[논문]백선피(白鮮皮) 물 추출물의 급성 췌장염 보호 효과

김동욱; 배기상; 최지원; 김동구; 김명진; 송호준; 박성주

doi:10.6116/kjh.2019.34.1.75.

백선피(白鮮皮) 물 추출물의 급성 췌장염 보호 효과
Protective effects of Dictamni Radicis Cortex water extract on acute pancreatitis 원문보기

大韓本草學會誌 = The Korea journal of herbology, v.34 no.1, 2019년, pp.75 - 80

김동욱 (원광대학교 한의과대학 본초학교실) , 배기상 (원광대학교 한의과대학 본초학교실) , 최지원 (원광대학교 한의과대학 본초학교실) , 김동구 (원광대학교 한의과대학 본초학교실) , 김명진 (원광대학교 한의과대학 본초학교실) , 송호준 (원광대학교 한의과대학 본초학교실) , 박성주 (원광대학교 한의과대학 본초학교실)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives : Dictamni Radicis Cortex (DRC) has been used as an important traditional medicine for inflammation and fungal diseases. However, the protective effect of DRC water extract on acute pancreatitis (AP) has not been deeply reported. Therefore, we aimed to evaluate the protective effects of DRC water extract on cerulein-induced AP. Methods : AP was induced via intraperitoneal injection of supramaximal concentrations of stable cholecystokinin analogue cerulein ($50{\mu}g/kg$) every hour for 6 times. DRC water extract (0.05, 0.1, or 0.2 g/kg) or saline was administrated intraperitoneally 1 h before to the first injection of cerulein. The mice were sacrificed at 6 h after the final cerulein injection. Pancreas was rapidly removed for histochemical examination and myeloperoxidase (MPO) assay. In addition, polymerase chain reaction (PCR) was performed to examine mRNA levels of proinflammatory cytokines such as Interleukin $(IL)-1{\beta}$, IL-6 and Tumor necrosis factor $(TNF)-{\alpha}$. Results : Administration of DRC water extract significantly inhibited the pancreatic weight to body weight ratio, pancreas histological damages and increase of pancreatic MPO activity during cerulein-induced AP. In addition, increased pancreatic mRNA levels of $IL-1{\beta}$, IL-6 but not $TNF-{\alpha}$ were significantly inhibited by treatment of DRC water extract against cerulein-induced AP. Conclusions : In conclusion, we have revealed that pre-treatment of DRC water extract reduces the severity of cerulein-induced AP. Accordingly, our results could give a clinical basis that DRC could be used as a drug or agent to prevent AP.

주제어

표/그림 (4)

그림 Fig. 2. Effects of DRC water extract on pancreas histology during cerulein-induced acute pancreatitis. ice were pre-treated with DRC water extract (0.05, 0.1, or 0.2 g/kg, i.p) 1 h before the first cerulein (50 μg/kg, i.p) injection.
그림 Fig. 1. Effects of Dictamni Radicis Cortex (DRC) water extract on pancreatic weight/body weight ratio during cerulein-induced acute pancreatitis (AP).
그림 Fig. 3. Effects of DRC water extract on MPO activity during cerulein-induced acute pancreatitis. Mice were pre-treated with DRC water extract (0.05, 0.1, or 0.2 g/kg, i.p) 1 h before the first cerulein (50 μg/kg, i.p) injection.
그림 Fig. 4. Effects of DRC on the mRNA level of cytokine during cerulein-induced acute pancreatitis. Mice were pre-treated with DRC water extract (0.05, 0.1, or 0.2 g/kg, i.p) 1 h before the first cerulein (50 μg/kg, i.p) injection.

AI 본문요약
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문제 정의

현재까지 白鮮皮와 관련하여 다양한 문헌과 연구들이 보고되어있으나 白鮮皮의 급성 췌장염 보호 효과를 검증할 연구 및 보고가 되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 白鮮皮 물 추출물을 cerulein으로 유도된 급성 췌장염 모델에 적용하여 췌장염의 보호효과를 확인하기 위한 연구를 진행하였다.
. 본 연구에서 白鮮皮 물 추출물이 급성 췌장염 유발 시 췌장 조직 손상에 미치는 영향을 관찰하였다. Cerulein으로 인한 급성 췌장염 유도로 인해 췌장의 손상이 발생하였으나 白鮮皮 물 추출물을 투여하자 췌장 조직의 부종 및 염증 등의 손상이 억제됨을 발견하였다.
이에 본 연구에서는 白鮮皮를 실험 약재로 사용하여 Cerulein으로 유도한 생쥐의 급성 췌장염 모델에서 白鮮皮 물 추출물 전처리를 통한 급성 췌장염 보호 효과를 확인하였다. 이에 따라 급성 췌장염 유발에 따른 생쥐 몸무게에 대한 췌장무게의 비율, 췌장의 조직학적 변화, 호중구 침윤 및 염증성 사이토카인을 관찰하였고 白鮮皮 물 추출물을 전 처리함으로써 유의한 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.
이에 본 연구에서는 白鮮皮를 실험 약재로 사용하여 Cerulein으로 유도한 생쥐의 급성 췌장염 모델에서 白鮮皮 물 추출물 전처리를 통한 급성 췌장염 보호 효과를 확인하였다. 이에 따라 급성 췌장염 유발에 따른 생쥐 몸무게에 대한 췌장무게의 비율, 췌장의 조직학적 변화, 호중구 침윤 및 염증성 사이토카인을 관찰하였고 白鮮皮 물 추출물을 전 처리함으로써 유의한 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.

제안 방법

0)와 HTAB 용액에 조직을 담가 0℃에서 45초간 분쇄한 후 10,000 rpm, 4℃로 20분간 원심분리 하였다. 96well에 supernatant, 0.5% HTAB, O-dianisidine (0.68 mg/ml), 0.003% hydrogenperoxide를 각 50 ml씩 넣은 후 ELISA reader를 이용 450nm에서 흡광도를 측정하였다.
Cerulein 최초 투여 11시간 후에 췌장을 적출한 후 췌장 중량/체중 (pancreas weight/body weight) 계산식을 통하여 체중에 대한 췌장의 중량 비율을 측정하였다.
2 g/kg)은 첫 번째 cerulein을 주사하기 1시간 전 복강 주사하였고, 대조군은 생리식염수를 복강 주사하였다. Cerulein을 마지막으로 주사 한 후 6시간 뒤에 개복하여 췌장을 적출하였다.
mRNA의 발현을 정량적으로 표현하기 위해 정량 중합 효소 반응을 측정하였다. 합성된 cDNA 1 μl, Real time PCR master mix 4 μl, primer 및 probe를 넣고 PCR 조건으로 반응 시켰다.
췌장염을 유발시키기 위해 16시간 동안 금식 시킨 후, cerulein (50 μg/kg)은 1시간 주기로 총 6번 복강 주사하여 급성 췌장염을 유발하였다. 白鮮皮 물 추출물 (0.05, 0.1, or 0.2 g/kg)은 첫 번째 cerulein을 주사하기 1시간 전 복강 주사하였고, 대조군은 생리식염수를 복강 주사하였다. Cerulein을 마지막으로 주사 한 후 6시간 뒤에 개복하여 췌장을 적출하였다.
카메라부착 광학현미경 (Olympus BX51, Japan)으로 관찰한 후 사진을 촬영하였다. 각 실험군 췌장 조직에서 부종 및 염증을 0-3 (0은 정상적인 외관에 상응하고 3은 질병의 중증에 상응함)의 등급으로 채점하였다¹³⁾.
비율은 췌장염의 중요한 지표가 된다. 본 실험에서는 白鮮皮 물 추출물 (0.05, 0.1, or 0.2 g/㎏)을 1 시간 전 처리 한 후, cerulein을 6번 복강 투여하여 급성 췌장염을 유발하였다. 마지막 주사 후 6 시간 뒤 P.
본 실험은 급성 췌장염에 대한 白鮮皮 물 추출물의 보호효과를 알아보기 위하여 cerulein으로 유도한 급성 췌장염 모델에서 체중에 대한 췌장 무게 비율, 조직학적 관찰, 호중구의 침윤정도, 염증성 사이토카인을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
췌장 조직을 적출하고 4% formalin용액을 사용하여 고정시킨 다음 일반적인 조직표본 제작방법으로 Hematoxylin & Eosin (H&E) 염색을 시행하였다.
췌장에서의 호중구 침윤 (Neutrophils infiltration)은 조직의 MPO 활성도 측정을 통하여 검사하였다. 50 mM phosphate buffer (pH 6.
췌장염을 유발시키기 위해 16시간 동안 금식 시킨 후, cerulein (50 μg/kg)은 1시간 주기로 총 6번 복강 주사하여 급성 췌장염을 유발하였다.
췌장 조직을 적출하고 4% formalin용액을 사용하여 고정시킨 다음 일반적인 조직표본 제작방법으로 Hematoxylin & Eosin (H&E) 염색을 시행하였다. 카메라부착 광학현미경 (Olympus BX51, Japan)으로 관찰한 후 사진을 촬영하였다. 각 실험군 췌장 조직에서 부종 및 염증을 0-3 (0은 정상적인 외관에 상응하고 3은 질병의 중증에 상응함)의 등급으로 채점하였다¹³⁾.

대상 데이터

Cerulein, formalin, xylene, hematoxylin, eosin, chloroform, hexadecyltrimetyl ammonium bromide (HTAB)는 Sigma (St. Louis, MO, USA)에서 구입하였다. 실험에 사용된 모든 시약은 분석용 등급이상으로 사용하였다.
모든 실험은 원광대학교 동물윤리위원회의 허가를 받고 정해놓은 동물 관리 규정에 따라 수행되었다 (approved number: WKU17-81). 본 실험에 사용한 C57BL/6 mouse (체중 15-20 g, female)는 오리엔트 바이오 (성남, 경기도, 대한민국)에서 구입하였다. 실험동물은 원광대학교 한의과대학 동물 사육실에서 일정한 조건 (온도: 21±2℃, 습도: 50~60%, 명암: 12시간 주기)하에서 일반 고형사료 (오리엔트 바이오, 성남)와 물을 충분히 공급하면서 환경 적응을 위해 일주일 동안 적응시킨 후 실험하였다.
본 실험에 사용한 白鮮皮는 광명당제약 (울산, 한국)에서 구입하여 원광대학교 본초학교실에서 정선한 후 사용하였다. 白鮮皮 물 추출물은 물 1 ℓ에 白鮮皮 100 g을 넣고 2시간 30분 동안 전탕한 액을 여과한 후 동결 건조하여 3차 증류수에 녹여서 필터한 후 사용하였다.
실험동물은 원광대학교 한의과대학 동물 사육실에서 일정한 조건 (온도: 21±2℃, 습도: 50~60%, 명암: 12시간 주기)하에서 일반 고형사료 (오리엔트 바이오, 성남)와 물을 충분히 공급하면서 환경 적응을 위해 일주일 동안 적응시킨 후 실험하였다.
합성된 cDNA 1 μl, Real time PCR master mix 4 μl, primer 및 probe를 넣고 PCR 조건으로 반응 시켰다. 정량 중합 효소반응에 쓰인 custom taqman probe 및 TaqMan master mix는 Applied Biosystems (CA, USA)에서 구입하였다.

데이터처리

모든 실험 결과는 3회 이상 실시하여 그 평균값을 기초로 Mean±S.E.로 나타내었다.
로 나타내었다. 실험결과에 대한 통계처리는 SPSS 분석프로그램 (v22.0)의 one way ANOVA에 준하였고, Duncan method로 사후검증을 하였다. P-value가 0.

이론/모형

급성 췌장염의 유발로 인한 췌장 조직의 손상도와 염증의 정도를 관찰하기 위해 췌장을 분리하여 H&E 염색법을 실시하였다.
Cerulein을 통한 설치류 급성 췌장염 모델은 병리조직학적 소견에 대한 재현성이 뛰어나 가장 많이 사용되는 실험동물 모델이다²⁴⁾. 이에 급성 췌장염 유발모델로써 cerulein을 이용하였다.

성능/효과

1. 白鮮皮 물 추출물 투여군은 대조군에 비해 체중에 대한 췌장 무게 비율을 유의하게 억제하였다.
2. 白鮮皮 물 추출물 투여군은 대조군에 비해 췌장 조직의 조직학적 손상을 유의성 있게 억제하였다.
3. 白鮮皮 물 추출물 투여군은 대조군에 비해 췌장의 호중구 침윤을 억제하였다.
4. 白鮮皮 물 추출물 투여군은 대조군에 비해 염증성 사이토카인 증가를 억제하였다.
본 연구에서 白鮮皮 물 추출물이 급성 췌장염 유발 시 췌장 조직 손상에 미치는 영향을 관찰하였다. Cerulein으로 인한 급성 췌장염 유도로 인해 췌장의 손상이 발생하였으나 白鮮皮 물 추출물을 투여하자 췌장 조직의 부종 및 염증 등의 손상이 억제됨을 발견하였다. 이는 白鮮皮 물 추출물이 췌장 조직 손상에 대한 보호 효과가 있음을 의미한다.
비율 변화를 측정하였다. 그 결과 정상 군에 비해 cerulein을 투여한 군에서 P.W./B.W. 비율이 증가하였으나 白鮮皮 물 추출물을 전 처리한 결과 저농도인 0.05 g/kg를 제외한 군에서 유의적으로 P.W./B.W. 비율이 감소하였다 (Fig. 1).
그러나 cerulein을 투여한 군에서는 조직 사이에 염증성 세포들의 침윤, 부종으로 인한 조직 사이의 간격의 증가되는 것이 관찰되었다. 그러나 白鮮皮 물 추출물을 전처리한 결과 저농도인 0.05 g/kg를 제외한 군에서 유의적으로 부종 및 염증이 감소함으로써 백선피 물 추출물의 보호 효과를 보여주었다 (Fig. 2).
. 본 연구에서 白鮮皮 물 추출물이 급성 췌장염 유발 시 증가된 체중에 대한 췌장 중량 비율을 감소시켰으므로, 급성 췌장염 발병 시 췌장의 부종을 억제하는 효과가 있음을 의미한다.
호중구에 존재하는 효소인 MPO는 호중구가 항원을 제거하는 식균작용에 관여하는데, 급성 췌장염 유발 시 췌장의 호중구 유입이 발생하므로 MPO 수치를 통해 호중구의 유입정도를 확인 할 수 있다. 본 연구에서 白鮮皮 물 추출물이 급성 췌장염 유발 시 췌장에서 증가된 MPO 수치를 감소시키는 것을 발견하였다. 이는 白鮮皮 물 추출물이 췌장의 호중구 유입을 감소시켜 췌장의 염증을 억제하였음을 의미한다.
염증성 사이토카인은 급성 췌장염 초기에 주요한 역할을 하고²⁹⁾, 급성 염증반응을 만성 반응으로 전환하는데 관여하고 있다. 본 연구에서 급성 췌장염을 유발 시 췌장의 mRNA 수준에서 염증성 사이토카인의 생산이 증가되는 것을 확인하였다. 白鮮皮 물 추출물이 IL-1β, IL-6의 발현증가는 감소시켰지만 TNF-α는 감소시키지 못하였다.
호중구에서 발현하는 효소인 MPO의 수치를 측정함으로써 급성 췌장염 유발 시 췌장으로 유입된 호중구의 침윤정도를 확인할 수 있다. 분석 결과, 정상군에 비해 cerulein을 투여한 군에서 MPO 활성이 증가하였다. 그러나 저농도인 0.
급성 췌장염의 유발로 인한 췌장 조직의 손상도와 염증의 정도를 관찰하기 위해 췌장을 분리하여 H&E 염색법을 실시하였다. 분석 결과, 정상군에서는 췌장의 전형적인 조직 구조가 관찰되었다. 그러나 cerulein을 투여한 군에서는 조직 사이에 염증성 세포들의 침윤, 부종으로 인한 조직 사이의 간격의 증가되는 것이 관찰되었다.
이상의 결과를 종합해 보았을 때, 白鮮皮 물 추출물은 cerulein으로 유발한 급성 췌장염에서 췌장 중량/체중 비율 감소, 췌장 손상억제, 췌장 호중구 침윤 및 염증성 사이토카인 IL-1β, IL-6 감소를 통하여 염증 억제에 효과적인 약물임을 확인할 수 있었다.
이와 같은 결과로 보아 白鮮皮 물 추출물은 급성 췌장염에 대한 보호 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
정상 군에 비해 cerulein을 투여한 군에서 염증성 사이토카인인 IL-1β, IL-6, TNF-α가 유의성 있게 증가하였다.
호중구에서 발현하는 효소인 MPO의 수치를 측정함으로써 급성 췌장염 유발 시 췌장으로 유입된 호중구의 침윤정도를 확인할 수 있다. 분석 결과, 정상군에 비해 cerulein을 투여한 군에서 MPO 활성이 증가하였다.

후속연구

이상의 결과를 종합해 보았을 때, 白鮮皮 물 추출물은 cerulein으로 유발한 급성 췌장염에서 췌장 중량/체중 비율 감소, 췌장 손상억제, 췌장 호중구 침윤 및 염증성 사이토카인 IL-1β, IL-6 감소를 통하여 염증 억제에 효과적인 약물임을 확인할 수 있었다. 이를 통해 白鮮皮는 추후 급성 췌장염의 예방 및 치료제 개발에 응용 가능성이 있는 약물로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	급성 췌장염의 증상은 어떻게 나타나는가?	급성 췌장염(Acute Pancreatitis; AP)은 췌장에서 발생하는 급성 염증성 질환으로 발병률은 100만 명 중 약 300명 정도이다1). 급성 췌장염은 췌장에 국한된 가벼운 염증반응에서 부터 다발성 장기부전에 의한 합병증에 이르는 중증 염증반응까지 증상이 다양하며2), 주로 복부 상부의 극심한 통증 및 발열, 오심, 구토 등의 증상을 동반한다3,4). 가벼운 양상의 급성췌장염 사망률은 약 10% 정도로 대부분 합병증 없이 자가 치유되며, 중증 급성 췌장염의 사망률은 20~30% 정도로 이는 순환장애, 간 기능 실조, 폐 기능 실조 등의 다발성 장기부전의 합병증으로 인한 것이다5,6).
	급성 췌장염(Acute Pancreatitis; AP)은 무엇인가?	급성 췌장염(Acute Pancreatitis; AP)은 췌장에서 발생하는 급성 염증성 질환으로 발병률은 100만 명 중 약 300명 정도이다1). 급성 췌장염은 췌장에 국한된 가벼운 염증반응에서 부터 다발성 장기부전에 의한 합병증에 이르는 중증 염증반응까지 증상이 다양하며2), 주로 복부 상부의 극심한 통증 및 발열, 오심, 구토 등의 증상을 동반한다3,4).
	백산피의 물 추출물이 급성 췌장염 초기에 염증성 사이토카인에게 미치는 영향은 무엇인가?	본 연구에서 급성 췌장염을 유발 시 췌장의 mRNA 수준에서 염증성 사이토카인의 생산이 증가되는 것을 확인하였다. 白鮮皮 물 추출물이 IL-1$\beta$, IL-6의 발현증가는 감소시켰지만 TNF-$\alpha$는 감소시키지 못하였다. 이는 白鮮皮 물 추출물이 급성 췌장염에서 증가하는 염증성 사이토카인 IL-1$\beta$, IL-6를 감소시켜 췌장 염증을 억제하였음을 의미한다.

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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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