[논문]영양각산이 Thioacetamide 유발 간손상에 미치는 영향

신미래; 김경조; 김수현; 이지혜; 권오준; 노성수

doi:10.6116/kjh.2018.33.1.47.

영양각산이 Thioacetamide 유발 간손상에 미치는 영향
Effect of Youngyanggak-san against Thioacetamide Induced Acute Liver Damage in Rat 원문보기

大韓本草學會誌 = The Korea journal of herbology, v.33 no.1, 2018년, pp.47 - 55

신미래 (대구한의대학교 한의과대학 본초약리학교실) , 김경조 (대구한의대학교 한의과대학 본초약리학교실) , 김수현 (대구한의대학교 한의과대학 본초약리학교실) , 이지혜 (대구한의대학교 한의과대학 본초약리학교실) , 권오준 (경북지역사업평가단) , 노성수 (대구한의대학교 한의과대학 본초약리학교실)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives : The current study is to evaluate the hepatoprotective effect of youngyanggak-san (YGS) on thioacetamide (TAA)-induced acute liver injury in rats. Methods : YGS is composed of Glycyrrhizae Radix, Asiasari Radix, Cimicifugae Rhizoma, Saigae Tataricae Cornu. While N-YGS (non-youngyanggak-san) doesn't include Saigae Tataricae Cornu. Two samples were administrated TAA together for 3 days. Thirty-six rats were divided into four groups. Rats except for the normal group were received TAA (200 mg/kg of body weight, I.P) were divided into three groups (n=9/group) : Group 1 (TAA only), Group 2 (TAA + 200 mg/kg YGS) and Group 3 (TAA + 200 mg/kg N-YGS). Acute liver damage confirmed using histological examination, The factors associated with oxidative stress and liver function activity measured in serum. Also, expressions of inflammation related proteins were investigated by western blot analysis. Results : Oxidative stress factors such as ROS and $ONOO^-$ in the Group 2 was manifested by a significant rise compared with Group 1. YGS markedly decreased the elevated ROS and $ONOO^-$. Furthermore, YGS significantly reduced the levels of serum alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST) The nuclear $factor-{\kappa}B$ ($NF-{\kappa}B$) activation induced by TAA led to increase both inflammatory mediators and cytokines. While YGS administration remarkably suppressed such the overexpression. In addition, the histopathological analysis showed that the liver tissue lesions were improved obviously in YGS treatment. Conclusion : YGS provided a hepatoprotective effect on acute liver damage through the suppression of oxidative stress. Especially, this effect enhanced markedly when Saigae Tataricae Cornu is included.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 영양각산 (YGS)과 간으로 귀경하는 한약재 羚羊角를 제외한 영양각산去영양각 (N-YGS)을 경구투여하여 급성 간 손상 동물모델에서의 간 보호 효과를 확인하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
이들 4가지 약재 중 영양각은 방제의 君藥이자 유일하게 肝으로 귀경하므로 영양각산의 간질환에서의 효과가 영양각에서 비롯되었을 것으로 판단하여, 영양각산 (youngyanggak-san; YGS)과 영양각산去영양각 (non-youngyanggak-san; NYGS)을 가지고 Tioacetamide로 유발한 급성 간손상 모델에서 영양각산의 간 보호 효과 및 그 기전에 대하여 보고하는 바이다.
이에 본 연구는 산화적 스트레스에 의한 급성 간 손상 동물 모델에서 영양각산의 간보호 효과를 확인하기 위해 영양각산 (YGS)과 간으로 귀경하는 약재인 영양각을 제외한 영양각산去영양각 (N-YGS)을 경구투여 한 후 산화적 스트레스 개선 효과, 혈액 내 간 손상 지표 물질의 변화, 염증관련 인자 및 조직학적 변화를 관찰하였다.

제안 방법

간 보호 효과를 확인하기 위하여 6주령의 수컷 쥐에 200 ㎎/㎏/day로 3일간 TAA를 복강투여하여 산화적 스트레스에 의한 급성 간손상을 유도하였고, YGS와 N-YGS를 200 ㎎ /㎏/day로 3일간 경구투여 한 뒤 부검하여 얻은 혈청 및 간조직을 분석하여 항염증 효과를 평가하였다. TAA는 급성 간질환을 일으키는 독성 물질로 유발된 간 염증으로 인해 간문맥을 통해 운반되어온 암모니아가 간에서 urea로 대사되지 못하여 혈중 암모니아 수치를 올라가게 하는 요인이 된다.
YGS 처치군과 N-YGS 처치군 둘다에서 유의성 있는 감소를 보였지만, YGS 처치군이 N-YGS 처치 군보다 더 효과적으로 암모니아를 제거하는 것으로 나타났다. 간 손상 지표로 널리 이용되는 AST와 ALT를 측정하였다. AST (AspartateAmino Transferase)는 간, 심장, 근육, 신장 (콩팥)에 존재하는 효소로서 이들 조직이 손상되면 혈중으로 유리되어 수치가 올라가며 ALT (Alanineaminotransferase)는 심장이나 간에 이상이 있을 때 혈액 중에서 다량 검출되어 조직의 이상을 진단할 때 임상학적으로 매우 중요한 효소이다.
분리한 혈청을 이용하여 혈중 Ammonia와 간 손상 지표인 ALT 및 AST를 측정하였다. 혈중 Ammonia 농도 측정 결과, 정상군 (3.
간 조직에서 western blot을 실시하여 염증성 매개인자인 p-IκBα와 NF-κBp65의 발현을 확인하였다. 그 결과 p-IκBα는 정상군 (1.
실험군은 정상군 (Normal), 대조군 (Vehicle), 영양각산 추출물을 200 ㎎/㎏/day로 투여한 군 (YGS), 영양각산去영양각 추출물을 200 ㎎/㎏/day로 투여한 군 (N-YGS)으로 각 군별로 9마리씩 4군으로 나눈 뒤 1주일간 적응시킨 후 실험에 사용하였다. 모든 쥐는 일정한 시간에 1회/1일 체중을 측정하였으며, 정상군을 제외한 나머지 군은 1회/1일 3일 동안 TAA (200 ㎎/㎏/day)를 복강투여 하였으며¹⁴⁾ , 약물처리군은 YGS 또는 N-YGS를 200 ㎎/㎏/day로 3일간 경구 투여 하였다. 실험종료 당일 마취 후 복대정맥에서 혈액을 채취하여 4,000 rpm, 4℃에서 10분간 원심 분리 후 -80℃ 냉동고에 보관하였고, 실험동물의 간 조직은 즉시 적출하여 -80℃에 보관하였다.
분리한 혈청을 이용하여 혈중 Ammonia와 간 손상 지표인 ALT 및 AST를 측정하였다. 혈중 Ammonia 농도 측정 결과, 정상군 (3.
산화적 스트레스에 의한 염증반응으로 유발된 TAA 간 손상 동물모델에서의 염증관련 단백질을 분석하기 위하여 p-IκBα와 염증 반응의 전사인자인 NF-κBp65의 단백질 발현을 측정하였다. NF-κB는 면역기능과 세포사 등 다양한 세포활동을 조절하는 전사인자로 알려져 있다.
실험군은 정상군 (Normal), 대조군 (Vehicle), 영양각산 추출물을 200 ㎎/㎏/day로 투여한 군 (YGS), 영양각산去영양각 추출물을 200 ㎎/㎏/day로 투여한 군 (N-YGS)으로 각 군별로 9마리씩 4군으로 나눈 뒤 1주일간 적응시킨 후 실험에 사용하였다. 모든 쥐는 일정한 시간에 1회/1일 체중을 측정하였으며, 정상군을 제외한 나머지 군은 1회/1일 3일 동안 TAA (200 ㎎/㎏/day)를 복강투여 하였으며¹⁴⁾ , 약물처리군은 YGS 또는 N-YGS를 200 ㎎/㎏/day로 3일간 경구 투여 하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용된 Thioacetamide (TAA), potassium persulfate, phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), dithiothreitol (DTT)는 Sigma Aldrich Co., Ltd. (St.
본 실험에 사용한 甘草 (중국산), 細辛 (중국산), 升麻 (중국산), 羚羊角 (중국산)은 옹기한약국 (대구, 한국)에서 구입한 것을 생약 규격집에 맞추어 약전규격에 적합한 것만을 정선하여 사용하였다. Youngyanggak-san (YGS)는 총 분량 52.
생후 6주령의 Sprague–Dawley (SD) 체중 200 g 내외의 흰쥐(나라바이오텍, 서울)를 구매하여, 물과 고형사료 (조단백질 22.1% 이상, 조섬유 5.0% 이하, 조지방 8.0% 이하, 조회분 8.0% 이하, 인 0.4% 이상, 칼슘 0.6% 이상, 항생제 무첨가, 삼양사)를 충분히 공급하며 1주간 실험실 환경에 적응시킨 후 실험에 사용하였다. 동물 사육실의 조건은 conventional system으로 온도 22 ± 2℃, 습도 50 ± 5%, 명암주기는 12시간 주기로 조절하였다.

데이터처리

모든 수치는 평균과 표준오차로 표시하였으며, SPSS (Version 22.0, IBM, Armonk, NY, USA)을 사용하여 one-way analysis of variance (ANOVA) test를 실시한 후 least-significant differences (LSD) test로 사후검증을 실시하여 각 군의 평균 차이에 대한 통계적 유의성을 p-value < 0.05 에서 검증하였다.

이론/모형

Reactive Oxygen Species (ROS) 측정은 Kooy의 방법을 시행하였다¹⁵⁾ . 혈청과 25 mM 2',7'-dichlorofluorescein diacetate (DCF-DA) (Molecular Probes, Eugene, OR, USA)를 혼합한 후, 형광 광도계를 이용하여 0분부터 매 5분씩 35분간 emission 파장 530 ㎚와 excitation 파장 485 ㎚를 이용하여 30분간 측정하여 산출된 값을 계산하였다.

성능/효과

1. 영양각산의 경구 투여는 TAA로 유발된 간 손상 동물모델에서 영양각산去영양각의 투여보다도 암모니아를 효과적으로 억제시켰으며 간 손상 지표인 AST 와 ALT를 유의성 있게 감소시켰다.
2. 영양각산의 경구 투여는 산화적 스트레스 관련 인자인 ROS, ONOO^- 수치를 영양각산去영양각 처치군보다 효과적으로 감소시켜 간 손상을 개선시킨 것으로 나타났다.
4. 영양각산의 경구 투여는 간세포의 necrosis 및 hypertrophy와 같은 염증성 병변을 영양각산去영양각 처치군보다 현저하게 완화시켜주었다.
7배 상승한 양상을 보였다. YGS 처치군과 N-YGS 처치군 둘다에서 유의성 있는 감소를 보였지만, YGS 처치군이 N-YGS 처치 군보다 더 효과적으로 암모니아를 제거하는 것으로 나타났다. 간 손상 지표로 널리 이용되는 AST와 ALT를 측정하였다.
따라서 염증성 매개인자인 COX-2, iNOS와 염증성 싸이토카인인 TNF-α , IL-6의 발현량을 확인하였다. YGS와 N-YGS 처치에 따라서 염증관련 단백질이 유의성 있게 억제되었고, 특히 YGS 처치가 N-YGS 처치보다 더 탁월한 감소효과를 나타내었다.
따라서 급성 간 손상 시 영양각산은 NF-kB 염증 과정을 억제하여 간 보호 효과를 보이는 것으로 나타났으며 또한, 이는 간으로 귀경하는 한약재인 영양각에 의해 더 우세한 개선 효과를 보이는 것으로 판단되어진다.
부검 후, 적출한 간 조직에 H&E염색을 한 다음, 광학 현미경을 이용하여 관찰한 결과, 정상군 (A)에 비하여 대조군 (B)에서는 TAA에 의한 간 손상 병변 정도와 염증세포 침윤 정도가 늘어남을 관찰할 수 있었으며 TH 투여군 (C)에서는 대조군에 비하여 염증세포 침윤 정도가 크게 감소한 모습을 관찰할 수 있었다. GTH 투여군 (D)에서는 TH 투여군에 비하여 간손상 완화 정도가 뚜렷하지 않았다 (Fig.
산화적 스트레스 바이오 마커인 ROS와 ONOO^-를 측정한 결과 정상군에 비해 대조군은 유의한 증가를 보였으며, 이는 N-YGS보다는 YGS의 투여에 의해 더 효율적으로 억제되어지는 것을 보였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	활성산소종이란?	염증단계에서는 상처 부위로 유주한 호중구나 대식세포에서 자유라디칼을 분비하게 되는데 이는 상처 부위에 존재하는 박테리아를 제거함으로써 감염을 방지하고 세포내 신호 전달의 중요한 역할을 수행하지만 과다하게 생성될 경우 산화적 스트레스가 발생하기 때문에 자유라디칼은 조직손상 및 병리학적 염증 진행에 결정적인 역할을 하고 있는 것으로 보고가 되고 있다. 활성산소종 (Reactive oxygen species; ROS)은 세포의 정상적인 물질대사에서 생성되는 산소의 환원 대사물로 세포 내 대사의 균형이 깨지게 되면 과잉으로 생성된다. 세포 내 과도하게 증가된 ROS는 세포 자멸사를 증가시키며 이는 DNA, 단백질, 지질과 반응하여 급·만성 간질환을 포함한 암, 동맥경화, 당뇨, 신경퇴화 등다양한 질병의 요인으로 간주된다.
	세포 내 과도하게 증가된 ROS의 폐해는?	활성산소종 (Reactive oxygen species; ROS)은 세포의 정상적인 물질대사에서 생성되는 산소의 환원 대사물로 세포 내 대사의 균형이 깨지게 되면 과잉으로 생성된다. 세포 내 과도하게 증가된 ROS는 세포 자멸사를 증가시키며 이는 DNA, 단백질, 지질과 반응하여 급·만성 간질환을 포함한 암, 동맥경화, 당뇨, 신경퇴화 등다양한 질병의 요인으로 간주된다. 따라서 세포 내 활성산소 종의 억제는 관련 질환을 치료하는데 있어서 중요한 기전으로 판단되어진다4).
	간질환의 원인은?	8% 높게 나타났다1). 현대인들은 불규칙한 식사, 스트레스, 피로, 영양섭취의 불균형, 음주 등으로 면역력이 상실하게 되고, 특히 이는 독성물질로부터 신체를 보호해야하는 간기능이 손상되어 만성간염, 간경변 및 간암 등으로 진행하게 되며 현대인들에게 큰 위협을 주고 있다. 특히 간질환 중 급성 간손상은 신체의 해독 대사 과정의 기능적 오류를 유발하여 신경 행동 및 기능 합병증이 뒤따르게 된다2,3).

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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