[논문]지골피 추출물이 류마티스관절염 관련 매개체에 미치는 영향

장아영; 승오탁; 이명선

doi:10.12925/jkocs.2019.36.4.1365

지골피 추출물이 류마티스관절염 관련 매개체에 미치는 영향
The effect of Lycii radicis CORTEX extracts on the Rheumatoid arthritis related factors 원문보기

Journal of the Korean Applied Science and Technology = 한국응용과학기술학회지, v.36 no.4, 2019년, pp.1365 - 1372

장아영 (대전대학교) , 승오탁 (중부대학교) , 이명선 (대전대학교)

초록
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본 연구는 CIA로 유도된 류마티스 관절염 모델에서 지골피 추출물이 류마티스관절염 관련 인자에 미치는 영향을 평가하였다. 동물 모델에 류마티스관절염을 유발한 후 지골피 추출물을 4주간 200 mg/kg/day 용량으로 경구 투여하였다. 이후 혈액, 방사선 및 조직 분석에 기초하여 효과를 평가하였다. 그 결과, 대조군에 비해 지골피 추출물은 사이토카인, 케모카인 및 면역글로불린 생성을 유의하게 감소시켰다. 또한, 지골피 추출물은 중족골을 효과적으로 보존하였으며, H&E 및 M&T 염색에서도 대조군에 비해 조직 병리학적 개선이 있음을 보여주었다. 이와 같은 결과는 지골피 추출물이 류마티스관절염 증상을 완화시켰음을 나타내고 있다. 따라서 지골피 추출물은 류마티스 관절염 관리를 위한 새로운 치료옵션이 될 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

The present study aimed to evaluate the effect of Lycii radicis CORTEX extract on rheumatoid related factors in CIA-induced Rheumatoid Arthritis model of DBA/1 mice. Lycii radicis CORTEX extract was administered orally at doses of 200 mg/kg/day for 4 weeks after direct injection of CIA into the mice' right paw. We evaluated the treatment effects based on serum biomarkers, morphological and histopathological analyses of the paw. Compared with those in control mice, the Lycii radicis CORTEX extract treatments significantly reduced the serum concentration of cytokine, kemokine and immunoglobulin levels. In addition, the Lycii radicis CORTEX extract treatments effectively preserved the paw bone joint, that in the H&E staining and masson-trichrome staining showed that there were histopathological improvements in Lycii radicis CORTEX extract treated group compared to those of control group. The results indicate that Lycii radicis CORTEX extract alleviated rheumatoid arthritis symptoms. Thus, Lycii radicis CORTEX extract may be a novel therapeutic option for the management of rheumatoid arthritis.

주제어

표/그림 (6)

그림 Fig. 1. Effects of LRC on the level of liver, and kidney in the serum.
그림 Fig. 2. Effects of LRC on the level of immunoglobulin in the serum.
표 Table 1. Effects of LRC on the level of cytokine, and kemokine in the serum
그림 Fig. 3. Micro-CT images of hind paws of CIAinduced Rheumatoid Arthritis model of DBA/1 mice.
그림 Fig. 4. Effects of LRC that reduced BS (bone surface) / BV (bone volume) ratio using 3D Micro-CT of CIA-induced Rheumatoid Arthritis model of DBA/1 mice.
그림 Fig. 5. Effects of BHT histopathologic examination analysis of collageninduced Rheumatoid Arthritis model of DBA/1 mice.

AI 본문요약
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문제 정의

지골피의 실험적 연구로는 천식[11], 당뇨[12], 우울증[13] 등의 효능을 검증하였는데, 이중 서 등[11]이 지골피를 활용하여 류마티스관절염과 유사한 면역 질환인 천식 동물에서의 효과를 보고한 결과와 지골피의 문헌적 효능을 바탕으로 류마티스관절염에 대한 효능을 확인하고자 하였다. 이에 따라 류마티스관절염 질환에 활용될 수 있는 기초적 자료를 제공하고자 류마티스관절염을 유발한 동물모델을 제작하여 지골피 추출물을 4주간 경구 투여하였고 이후 혈액 및 조직, 방사선 검사를 진행함으로써 지골피를 활용한 식·의약품 소재로서의 가능성을 도출하고자 하였다.
본 연구에 사용된 지골피는 구기자나무의 근피로서, 한의학에서는 뼈에 열감이 있는 것을 없애주며, 살이 뜨거운 것을 풀어주며, 뼈를 지원하게 해준다는 효능과 함께 정기를 더해주어 면역력을 높일 수 있는 약재로 알려져 있다[10]. 지골피의 실험적 연구로는 천식[11], 당뇨[12], 우울증[13] 등의 효능을 검증하였는데, 이중 서 등[11]이 지골피를 활용하여 류마티스관절염과 유사한 면역 질환인 천식 동물에서의 효과를 보고한 결과와 지골피의 문헌적 효능을 바탕으로 류마티스관절염에 대한 효능을 확인하고자 하였다. 이에 따라 류마티스관절염 질환에 활용될 수 있는 기초적 자료를 제공하고자 류마티스관절염을 유발한 동물모델을 제작하여 지골피 추출물을 4주간 경구 투여하였고 이후 혈액 및 조직, 방사선 검사를 진행함으로써 지골피를 활용한 식·의약품 소재로서의 가능성을 도출하고자 하였다.

제안 방법

1차 유발 후 2주 후에 1차시기와 동일하게 CFA 대신 incomplete freund’s adjuvant (IFA)과 혼합하여 한쪽 발바닥에 주사하여 유발하였다. 실험은 4개의 그룹으로 나누었으며 4주 동안 매일 1회, 오후 2시에 류마티스관절염을 유발하지 않은 정상군은 자유식이만(이하, Normal), 류마티스관절염만을 유발한 대조군에는 증류수만을(이하, Control), 양성대조군인 indomethacin 투여군 (이하, Indo), 지골피 추출물을 200 ㎎/㎏/day로 투여하는 실험군(이하, LRC)으로 나누어 각각 200 ㎕씩 투여하였다. 이때 각 그룹간의 동물은 식약처 가이드라인에 따라 시험결과의 통계학적 유의성을 평가할 수 있도록 유발 정도가 비슷한 동물을 무작위 배당을 통해 6마리로 하였고 실험 동물의 수명 및 약물 효과가 발현되는 시간을 고려하여 노령화에 의한 변수를 최소화하기 위해 13주령을 넘기지 않도록 4주로 최종 설정하였다.
실험종료 후 류마티스관절염을 유발한 후족부를 잘라낸 조직을 투명글라스에 고정시킨 후 10% 중성 포르말린에 넣어 라온바이오(주)에 분석 의뢰하였고 방사선 검사는 후족부 전체를 micro-CT 촬영 후 3D 작업을 수행하였으며, structural parameter 검사는 중족골을 기준으로 골밀도(bone volume)과 골 수치(bone surface) 에 대한 수치를 기준으로 관절 염증 정도를 확인하였다.

대상 데이터

대전광역시 한약재 거리에서 구매한 중국산 지골피(Lycii radicis, CORTEX) 50 g에 증류수 1,000 ㎖를 넣어 3시간 동안 환류 추출한 후 여과한 액상을 감압 농축기를 활용하여 농축하였다. 농축된 용액을 동결건조기로 동결 건조하여 얻어낸 분말 6.
실험동물은 수컷 5주령의 DBA/1 생쥐 (16∼ 22 g)는 라온바이오㈜ (Korea)에서 공급 받아 실험기간 내 사료와 물을 충분히 공급하고 온도 22 ± 2℃, 습도 55 ± 15%, 12시간-12시간 (light-dark cycle)의 환경에서 사육하였으며, 대전대학교 동물실험윤리 위원회의 승인 (동물사용 윤리위원회 승인번호–DJUARB 2019-014)을 받아 동물 윤리원칙에 따라 실험하였다.

데이터처리

D)로 표시하였다. 대조군 대비 실험군
간의 비교는 Student’s t-test를 사용하여 통계적 유의성을 검증하였다(***p<0.001, **p<0.01, *p<0.05).

성능/효과

4. 지골피 추출물의 투여는 방사선 검사를 통해 관절의 변형과 마디 사이의 골 손실이적은 것으로 확인되었으며, 골 염증 수치에서도 대조군에 비해 유의성 있게 감소시켰다. 또한, 조직 검사를 통해 대조군에 비해 면역세포의 침윤, 연골 침하, 활막 세포 손상이 적은 것이 확인되었다.
이상의 결과를 종합해 볼 때, 지골피 추출물이 류마티스관절염에 활용될 수 있는 식·의약품 소재임을 증명하고자 진행한 혈액 검사에서 류마티스 관절염의 대표적 매개체인 사이토카인 및 케모카인, 면역글로불린 등에 대한 효능이 확인되었으며, 방사선 및 조직 검사를 통해 이와 같은 가설을 더욱 증명하였다. 따라서 추후 전 임상 단계에서 증명된 결과를 바탕으로 임상시험에 활용할 수 있는 연구가 좀 더 보완되어 구체적으로 진행 된다면 류마티스관절염에 대한 지골피의 가치는 더욱 높아질 것으로 생각된다.

후속연구

이와 같은 결과는 지골피 추출물이 양성대조군과 유사하거나 더 좋은 결과를 나타내는 결과를 미루어볼 때, 류마티스관절염을 개선할 수 있는 치료제나 다른 원료로서의 개발이 가능하고 나아가 본 연구결과를 바탕으로 타 질환에도 응용할 수 있음을 보여주고 있다. 다만, IL-17 생성량의 결과는 대조군 대비 감소하는 것으로 나타났으나, 유의성이 나타나지 않은 점은 생성량이 적은 까닭에 통계적으로 유의적 차이가 확인되지 않았기에 이는 추후 민감성이 높은 측정을 진행함으로써 다시 검증해봐야 할 문제로 판단된다.
이상의 결과를 종합해 볼 때, 지골피 추출물이 류마티스관절염에 활용될 수 있는 식·의약품 소재임을 증명하고자 진행한 혈액 검사에서 류마티스 관절염의 대표적 매개체인 사이토카인 및 케모카인, 면역글로불린 등에 대한 효능이 확인되었으며, 방사선 및 조직 검사를 통해 이와 같은 가설을 더욱 증명하였다. 따라서 추후 전 임상 단계에서 증명된 결과를 바탕으로 임상시험에 활용할 수 있는 연구가 좀 더 보완되어 구체적으로 진행 된다면 류마티스관절염에 대한 지골피의 가치는 더욱 높아질 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	자가 면역질환이란 무엇인가?	자가 면역질환은 생활환경, 스트레스와 같은 환경, 사회적 요인으로 발생하는 질환으로 아토피 피부염과 같은 피부질환, 천식과 같은 호흡기질환과 더불어 류마티스관절염(Rheumatoid arthritis) 은 인체의 면역력 저하로 인해 관절에 발생한 지속적인 염증반응을 쉽게 제거하지 못해 관절 손상과 운동능력 장애가 나타나는 염증성 자가면역 질환 중 하나이다[1]. 이와 같은 류마티스관절염은 일반적으로 약 1% 정도의 발병률을 보이며 [2], 예전에는 주로 여성에게 주로 발생하는 것으 로 알려져 있으나, 최근 통계학적 수치로는 고령화에 의한 발병 시 성별에 의한 빈도 차이는 감소하는 것으로 보고되어 류마티스관절염은 남녀 노소 구분 없이 발생할 수 있는 질환으로 간주되고 있다[3-5].
	류마티스관절염에 대한 지골피의 효능은 어떠한가?	이상의 결과를 종합해 볼 때, 지골피 추출물이 류마티스관절염에 활용될 수 있는 식·의약품 소재임을 증명하고자 진행한 혈액 검사에서 류마티스 관절염의 대표적 매개체인 사이토카인 및 케모카인, 면역글로불린 등에 대한 효능이 확인되었으며, 방사선 및 조직 검사를 통해 이와 같은 가설을 더욱 증명하였다. 따라서 추후 전 임상 단계 에서 증명된 결과를 바탕으로 임상시험에 활용할 수 있는 연구가 좀 더 보완되어 구체적으로 진행 된다면 류마티스관절염에 대한 지골피의 가치는 더욱 높아질 것으로 생각된다.
	지골피의 한의학적 효과는 무엇인가?	본 연구에 사용된 지골피는 구기자나무의 근피 로서, 한의학에서는 뼈에 열감이 있는 것을 없애주며, 살이 뜨거운 것을 풀어주며, 뼈를 지원하게 해준다는 효능과 함께 정기를 더해주어 면역력을 높일 수 있는 약재로 알려져 있다[10]. 지골피의 실험적 연구로는 천식[11], 당뇨[12], 우울증[13] 등의 효능을 검증하였는데, 이중 서 등[11]이 지골피를 활용하여 류마티스관절염과 유사한 면역 질환인 천식 동물에서의 효과를 보고한 결과와 지골피의 문헌적 효능을 바탕으로 류마티스관절 염에 대한 효능을 확인하고자 하였다.

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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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