[논문]내분비교란물질 비스페놀 A를 처리한 마우스에서 홍삼 추출물의 간 섬유화 개선

최재훈; 박춘근; 서경희; 김형돈; 윤지혜; 안영섭; 김진성

doi:10.7732/kjpr.2017.30.2.125

내분비교란물질 비스페놀 A를 처리한 마우스에서 홍삼 추출물의 간 섬유화 개선
Red Ginseng Extract Improves Liver Fibrosis in Mice Treated with the Endocrine Disruptor Bisphenol A 원문보기

韓國資源植物學會誌 = Korean journal of plant resources, v.30 no.2, 2017년, pp.125 - 132

최재훈 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작이용팀) , 박춘근 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작이용팀) , 서경희 (건국대학교 의료생명대학 의생명화학과) , 김형돈 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작이용팀) , 윤지혜 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작이용팀) , 안영섭 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작이용팀) , 김진성 (건국대학교 의료생명대학 의생명화학과)

초록
AI-Helper

BPA는 내분비교란물질로 널리 알려져 있다. BPA를 세포와 실험동물에 처리하여 독성을 유도하고 이를 인삼 추출물들이 BPA로 유도된 독성에 어떠한 영향을 미칠 것인지 살펴보았다. WGE, DGE, RGE에 대한 항산화능을 DPPH 분석법으로 측정하였다. DGE 및 RGE는 DPPH 소거 항산화 활성을 증가시켰다. 간암세포주 HepG2에 BPA 처리하여 세포독성을 유도하고, 이를 인삼추출물에 의해 세포생존이 증가되는지 MTT법으로 측정하였다. BPA $200{\mu}M$ 처리하여 유도된 세포독성에 DGE 및 RGE는 세포 생존 능력을 증가시켰다. 실험동물에 BPA를 처리하여 독성을 유도하고 이를 인삼추출물들이 방어하는지 살펴보았다. 혈청에서 간 손상 생화학적 마커인 AST와 ALT가 RGE 투여군에서 증가했다. 또한, 손상된 간세포 재생및 증식이 RGE 투여군에서 현저하게 증가하였다. 또한, RGE 주변 영역 및 간 미세 구조의 중심 정맥의 문맥에서 간 섬유화를 억제하였다. 이상의 결과를 종합하면 RGE가 간 세포주에서 BPA로 유도된 세포독성을 유의적으로 저해하였으며, 동물실험을 통하여 BPA에 의해 손상된 간에서 RGE가 간의 보호와 간 조직 재생이 발생하는 것을 확인하였다. 이 결과는 RGE가 외부에서 유입된 화학물질에 대한 간 손상 개선제로 사용될 수 있음을 보여준다. 그러므로, RGE는환경독성 물질로 인한 질환치료약물에 대한 잠재적인 후보가 될 수 있을 것이라 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Bisphenol A (BPA), a known endocrine disruptor, induces toxicity in cells and in experimental animals. Ginseng extracts were evaluated to determine whether they can inhibit BPA-induced toxicity. The antioxidant activity of fresh ginseng extract (WGE), dried white ginseng extract (DGE), and dried red ginseng extract (RGE) was measured using the DPPH assay. WGE and RGE increased DPPH free radical scavenging activity. Cell viability was measured in HepG2 cells following treatment with BPA and ginseng extracts using the MTT assay. DGE and RGE increased HepG2 cell viability following treatment with $200{\mu}M$ BPA. RGE reduced levels of biochemical markers of liver damage, aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT) that increased in mice following treatment with BPA. In addition, the regeneration and proliferation of damaged liver cells were significantly increased in RGE-treated mice. Moreover, RGE inhibited hepatic fibrosis in the surrounding area and in the central vein of the liver microstructure. RGE also significantly inhibited BPA-induced cytotoxicity. In addition, RGE protected liver damage and regenerated liver tissues in BPA-treated animals. These results show that RGE may represent a potential candidate drug for the treatment and prevention of liver damage caused by environmental toxins.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

이번 연구에서는 내분비교란물질로 널리 알려진 BPA를 세포와 실험동물에 처리하여 독성을 유도하고 이를 수삼 추출물(WGE), 백삼 추출물(DGE), 홍삼 추출물(RGE)이 BPA로 유도된 독성에 어떠한 영향을 미칠 것인지 살펴보고자 한다

제안 방법

BPA에 대한 RGE의 간 보호 효과를 확인하기 위해 실험동물 간의 조직학적 검사를 실시했다. 정상군은 간 조직 사진에 병리학적 변화가 없었다(Fig.
2). 이를 기초로 간암세포주 HepG2에 BPA를 200 μM과 함께 WGE, DGE, RGE를 농도별로 처리하여 세포의 생존율을 확인하였다. 그 결과, 간암세포주 HepG2에 BPA를 200 μM을 처리한 후 RGE 처리 그룹과 DGE를 처리 그룹에서 세포 생존율을 높이고 있음을 확인하였다(Fig.

대상 데이터

Meyer)의 뿌리로 한국인삼공사와 증평농협이 보증하는 재료이다. 수삼과 백삼(각 4년근)은 증평농협(증평, 대한민국)에서, 홍삼(6년근)은 (주)한국인삼공사(정관장, 대전,대한민국)에서 각각 구입하였다.

데이터처리

본 연구의 모든 데이터는 평균±표준편차로 나타내었다. 통계적 유의성은 일원분산분석(one-way ANOVA)의 Tukey 다중비교에 의해 결정하였다. p값이 <0.05인 것을 통계적으로 유의한 것으로 간주하였다.

이론/모형

BPA에 의한 간암세포주 HepG2의 생존율을 MTT assay로 평가하였다. HepG2 세포를 96-well plate에 2×10⁴ cells/well 농도로 98 well plate에 분주한 후, 10% FBS와 1% penicillinstreptomycin이 첨가된 α-DMEM 배지에 BPA를 각각 100,200, 300, 500 μM 농도로 처리하여 24시간 배양하였다.

성능/효과

BPA를 처리한 실험동물의 혈중 ALT는 BPA만 처리한 군에 비해 RGE 300 ㎎/㎏ 투여군이 약 45% 감소, 혈중 AST 역시 BPA만 처리한 군에 비해 RGE 100 ㎎/㎏ 투여군은 약 45%, RGE 300㎎/㎏ 투여군은 약 60% 감소를 보였다(Fig. 7). 간 손상 생화학적 지표가 BPA 처리군에 비하여 RGE 투여군이 유의성 있게 낮아진 것은 BPA에 대한 간세포보호 효과가 있음을 의미한다.
그러므로인삼의 추출물들로 항산화능을 살펴보았다. 검사한 결과, WGE, DGE, GRE는 DPPH 소거능 실험에서 높은 항산화 활성을 나타내었다. 특히RGE 그룹에서 높은 항산화능을 보였다(Fig.
이를 기초로 간암세포주 HepG2에 BPA를 200 μM과 함께 WGE, DGE, RGE를 농도별로 처리하여 세포의 생존율을 확인하였다. 그 결과, 간암세포주 HepG2에 BPA를 200 μM을 처리한 후 RGE 처리 그룹과 DGE를 처리 그룹에서 세포 생존율을 높이고 있음을 확인하였다(Fig. 3). 이 결과는 인삼에서 분리한 진제노사이드가 BPA로 유도된 세포 사멸을 억제하며 세포의 생존과 세포 골격의 변화 증가 및 보호효과가 있다는 연구결과와 비슷하였다(Wang et al.
(3)D). 조직학적 검사 결과를 종합하면, RGE는 BPA에 의해 유도되는 간 섬유화, 간 조직의 변성, 콜라겐 축적을 효과적으로 저해시켰으며, 더불어 간 조직의 재생을 증가 시켰다. 이 결과는 RGE가 사염화탄소에 의해 유도된 실험동물의 간 섬유화, 간세포변성과콜라겐축적을억제 한 결과(Ki et al.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	내분비교란물질의 다른 명칭은?	, 1996). 내분비교란물질이라는 용어 외에 환경호르몬이라 불리기도 하는데 이는 특정 호르몬 수용체에 직접적으로 결합하여 호르몬과 유사한 역할을 하거나 혹은 내부호르몬이 제 역할을 하지 못하도록 하는 화학물질이기 때문이다(Kretschmer and Baldwin, 2005). 체내에서 분비되는 호르몬은 인체의 필요에 의하여 정교하게 내부적으로 조절되며, 인체에 필요한 기능을 적시적소에서 수행하며, 그 후에는 분해되어 체외로 대사되지만 내분비교란물질들은 부적절한 시점에 부적절한 용량으로 인체에 다양한 영향을 미치게 된다(Diamanti-Kandarakis et al.
	내분비교란물질이란?	내분비교란물질(endocrine disrupting chemicals)은 사람을 포함하여 내분비계를 가진 모든 생물에서 생식, 발생, 대사, 면역 등에 관여하는 각종 생체호르몬의 합성, 저장, 분비, 체내수송, 결합 및 대사 과정에 개입할 수 있는 외인성 화학물질을 말한다(Kavlock et al., 1996).
	비스페놀A이 체중증가를 유발하는 기전은?	또한, 비만을 야기할 수 있는 화학물질인 environmental obesogens 중 하나이다. 이 화학물질들은 지방세포로의 분화촉진, 대사항상성의 set point 변화, 식욕중추 자극, 미토콘드리아 기능저하 등 다양한 기전을 통하여 체중증가를 야기하는 것으로 알려져 있다(Baillie-Hamilton, 2002; Grun and Blumberg, 2006). 또한, BPA는 제2형 당뇨병의 발병기전과도 관련 있는 것으로 보고되고 있다(Lee, 2012).

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표제어: PCR

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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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