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HepG2 세포에서 AMPK 활성화를 통한 호나복(胡蘿蔔) 에탄올 추출물의 간 세포 보호 효과
Hepato-protective Effects of Daucus carota L. Root Ethanol Extract through Activation of AMPK in HepG2 Cells 원문보기

大韓韓醫學方劑學會誌 = Herbal formula science, v.26 no.4, 2018년, pp.329 - 340  

김도연 (대구한의대학교 한의과대학) ,  박상미 (대구한의대학교 한의과대학) ,  변성희 (대구한의대학교 한의과대학) ,  박정아 (대구한의대학교 한의과대학) ,  조일제 (대구한의대학교 한의과대학) ,  김상찬 (대구한의대학교 한의과대학)

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Objectives : In Traditional Korean medicine, Daucus carota L. has been used for treating dyspepsia, diarrhea, dysentery and cough. Recent pharmacognosic evidence showed D. carota has anti-oxidant, anti-cancer, anti-fungal, and hypotensive effects. Present study investigated hepato-protective effect ...

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문제 정의

  • . DCE가 산화적 스트레스의 억제를 통해 tBHP 유도성 세포 사멸에 대한 보호 효능을 나타내는지 규명하기 위하여 우선 DCE 전처 치에 따른 세포 내 H2O2 생성의 변화를 연구하였다. HepG2 세포에서 12시간 동안의 tBHP 처치는 H2O2 생성을 무처치 대조세포 (1.
  • 따라서 DCE는 300 μg/mL까지 HepG2 세포에 대한 독성이 없음을 확인하여 이후 모든 실험에서는 300 μg/mL 이하 농도의 DCE를 처치하여 DCE의 산화적 스트레스에 대한 세포 보호 효능과 분자기전을 연구하였다.
  • 선행 연구에서 胡蘿蔔 열수 추출물 및 정유 성분에 포함된 phenol, flavonoids, terpenes 등의 성분들이 사염화탄소로 유도한 급성 간독성 병태 동물 모델에서 항산화능을 증가시켜 급성 간독성과 관련된 혈액 및 조직학적 지표들을 개선할 수 있음이 보고되었으나26-28), 항산화 효능의 증가와 관련된 胡蘿蔔의 세포 및 분자 수준에서의 기전 연구는 상대적으로 부족하였다. 따라서 본 연구에서는 간 실질세포주인 HepG2 세포를 이용하여 胡蘿蔔 의 세포 보호 효능 및 이와 관련된 분자기전을 규명하고자 하였다.
  • 그러나 胡蘿蔔의 항산화 효능에 관여하는 분자적 기전에 대한 연구는 상대적으로 부족하였다. 따라서본 연구에서는 HepG2 세포에 대표적 지질 과산화물 유도체 중 하나인 tert-butyl hydroperoxide (tBHP)를 처치하여 산화적 스트레스를 통한 세포 독성을 유도하였고20-23), 胡蘿蔔 에탄올 추출물의 세포 보호 효능 및 이와 관련된 분자기전을 규명하고자 하였다.
  • 따라서 이상의 연구를 통하여 DCE의 항산화능을 세포 수준에서 입증하였으며, DCE에 함유된 주요 활성 성분들의 항산화 효능과 관련된 후속 연구가 필요할 것으로 생각된다. 본 연구에서는 DCE가 AMPK의 인산화 증가와 더불어 AMPK 화학적 억제제 전처치시 DCE의 세포 보호 효능이 억제됨을 연구하여 산화적 스트레스에 대한 DCE의 세포 보호 효능에 AMPK의 활성화가 수반됨을 규명하였다. 본 연구실에서는 선행 연구를 통하여 산화적 스트레스로부터 간 실질세포를 보호할 수 있는 소재로써 十全大補湯, 白芍藥, 夏枯草, 密蒙花, 靑 蒿로부터 분리한 tryptanthrin, 艾葉으로부터 분리한 eupatilin 등을 발굴하였으며, 이들 모두 AMPK의 활성화를 통하여 세포 보호 효능을 나타냄을 규명하였다4-8,29).
  • 본 연구에서는 胡蘿蔔 에탄올 추출물 (DCE)이 AMPK의 활성화를 통하여 tBHP 유도성 산화적 스트레스로부터 세포를 보호하는 항산화 효능이 있음을 규명하였다. 이후 DCE의 다른 산화적 스트레스 세포 모델에서의 효능 검증, AMPK 활성화와 관련된 상위 /하위 신호분자 연구, DCE에 포함된 주요 항산화 화합물들의 동정, 실험동물 수준에서의 in vivo 간보호 효능과 관련된 후속 연구가 지속적으로 이루어진다면 산화적 스트레스가 원인인 다양한 급만성 간질환을 치료하는 처방을 구성하는 신규 약재로서 胡蘿蔔을 활용할 수 있을 것으로 생각된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
인체에서 산소의 역할은 무엇인가? 인체에서 산소는 호흡을 통한 에너지 생산뿐 아니라, 면역 활동을 통한 병원체의 제거, 간에서의 해독과 대사활동에 관여하며 이 과정에서 필수 불가결하게 활성산소종 (reactive oxygen species)의 생성이 수반된다. 생체 내에서 생성된 활성산소종은 반응성이 큰 자유라디칼을 포함하고 있어 불안정하기 때문에 세포 내 거대 생체 분자 (예, 핵산), 세포막 지질 및 지단백질과 결합하여 그 기능을 저하시킨다.
활성산소종의 특징은 무엇인가? 인체에서 산소는 호흡을 통한 에너지 생산뿐 아니라, 면역 활동을 통한 병원체의 제거, 간에서의 해독과 대사활동에 관여하며 이 과정에서 필수 불가결하게 활성산소종 (reactive oxygen species)의 생성이 수반된다. 생체 내에서 생성된 활성산소종은 반응성이 큰 자유라디칼을 포함하고 있어 불안정하기 때문에 세포 내 거대 생체 분자 (예, 핵산), 세포막 지질 및 지단백질과 결합하여 그 기능을 저하시킨다. 따라서 활성산소종은 세포의 손상을 통한 인체의 노화와 각종 질병을 유발하는 주요 요인 중 하나로 인식되고 있다 1) .
활성산소종의 축적에 간에 미치는 영향은? 특히 간은 혈장 단백질의 합성, 에너지 대사 및 해독작용을 수행하는 기관이다. 다양한 원인에 의하여 발생한 산화적 스트레스는 간 실질세포의 사멸과 이를 통한 염증세포 및 성상세포의 활성화를 통하여 간염, 지방간, 간섬유화, 간경화와 간암을 포함한 다양한 급만성 간질환을 유발하는 핵심 원인으로 인식 되고 있다 1,3) .
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참고문헌 (29)

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