결과 0.
NO는 활성질소종(reactive nitrogen species)의 하나로 최근 염증반응의 중요한 작용인자로 보고되고 있으며 산화질소는 지용성 물질로 세포 내에서 인체 면역, 신경, 혈관계통 등 다양한 생물학적인 과정에 관여한다고 알려져 있다(21). 이와 같이 세포손상을 야기하는 NO의 생성저해 효과를 검정하기 위하여 마우스 대식세포주인 RAW 264.7 세포에 LPS를 첨가하여 염증반응을 유도한 후 연구를 수행하였다. LPS로 NO 생성을 유도한 RAW 264.
7 세포에 LPS를 첨가하여 염증반응을 유도한 후 연구를 수행하였다. LPS로 NO 생성을 유도한 RAW 264.7 세포에 일정 농도로 희석한 발효옻 추출물을 첨가하여 일정시간 반응 시킨 후 Griess 시약을 처리하여 발생한 NO의 양을 측정하였다. 발효옻 추출물의 농도는 앞서 수행한 세포독성 결과에 따라 0.
0 mg/mL의 농도로 처리하였다. 발효옻 처리 후 세포 내 pro-inflammatory 유전자인 iNOS와 COX-2의 유전자 발현 변화를 RT-PCR을 이용하여 확인하였다. 그 결과, LPS에 의해 염증이 유도된 대조구에 비해 iNOS와 COX2의 발현이 감소됨을 확인하였다.
디스크 확산법은 일정농도로 희석된 시료를 종이디스크(ø 8 mm, Advantec, Tokyo, Japan)에 20 μL씩 주입 후 H.pylori 가 도말 된 배지에 삽입한 후 배양기에서 37℃의 미호기성 조건에서 24시간 증식 후 디스크 주위의 clear zone 생성 여부로 각 시료의 생장억제능을 확인하였다.
대상 데이터
본 시험에 사용된 발효옻은 Choi 등(12)이 수행한 방법으로 옻나무 껍질에 장수버섯 종균(Fomitella fraxinea)을 혼합 접종하여 발효하여 urushiol 성분을 제거 한 껍질을 국립농업과학원에서 제공받았다. 발효된 옻나무 껍질은 다시 질량 대비 5배수의 증류수를 첨가하여 95℃로 8시간동안 열수추출 한 후 여과하여 동결건조 하였다.
Helicobacter pylori (H. pylori) 균주는 한국 헬리코박터 은행((재) 연구소재중앙센터)에서 분양받아 실험에 사용하였다. H.
, Plymouth, MN, USA)에서 배양하였다. 세포는 일정 주기로 계대배양을 실시한 후 실험에 사용하였다.
실험에 사용한 위암세포 AGS 세포와 마우스 대식세포주인 RAW 264.7 세포는 한국세포주은행(KCLB, Seoul, Korea)에서 분양받아 사용하였으며, 10% fetal bovine serum (FBS, HyClone Laboratories, Logan, UT, USA)와 1% antibiotic mixture (Penicillin-Streptomycin Solution, HyClone Laboratories)가 함유된 RPMI1640 medium (HyClone Laboratories)과 Dulbecco’s modified eagle’s medium (DMEM, HyClone Laboratories)에서 5% CO2, 37℃ 조건으로 CO2 humidified incubator (NU-5510G, NuAire Inc., Plymouth, MN, USA)에서 배양하였다.
데이터처리
모든 실험의 통계처리는 Statistical Package for Social Sciences(SPSS, version 22.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) program을 이용하여 각 측정 군의 평균과 표준편차를 산출하였으며 T-test를 사용하여 유의성을 p<0.05, p<0.01 수준에서 검증하였다.
이론/모형
발효옻 추출물의 세포생존율은 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT)를 이용한 방법에 의해 측정하였다. 일정량 이상으로 배양된 세포를 1×105 cell/well의 밀도로 96 well plate에 분주하여 24시간 동안 배양하였다.
H. pylori 생장억제 활성은 디스크 확산법과 배지조성법을 이용하여 측정하였으며 측정 결과는 Fig. 1과 같이 확인되었다. 일정하게 균을 도말 한 배지 위에 발효옻 추출물을 0.
성능/효과
1 E,F). 접종된 종이디스크 주변으로 시료농도 0.1 mg까지는 저해환 확인 할 수 없었으나 0.2 mg 이상의 용량을 접종한 경우 종이디스크 주변으로 1.0 mm의 생장억제구역이 확인되었으며, 2.0mg을 접종한 경우 4.0 mm의 생장억제구역을 확인하였다. 그러나, 디스크 확산법의 경우 시료를 고농도로 처리할 경우 배지에 시료의 색상이 착색되고 디스크 접종가능 농도에 한계점이 있어 디스크 확산법으로 확인된 생장억제 농도를 재검정하고자 배지에 일정량의 시료를 첨가하여 배지를 조성하는 방법으로 확인된 농도 범위에서 재검정하였다.
pylori를 도말한 후 증식여부로 생장억제 활성을 확인하였다. 추출물 무첨가 혼합 배지에서는 정상적인 H. pylori의 성장이 확인되었으나 추출물을 농도별로 첨가한 모든 배지에서는 H. pylori 증식이 억제되는 것을 확인하였다. 1.
pylori 증식이 억제되는 것을 확인하였다. 1.0 mg을 첨가한 배지에서는 무첨가 배지와 비교하였을 때 H. pylori 접종구역과 비접종 구역간의 경계가 감소하는 추이를 보였으며, 2.0 mg 이상의 농도에서는 경계에서 H. pylori 성장이 확인되지 않았다(Fig. 1 A-D). 이에 상기의 in vitro 실험을 통하여 발효옻 추출물의 H.
pylori 항균 능력과 비교하였을 때 발효옻 추출물의 항균 활성을 확인한 결과이다. 기존 아세트산을 이용한 연구에서 유기산이 H. pylori 억제에 효과가 뛰어나다는 연구 결과를 바탕으로 아세트산의 항균활성을 농도별로 측정한 결과 아세트산 0.7%를 처리하였을 때 2.0 mm의 생장억제구역을 생성되었으며, 아세트산의 농도가 증가 할수록 단시간 내에 항균활성을 확인 할 수 있었다. 그러나, 아세트산을 이용한 in vivo 연구 진행시 기내 실험보다 더욱 고농도에서 항균활성을 확인할 수 있었으며, 아세트산 투여시 고농도로 사용 할 수 없다는 한계점을 가지고 있다는 점과 비교하였을 때 발효옻 추출물은 다양한 농도 범위로 실험에 적용 할 수 있다는 점을 주목 할 수 있다.
0 mm의 생장억제구역을 생성되었으며, 아세트산의 농도가 증가 할수록 단시간 내에 항균활성을 확인 할 수 있었다. 그러나, 아세트산을 이용한 in vivo 연구 진행시 기내 실험보다 더욱 고농도에서 항균활성을 확인할 수 있었으며, 아세트산 투여시 고농도로 사용 할 수 없다는 한계점을 가지고 있다는 점과 비교하였을 때 발효옻 추출물은 다양한 농도 범위로 실험에 적용 할 수 있다는 점을 주목 할 수 있다. 또한 특정 물질을 단리하지 않은 열수 추출물에서 생장억제활성을 나타냈다는 점을 고려하였을 때 H.
7 대식세포주를 이용하여 발효 옻 추출물을 설정농도로 처리한 후 세포독성을 측정하였다. 측정 결과 0.5 mg/mL 이하의 농도에서 약 90%의 세포 생존률이 확인 되었으며, 최종 농도인 1.0 mg/mL의 농도에서 75% 이상의 세포생존률이 확인되어 고농도에서도 비교적 높은 세포 생존률을 확인하였다(Fig. 2). 이는 균 발효로 생산된 생 전환 옻피 추출물이 생 옻피 추출물에 비하여 세포독성이 약 2.
3과 같이 확인되었다. 발효옻 추출물을 0.25 mg/mL 이상의 농도로 처리하였을 때 약 12-30%의 세포 사멸율을 보여 유의적인 결과가 확인 되었으며, 최종농도인 1.0 mg/mL에서 32%의 생장억제 활성이 확인되었다. 앞선 RAW 264.
0 mg/mL에서 32%의 생장억제 활성이 확인되었다. 앞선 RAW 264.7 세포 생존율과 비교하였을 때 모든 농도에서 추가적으로 약 10% 전후의 세포 사멸율이 확인되었으나 AGS 세포에서 확인된 유의적인 감소 농도를 고려하였을 때 발효옻 추출물이 위암세포 생장억제에 영향을 주는 것으로 사료된다. Lim 등(18)이 유백피를 이용하여 AGS 위암세포에 미치는 영향을 확인 한 결과에서도 농도 의존적으로 세포사멸이 증가함을 확인하였으며, 0.
0 mg/mL으로 설정하였다. 연구결과 추출물 처리 농도가 증가함에 따라 농도유의적으로 NO 생성율이 감소하였으며 모든 농도에서 70% 이상의 높은 NO 생성 저해율을 확인하였다(Fig. 4). 이를 RAW 264.
4). 이를 RAW 264.7 세포의 세포생존율과 비교하였을 때 0.10-0.50 mg/mL 농도에서 RAW 264.7 세포는 90%의 세포생존율이 확인 되었으나 NO 생성 저해율은 농도가 증가함에 따라 74, 89, 91%로 순차적으로 저해율이 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구의 경우 최저 처리농도를 0.
7 세포는 90%의 세포생존율이 확인 되었으나 NO 생성 저해율은 농도가 증가함에 따라 74, 89, 91%로 순차적으로 저해율이 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구의 경우 최저 처리농도를 0.1 mg/mL로 설정하였을 때 73%의 NO 생성 저해율을 확인하였으나, Kim(22)이 연구한 발효옻 추출물의 세포 생리 특성 연구에서 발효옻 추출물을 0.018-0.03 mg/mL로 처리하였을 때 0.015 mg/mL을 기준으로 약 50% 이상의 NO 생성률을 확인 함으로서 저농도에서도 발효 옻이 가지는 뛰어난 NO 생성 저해율을 입증하였다. 연구결과 발효옻은 뛰어난 NO 생성 저해능을 가지고 있는 것을 확인하였으며 이를 식의약 소재로 이용할 경우 인체 내에서 NO과발현에 따라 후차적으로 발생되는 다양한 인체 내 대사활동 문제와 질병을 예방 할 수 있다는 측면에서 매우 긍정적인 결과라 할 수 있다.
015 mg/mL을 기준으로 약 50% 이상의 NO 생성률을 확인 함으로서 저농도에서도 발효 옻이 가지는 뛰어난 NO 생성 저해율을 입증하였다. 연구결과 발효옻은 뛰어난 NO 생성 저해능을 가지고 있는 것을 확인하였으며 이를 식의약 소재로 이용할 경우 인체 내에서 NO과발현에 따라 후차적으로 발생되는 다양한 인체 내 대사활동 문제와 질병을 예방 할 수 있다는 측면에서 매우 긍정적인 결과라 할 수 있다.
발효옻 처리 후 세포 내 pro-inflammatory 유전자인 iNOS와 COX-2의 유전자 발현 변화를 RT-PCR을 이용하여 확인하였다. 그 결과, LPS에 의해 염증이 유도된 대조구에 비해 iNOS와 COX2의 발현이 감소됨을 확인하였다. 발효옻 추출물을 0.
그 결과, LPS에 의해 염증이 유도된 대조구에 비해 iNOS와 COX2의 발현이 감소됨을 확인하였다. 발효옻 추출물을 0.1-1.0 mg/mL로 처리하였을 때 처리 농도가 증가함에 따라 일정농도 이상에서 염증관련 유전자의 발현 감소가 확인되었으며 0.5 mg/mL을 처리하였을 때 iNOS의 경우 약 50%, COX-2의 경우 15%의 유전자 발현 감소율을 보였다(Fig. 5). 특히, iNOS의 경우 Fig.
5). 특히, iNOS의 경우 Fig. 5B와 같이 발효옻 추출물을 0.1 mg/mL의 낮은 농도 처리하였을 때 약 20%의 발현 억제율을 나타냄으로서 뛰어난 항염증 활성을 확인하였다. 이는 앞서 언급한 NO 생성 저해율을 고려하였을 때 NO 생성에 직접적인 영향을 주는 iNOS의 뚜렷한 감소가 직접적인 영향을 준 것으로 사료되며, 암유전자로 알려져 있는 COX2의 감소는 간접적으로 AGS 위암세포 사멸과 연계성을 가지고 있을 수 있으나 후차적으로 메커니즘과 관련된 연구를 통하여 입증해야 할 부분으로 사료된다.
이는 앞서 언급한 NO 생성 저해율을 고려하였을 때 NO 생성에 직접적인 영향을 주는 iNOS의 뚜렷한 감소가 직접적인 영향을 준 것으로 사료되며, 암유전자로 알려져 있는 COX2의 감소는 간접적으로 AGS 위암세포 사멸과 연계성을 가지고 있을 수 있으나 후차적으로 메커니즘과 관련된 연구를 통하여 입증해야 할 부분으로 사료된다. 결과적으로 발효옻 추출물에 함유된 생리활성 물질이 NO 생성을 억제하고 pro-inflammatory 반응을 매개하는 일부 유전자들의 발현을 조절 할 수 있음을 보여준다
후속연구
pylori 생장 억제를 확인함과 같이 이에 기인하여 발생하는 위암세포에 대하여 발효옻 추출물이 위암 세포 생장과의 연계성을 확인하고자 연구를 수행하였다. 실험결과 발효옻 추출물이 AGS 위암세포 생장에 직접 또는 간접적인 영향을 주는 것으로 사료되나 이는 메커니즘상으로 증명된 바가 아니며 이와 관련된 추가적인 연구가 요구되는 바이다.
1 mg/mL의 낮은 농도 처리하였을 때 약 20%의 발현 억제율을 나타냄으로서 뛰어난 항염증 활성을 확인하였다. 이는 앞서 언급한 NO 생성 저해율을 고려하였을 때 NO 생성에 직접적인 영향을 주는 iNOS의 뚜렷한 감소가 직접적인 영향을 준 것으로 사료되며, 암유전자로 알려져 있는 COX2의 감소는 간접적으로 AGS 위암세포 사멸과 연계성을 가지고 있을 수 있으나 후차적으로 메커니즘과 관련된 연구를 통하여 입증해야 할 부분으로 사료된다. 결과적으로 발효옻 추출물에 함유된 생리활성 물질이 NO 생성을 억제하고 pro-inflammatory 반응을 매개하는 일부 유전자들의 발현을 조절 할 수 있음을 보여준다
그러나, 아세트산을 이용한 in vivo 연구 진행시 기내 실험보다 더욱 고농도에서 항균활성을 확인할 수 있었으며, 아세트산 투여시 고농도로 사용 할 수 없다는 한계점을 가지고 있다는 점과 비교하였을 때 발효옻 추출물은 다양한 농도 범위로 실험에 적용 할 수 있다는 점을 주목 할 수 있다. 또한 특정 물질을 단리하지 않은 열수 추출물에서 생장억제활성을 나타냈다는 점을 고려하였을 때 H. pylori 억제와 관련된 연구 개발 범위가 식의약 소재를 포함하여 더욱 방대해질 수 있을 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
한의학에서는 옻나무의 사용은?
한의학에서는 옻나무를 몸 안에 뭉친 피를 제거하여 혈행에 도움을 주며, 지혈, 살충, 소산적체(消散積滯)시키는 효과를 가지고 있어 위장질환과 암 치료 등에도 사용되어왔으며, urushiol 성분을 제거한 추출물에서도 항암, 산화방지 효과가 있다는 연구가 보고된바 있다(11). 그러나, 최근까지 식용으로만 사용되었던 옻나무의 위장질환 개선효과에 관련된 연구가 미비하고 특히, urushiol 성분이 제거된 옻나무를 이용한 연구는 더욱이 미비한 상태이다.
Helicobacter pylori의 유병률과 발병 특징은?
pylori)는 그람음성, 미호기성 간균으로서 발견된 이래 지속적으로 많은 연구가 이루어지고 있으며, 최근에는 사람의 위점막 조직에 정착하여 살면서 만성 위십이지장 질병과 위암을 일으키는 원인 세균으로 밝혀졌다(1,2). Yim 등(3)이 보고한 바에 따르면 우리나라 16세 이상 H. pylori 유병률은 59.6%로 나타났으며, 남성이 여성보다 감염비율이 높고 50대에서 가장 높은 유병률을 가진다고 조사되었다. 보통 H. pylori 감염경로는 점염에 의한 것으로 알려져 있으며, 한국인의 경우 가족간의 공동 생활과 전통적인 식습관에 의하여 기타 선진국에 비하여 높은 보균율을 가지고 있다고 보고되고 있다(4). H. pylori 감염에 의하여 유발되는 위염은 일반적으로 선조직의 염증으로 점막의 염증 중 가장중요한 변화로 알려져 있으나, 실질적으로 선조직 뿐만 아니라 점막하층, 근층, 장막에까지 염증이 미치고 있는 것을 포괄적으로 위염이라고 한다(5). 만성 위염에 대한 최근 연구에서 종양억제 유전자의 촉진자 메틸화에 대한 다양한 보고가 이루어지고 있으며, 이러한 종양억제 유전자 촉진자의 메틸화는 최근 주요 발암기전으로 대두되고 있는 실정이다(6).
옻나무란?
옻나무(Rhus verniciflua)는 옻나무과(Anacardiaceae)에 속하는 낙엽 활엽 교목으로 원산지는 중앙아시아 고원과 히말라야지방으로 알려져 있으며, 현재는 열대지방을 중심으로 아열대와 온대지방에 널리 분포하고 있다(7). 옻나무 껍질에 상처를 내면 나오는 수액을 옻이라 하며 옻은 예로부터 식용 및 약용으로 널리 이용되어 왔다.
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