[논문]상지추출물이 Dextran Sulfate Sodium으로 유도된 대장염 마우스 모델에 미치는 항염증 효능

최설뢰; 김은정

doi:10.4163/jnh.2019.52.2.139

상지추출물이 Dextran Sulfate Sodium으로 유도된 대장염 마우스 모델에 미치는 항염증 효능
Anti-inflammatory effects of mulberry twig extracts on dextran sulfate sodium-induced colitis mouse model 원문보기

Journal of nutrition and health, v.52 no.2, 2019년, pp.139 - 148

최설뢰 (대구가톨릭대학교 식품영양학과) , 김은정 (대구가톨릭대학교 식품영양학과)

초록
AI-Helper

본 연구는 DSS 유도 대장염 마우스 모델에서 MT열수 추출물의 항대장염 효능을 확인하고자 ICR 마우스에 5일 동안 3% DSS와 함께 MT추출물을 경구투여한 후 대장염의 임상적 증상 및 염증 지표들을 분석하였다. 그 결과 MT추출물의 투여는 DSS에 의해 유도된 마우스 대장염 증상의 지표들, 즉 체중 감소와 혈성 설사를 포함한 질병 활성도, 대장점막증식, 그리고 $TNF-{\alpha}$와 IL-6를 포함한 염증성 사이토카인량 증가를 개선시키는 것으로 나타났다. 또한 DSS에 의해 증가된 Cox-2, iNOS, p-Erk 등 염증 지표 단백질의 발현도 MT추출물 투여군에서 감소되었다. 이러한 결과들은 MT추출물이 항대장염 효능이 있음을 제시하며 향후 MT추출물에 포함되어 있는 생리활성물질의 효능과 관련기작이 규명된다면 상지를 물로 우려내어 섭취하는 상지차 형태의 대장염 예방 혹은 개선용 건강식품으로의 개발을 기대해 볼 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: Ulcerative colitis is a common inflammatory bowel disease. Prolonged colitis can be a risk factor for the development of colorectal cancer. Mulberry twig (MT, Sangzhi), a dry branch of Morus alba L., which is widely distributed throughout East Asia, has been shown to have anti-inflammatory activities in the cells. However, the effects of MT extracts on colitis in in vivo are limited. Therefore, in this study, we investigated the anti-inflammatory effects of MT extracts in the dextran sulfate sodium (DSS)-induced mouse colitis model. Methods: Six week-old, male ICR mice were divided into 3 groups: Control (n = 5), DSS (n = 7), and DSS+MT (n = 7) groups. Mice in the DSS and DSS+MT groups were administrated 3% DSS in drinking water for 5 days to induce colitis. At the same time, water extracts of MT (5 g/kg body weight/day) were orally administered to mice in the DSS+MT groups for 5 days. Results: The MT extracts significantly reduced the clinical and pathological characteristics of colitis. Disease activity index, mucosal thickness, and colonocyte proliferation were significantly reduced in the DSS+MT group compared with the DSS group. Furthermore, MT administration reduced the levels of plasma $TNF-{\alpha}$, IL-6, and the colonic myeloperoxidase activity as well as mRNA expression of $TNF-{\alpha}$, IL-6, Cox-2, and iNOS. Conclusion: Taken together, these results suggest that MT water extracts have potent anti-colitis activities in the mouse colitis model.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

그러나 MT의 항염증효과에 대한 연구는 주로 세포 실험으로 진행되었으며 $in $ $vivo$에서의 항염증, 특히 항대장염 효능에 관한 연구는 매우 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 dextran sulfate sodium (DSS)으로 유도된 마우스 대장염모델에서 MT추출물의 항염증효능을 규명하고자 실험을 진행하였다.
현재 사용되고 있는 UC 치료제로는 sulfasalazine, mesalazine 등의 5-aminosalicylic acid 제재, 스테로이드 제재, 항TNF 제재 등이 있는데 UC를 완전히 치료할 수 있는 약제는 없는 실정이며 일부 환자는 약물 치료에 반응하지 않거나 부작용으로 대장절제술을 받게 되는 경우가 있다 [18]. 따라서 부작용이 적고 순응도가 좋은 천연물 유래 UC 예방 혹은 치료제 개발에 대한 지속적인 연구가 필요하며 본 연구에서는 DSS 유도 마우스 UC 모델을 이용하여 MT추출물의 항대 장염 효능과 관련 기작에 대해 연구하였다.
지금까지 MT 추출물의 항염효능은 주로 in vitro 세포실험에서 Cox-2와 iNOS의 유전자 발현, 그리고 NO, prostaglandin E 2, IL-6 수준의 유의적 감소로 확인된 바 있으나 DSS-유도 마우스 대장염 모델에서 대장염 완화 효능을 보인 연구는 제한적이다. 본 연구에서는 마우스 대장염의 다양한 지표들이 MT열수추출물의 급여에 의해서 현저히 개선됨을 제시하였다. 향후에는 MT열수추출물의 주요 생리 활성물질인 ORT의 대장염 예방효과를 연구하고 현재 대장염 치료제로 사용되고 있는 약제의 효능과 비교 분석 및 기능성 식품개발로의 가능성을 추구해 볼 가치가 있을 것으로 사료된다.
이러한 결과는 MT의 투여가 DSS에 의한 대장 점막 상피 세포의 증식을 감소시키는 효과가 있음을 제시한다.

가설 설정

(A) Representative histological images of Control, DSS, and DSS+MT groups are shown. (B) Mucosal thickness was measured microscopically. Value are presented as the mean ± SE.

제안 방법

2% sodium azide 30 μL를 가하여 반응을 정지시킨 후, 25°C, 460 nm 에서 Multiskan GO Microplate Reader (Thermo Scientific, Waltham, MA, USA)로 효소활성을 측정하였다.
5A). MT의 투여가 대장의 NF-kB 활성에 미치는 영향을 보기 위하여 Cox-2의 단백질 발현과 Erk1/2의 인산화 정도를 western으로 분석하였다. 그 결과 Cox-2와 pErk1/2의 발현은 Control군에 비해 DSS군에서 유의적으로 증가하였으며 DSS+MT군에서 발현은 Control군 수준으로 감소하였다 (Fig.
분리된 total RNA는 분석 전까지 -80°C deep freezer 에 보관하였다. PrimeScript 1st strand cDNA Synthesis Kit (TaKaRa, Otsu, Japan)를 사용하여 first-strand cDNA를 합성하였다. Oligo dT Primer (50 μM) 1 μL, dNTP Mixture (10 μM each) 1 μL, template RNA 1 μg을 취하여 RNase free dH 2 O로 10 μL가 되게 부피를 맞추고 65 °C에서 5분간 반응 시킨 뒤차갑게 식혔다.
1% TBST로 10분간 3번 세척한 후 blot은 1:1,000 비율로 희석한 horseradish peroxidaseconjugated anti-rabbit secondary antibody (Santa Cruz Biotechnology, Heidelberg, Germany)를 2차 항체로 사용 하여 상온에서 1시간 incubation하였다. Specific band는 enhanced luminol-based chemiluminescent kit (Bio Science Technology, Pohang, Korea)를 사용하여 암실에서 medical X-ray film (CP-BU new; AGFA)에 노출시켜 검출하였다.
Template로 합성된 cDNA (10 ng/μL)는 SYBR Premix Ex Taq (TaKaRa)을 사용하여 mRNA 발현 분석을 하였다.
chow 식이를 제공하여 사육환경 (항온 25 ± 2°C, 항습 50 ± 5%, 12시간 명암주기)에 적응시킨 후, 난괴법 (randomized complete block design)에 따라 실험동물을 총 3개의 군으로 분류하였다: Control군 (n = 5), DSS를 공급한 군 (DSS군, n = 7), 그리고 DSS와 함께 MT열수추 출물을 공급한 군 (DSS+MT, 5 g/kg body weight/day, n = 7).
95°C에서 30초 동안 초기 denaturation 한 후에 95°C에서 5초, 60°C에서 30초를 1 cycle로 하여 40회 반응시켰다. 각 cycle 마다의 형광신 호를 감지하여 나타내는 threshold cycle, C(t) 값을 분석하여 CFX96 Real time system (Bio-rad, Hercules, CA, USA) 으로 각 실험군 간의 mRNA 발현을 정량분석하였다. Internal transcription marker로는 GAPDH를 사용하였으며 증폭 시 사용한 gene primer 염기서열은 다음과 같다.
대장 적출 후 파라핀 포매한 rectal 조직의 절편을 anti-BrdU antibody (Thermo Scientific, Waltham, MA, USA)로 면역염색하였다. 광학 현미경을 이용하여 200배의 배율로 한 개체의 rectal 조직 에서 무작위로 5구역을 선정하고 각 구역의 점막상피세포에 존재하는 BrdU 염색세포의 숫자를 계수하였다. 구역내에 존재하는 점막상피세포 총 수에 대한 BrdU 염색 세포 수의 비율을 BrdU labeling index로 나타내었다.
그리고 5X PrimeScript Buffer 4 μL, RNase Inhibitor (40 U/μL) 0.5 μL PrimeScript RTase (200 U/μL) 1 μL, RNase free dH 2 O 4.5 μL를 넣고 섞은 뒤 42°C에서 30분간 반응시켜 cDNA를 합성하고 95°C에서 5분간 반응 시켜 효소의 활성을 억제하였다.
다음 세절한 건조 MT (100 g)에 이온수 1.5 L을 각각 가하여 초음파추출기 (Power Sonic 420, Hwashintech, Incheon, Korea)에서 2시간 2회 추출한 후여과 (Whatman No. 2, Maidstone, England)하고 진공감압 농축기 (Eyela, Tokyo, Japan)로 농축하여 MT 열수추출물을 제조하였다 [수율: MT (2.5 ± 0.3%)].
희생 1시간 전에 100 mg/kg의 5-bromo-2'-deoxyuridine (BrdU)을 마우스에 복강 주사하였다. 대장 적출 후 파라핀 포매한 rectal 조직의 절편을 anti-BrdU antibody (Thermo Scientific, Waltham, MA, USA)로 면역염색하였다. 광학 현미경을 이용하여 200배의 배율로 한 개체의 rectal 조직 에서 무작위로 5구역을 선정하고 각 구역의 점막상피세포에 존재하는 BrdU 염색세포의 숫자를 계수하였다.
대장염을 유발하기 위해 3% DSS를 5일 동안 음용수로 Control군을 제외한 실험동물에게 공급하였으며 이 기간 동안 매일 질병 활성도를 측정하여 대장염 유발정도를 확인하였다. 체중변화, 변의 묽기와 혈변정도, 그리고 항문 출혈여부를 근거로 산정한 질병활성도의 경우, Control군은 5일 동안 거의 변화가 없었으나, DSS군의 질병활성도는 DSS 급여 2일째부터 Control군에 비해 유의적으로 증가하였다 (Fig.
포르말린에 고정한 rectal 조직은 파라핀 조직 표본을 제작하여 4 μm 두께로 절편한 다음 hematoxylin & eosin (H&E)으로 염색하였다. 대장점막의 증식정도를 분석하기 위해 Leica Appication Suite (Version 2.8.1)프로그램을 이용하여, 100배의 배율로 점막의 두께를 수직으로 측정하 였다. 무작위로 선정한 군당 3마리 개체의 조직에서 각각 6개의 다른 부위 측정값의 평균값을 구하여 비교하였다.
채혈 후 즉시 맹장부터 직장까지의 대장을 적출하여 길이를 측정한 다음, 적출된 대장에 주사기로 생리식염수를 주입하여 분변을 뺀 후 물기를 제거하고 대장무게를 측정하였다. 대장조직은 proximal, middle, distal 세 부분으로 나누었으며 일부 개체의 rectal 부분은 병리학적 분석을 위해 10% 포르말린 용액에 고정 시켰다. 나머지 조직은 액체질소로 급속 동결하여 -80°C deep freezer에 보관하였다.
3%)]. 식이 섭취량은 매일, 체중은 매주 1회 일정한 시간에 측정하여 기록하였다. 실험동물은 5일간 3% DSS (MP Biomedicals Korea, Seoul, Korea)를 음용수로 공급하고, DSS+MT군에는 DSS 공급과 함께 MT열수추출물을 5일간 경구투여하였다.
식이 섭취량은 매일, 체중은 매주 1회 일정한 시간에 측정하여 기록하였다. 실험동물은 5일간 3% DSS (MP Biomedicals Korea, Seoul, Korea)를 음용수로 공급하고, DSS+MT군에는 DSS 공급과 함께 MT열수추출물을 5일간 경구투여하였다. 본연구의 동물실험은 대구가톨릭대학교 동물실험 윤리위원 회의 승인 후 수행하였다 (IACUC-2014-041).
5B). 조직의 염증반응 중 하나로 호중구의 조직 침투를 들 수 있는데, 이러한 호중구 침투 정도를 측정하기 위해 대장조직에서 호중구에 많이 발현 하는 효소인 MPO의 활성을 측정하였다. MPO 활성은 Control군에 비해 DSS군에서 유의적으로 증가하였으며 DSS군에 비해 DSS+MT군에서의 활성이 감소하는 것을 보였다 (Fig.
혈액은 4°C, 13,20 rpm에서 10분간 원심 분리하여 혈장을 분리한 후 -80°C deep freezer에 보관하였다. 채혈 후 즉시 맹장부터 직장까지의 대장을 적출하여 길이를 측정한 다음, 적출된 대장에 주사기로 생리식염수를 주입하여 분변을 뺀 후 물기를 제거하고 대장무게를 측정하였다. 대장조직은 proximal, middle, distal 세 부분으로 나누었으며 일부 개체의 rectal 부분은 병리학적 분석을 위해 10% 포르말린 용액에 고정 시켰다.
포르말린에 고정한 rectal 조직은 파라핀 조직 표본을 제작하여 4 μm 두께로 절편한 다음 hematoxylin & eosin (H&E)으로 염색하였다.
혈장 NO, TNF-α, IL-6 농도는 각각 NO detection kit (iNtRON, Seongnam, Korea), Mouse TNF-α ELISA Ready-SET-Go! kit (eBioscience, San Diego, CA, USA), Mouse IL-6 ELISA Ready-SET-Go! kit (eBioscience)를 사용하여 제조사의 설명서에 따라 측정하였다.
효소액 100 μL에 Ο-dianisidine (20 mg/mL) 30 μL를 가한 후 H2O2 의 최종농도가 0.0005%가되게 가하여 20°C에서 10분간 반응시켰다.
희생 1시간 전에 100 mg/kg의 5-bromo-2'-deoxyuridine (BrdU)을 마우스에 복강 주사하였다.
희생 전 마우스를 12시간 절식시킨 후, 실험동물은 CO₂로 마취하여 개복을 하고, 복부 대정맥으로부터 헤파린 처리된 주사기를 사용하여 채혈하였다. 혈액은 4°C, 13,20 rpm에서 10분간 원심 분리하여 혈장을 분리한 후 -80°C deep freezer에 보관하였다.

대상 데이터

실험동물은 6주령 수컷 ICR 마우스를 코아텍(주)사 (Busan, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 일주일간 pellet 형태의 lab.
chow 식이를 제공하여 사육환경 (항온 25 ± 2°C, 항습 50 ± 5%, 12시간 명암주기)에 적응시킨 후, 난괴법 (randomized complete block design)에 따라 실험동물을 총 3개의 군으로 분류하였다: Control군 (n = 5), DSS를 공급한 군 (DSS군, n = 7), 그리고 DSS와 함께 MT열수추 출물을 공급한 군 (DSS+MT, 5 g/kg body weight/day, n = 7). 실험식이는 AIN-76A diet를 제조하여 공급하였으며 MT 열수추출물은 대구가톨릭대학교 최상원 교수님 실험실로부터 제공받아 사용하였다. 제조 방법으로는 뽕나무 (Morus alba L.
일주일간 음지에서 자연 건조한 다음 50 ± 5.0°C 의 열풍건조기 (COBP-15S, Shinheung, Seoul, Korea)에서 2일간 건조한 것을 실험재료로 사용하였다 (수분함량은 MT: 7.82 ± 0.2%).
실험식이는 AIN-76A diet를 제조하여 공급하였으며 MT 열수추출물은 대구가톨릭대학교 최상원 교수님 실험실로부터 제공받아 사용하였다. 제조 방법으로는 뽕나무 (Morus alba L.) 가지 (MT)는 봄에 잎이 내돋지 않은 때에 청일뽕 뽕나무로부터 채취 후 세절하여 흐르는 물에 수세하였다. 일주일간 음지에서 자연 건조한 다음 50 ± 5.

데이터처리

각 군별 유의성 검증을 위하여 one-way analysis of variance (ANOVA) test를 하였고, 여러 군 간의 차이는 Duncan's multiple range test에 의해 유의 수준 p < 0.05에서 사후검정을 실시하였다.
1)프로그램을 이용하여, 100배의 배율로 점막의 두께를 수직으로 측정하 였다. 무작위로 선정한 군당 3마리 개체의 조직에서 각각 6개의 다른 부위 측정값의 평균값을 구하여 비교하였다.
실험의 모든 결과는 SPSS (ver.19, IBM, Armonk, NY, USA) 통계 처리 프로그램을 사용하였고, 각 항목에 따라 평균값 ± 표준오차 (standard error, S.E.)를 구하였다.

이론/모형

DSS 공급기간 동안 대장염의 유발정도를 평가하기 위하여 매일 체중, 대변의 묽기, 혈변 유무, 항문 출혈정도를 Cooper 등 [14]이 제시한 임상평가시스템에 기초하여 0 ~ 4점 척도로 평가하였다. 0, 체중감소 없음, 대변 묽기 정상, 혈변 없음, 항문 출혈 없음; 1, 1 ~ 5% 체중 감소, 대변 묽기 정상, 혈변 없음, 항문 출혈 없음; 2, 6 ~ 10% 체중 감소, 약간 묽은 대변, 갈색 변, 항문 출혈 보임; 3, 11 ~ 20% 체중 감소, 묽은 대변, 붉은색 변, 항문 출혈; 4, 20% 초과 체중 감소, 설사, 혈변, 항문 출혈 심함.
광학 현미경을 이용하여 200배의 배율로 한 개체의 rectal 조직 에서 무작위로 5구역을 선정하고 각 구역의 점막상피세포에 존재하는 BrdU 염색세포의 숫자를 계수하였다. 구역내에 존재하는 점막상피세포 총 수에 대한 BrdU 염색 세포 수의 비율을 BrdU labeling index로 나타내었다.

성능/효과

DSS 공급기간 동안 대장염의 유발정도를 평가하기 위하여 매일 체중, 대변의 묽기, 혈변 유무, 항문 출혈정도를 Cooper 등 [14]이 제시한 임상평가시스템에 기초하여 0 ~ 4점 척도로 평가하였다. 0, 체중감소 없음, 대변 묽기 정상, 혈변 없음, 항문 출혈 없음; 1, 1 ~ 5% 체중 감소, 대변 묽기 정상, 혈변 없음, 항문 출혈 없음; 2, 6 ~ 10% 체중 감소, 약간 묽은 대변, 갈색 변, 항문 출혈 보임; 3, 11 ~ 20% 체중 감소, 묽은 대변, 붉은색 변, 항문 출혈; 4, 20% 초과 체중 감소, 설사, 혈변, 항문 출혈 심함.
한편, 염증 상태에서는 염증성 사이토카인, 성장인자 등의 과잉 분비에 의해 crypt 세포들의 세포주기 중 DNA를 합성하는 S phase가 증가되어 비정상적인 증식과 분화를 하게 된다 [26]. DNA 합성 시 BrdU가 유입되는 것으로 crypt 세포증식 정도를 확인할 수 있는데 본 연구에서는 MT추출물을 급여한 DSS+MT군이 DSS군에 비하여 BrdU labeling index가 유의적으로 감소하였다. 이는 MT 추출물이 염증으로 인한 대장 손상을 회복시키는 효과가 있는 것으로 사료된다.
조직의 염증반응 중 하나로 호중구의 조직 침투를 들 수 있는데, 이러한 호중구 침투 정도를 측정하기 위해 대장조직에서 호중구에 많이 발현 하는 효소인 MPO의 활성을 측정하였다. MPO 활성은 Control군에 비해 DSS군에서 유의적으로 증가하였으며 DSS군에 비해 DSS+MT군에서의 활성이 감소하는 것을 보였다 (Fig. 5C).
염증반응이 일어날 때 MAP kinase 활성에 의해 NF-κB가 활성화되며 [30,31] 이는 Cox-2와 iNOS의 유전자 발현 증가와 염증성 사이토카인 분비량 증가로 이어지게 된다. MT추출물은 DSS에 의한 대장조직 Erk 활성 및 Cox-2와 iNOS 유전자 발현의 증가를 억제하는 결과를 보였다. MPO 효소는 HOCl 산화제 등 세포 독성물질의 생성 시 필요로 되는 효소 촉매로써 마우스 대장염모델에서 나타난 과립구 침윤 현상을 평가하는 지표로 많이 사용된다.
MT의 투여가 대장의 NF-kB 활성에 미치는 영향을 보기 위하여 Cox-2의 단백질 발현과 Erk1/2의 인산화 정도를 western으로 분석하였다. 그 결과 Cox-2와 pErk1/2의 발현은 Control군에 비해 DSS군에서 유의적으로 증가하였으며 DSS+MT군에서 발현은 Control군 수준으로 감소하였다 (Fig. 5B). 조직의 염증반응 중 하나로 호중구의 조직 침투를 들 수 있는데, 이러한 호중구 침투 정도를 측정하기 위해 대장조직에서 호중구에 많이 발현 하는 효소인 MPO의 활성을 측정하였다.
1B). 대장 무게는 Control군이 0.263 g, DSS군이 0.337 g, DSS+MT군이 0.313 g으로 DSS군의 대장 무게가 가장 많이 나갔으며 DSS군에 비해 DSS+MT군의 대장 무게는 감소하는 경향이었으나 유의 적인 차이는 없었다 (Fig. 1C).
2B). 대장 점막 상피세포의 증식 정도를 나타내는 BrdU 염색결과 BrdU positive cell의 비율은 Control군에서는 3.11%, DSS군에서는 15.47%, DSS+MT군에서는 6.89%로 나타났다 (Fig. 3).
대장 점막의 두께 또한 Control군이 142.8 μm, DSS군이 551.6 μ m, DSS+MT군이 323.4 μm으로 Control군에 비해 DSS군의 점막 두께가 유의적으로 증가하였으며, DSS+MT군은 DSS군에 비해 41.4% 감소하였다 (Fig. 2B).
염증은 점막 상피세포 장벽의 건전성을 손상시켜 점막 파괴와 흡수기능 소실을 유발하게 된다. 대장 조직을 병리학적으로 분석하였을 때 DSS군에서 점막의 crypt 결손, 염증세포 침투, 점막 세포 증식 등의 현상이 뚜렷하게 나타났으며 그에 반해 DSS+MT군에서는 이러한 변화가 유의 하게 개선됨이 확인되었다. 한편, 염증 상태에서는 염증성 사이토카인, 성장인자 등의 과잉 분비에 의해 crypt 세포들의 세포주기 중 DNA를 합성하는 S phase가 증가되어 비정상적인 증식과 분화를 하게 된다 [26].
동물 희생 시 적출한 대장의 길이와 무게를 측정한 결과, 대장의 길이는 Control군이 10.65 cm, DSS군이 8.33 cm, DSS+MT군이 9.97 cm로 DSS군이 Control군에 비해 길이가 짧은 반면, DSS+MT군의 대장 길이는 DSS군에 비해 증가하는 경향을 보였다 (Fig. 1B). 대장 무게는 Control군이 0.
대장염 환자들은 건강인보다 IL-6 생성량 또한 증가된다는 것이 보고되었고 [28] 대장암 환자를 대상으로 한 연구에서는, 1기, 2 기 환자에서 수술 3개월 후에 IL-6의 농도가 수술 전보다 유의적으로 감소한 것으로 나타났다 [29]. 본 연구에서 MT추출물의 투여는 DSS에 의해 증가된 대장 조직과 혈장의 IL-6 생성량을 유의적으로 감소시켰다.
호중구 침윤은 대장점막 염증의 첫 단계로서 조직 손상, 점막 궤양 등의 임상증상을 나타내게 된다[32]. 본 연구에서 MT추출물이 MPO 활성을 억제하는데 영향을 끼치는지 실험해 본 결과, 대장조직에서 Control군에 비해 DSS군의 MPO 활성이 유의적으로 증가하였으며 DSS군에 비해 DSS+MT군의 MPO 활성이 유의적으로 감소하였다. 지금까지 MT 추출물의 항염효능은 주로 in vitro 세포실험에서 Cox-2와 iNOS의 유전자 발현, 그리고 NO, prostaglandin E 2, IL-6 수준의 유의적 감소로 확인된 바 있으나 DSS-유도 마우스 대장염 모델에서 대장염 완화 효능을 보인 연구는 제한적이다.
또한 정상 마우스에 비해 DSS로 유도된 대장염 마우스들은 질병활성도가 높아지고 체중감소 현상이 나타나는 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 마우스 생존율을 고려하여 3% DSS를 공급하였으며 급여하는 동안에 각 군간의 체중 변화와 질병활성도를 분석한 결과, DSS군의 질병활성도는 Control군에 비해 유의적으로 증가한 반면, DSS+MT군은 DSS군에 비해 질병활성도의 증가 가 유의적으로 감소되었다. Choi 등 [25]은 DSS를 5%로 7일간 급여한 마우스 대장염 모델에서 청일뽕 물 추출물을 급여했을 때 DSS에 의한 질병활성도가 감소되고 대장 길이는 증가하였다고 보고한 바 있다.
본 연구에서도 대장 조직에서의 TNF-α 발현과 혈장 TNF-α 농도가 DSS 급여에 의해 유의적으로 증가하였으며 MT 추출물의 투여가 TNF-α 양을 감소시키는 것을 확인하였다.
실험군간 대장 조직의 염증 정도를 대표적인 염증 지표 유전자인 Cox-2와 iNOS의 발현으로 비교해 보았을 때, Control군에 비해 DSS군의 Cox-2와 iNOS mRNA 발현이 유의적으로 증가한 반면 DSS+MT군에서 이들 유전자 발현은 감소하였다 (Fig. 5A). MT의 투여가 대장의 NF-kB 활성에 미치는 영향을 보기 위하여 Cox-2의 단백질 발현과 Erk1/2의 인산화 정도를 western으로 분석하였다.
염증성 사이토카인으로 TNF-α와 IL-6의 대장 조직 발현 량을 실험군간 비교하였을 때, Control군에 비해 DSS군에서 TNF-α와 IL-6 mRNA 발현이 유의적으로 증가한 반면, DSS+MT군에서의 발현은 Control군 수준으로 감소하였다 (Fig. 4A).
1A). 한편, DSS+MT군의 질병 활성도는 DSS군에 비해 현저하게 감소함을 보였다.
4A). 혈장 NO 량은 Control군에 비해 DSS군에서 증가하였으며 MT의 투여는 NO량을 감소시키는 경향을 보였다 (Fig. 4B). 혈장 TNF-α 및 IL-6의 농도도 Control군에 비해 DSS군에서 증가하였으나 DSS+MT군에서는 Control 군 수준으로 감소하였다.

후속연구

본 연구에서는 마우스 대장염의 다양한 지표들이 MT열수추출물의 급여에 의해서 현저히 개선됨을 제시하였다. 향후에는 MT열수추출물의 주요 생리 활성물질인 ORT의 대장염 예방효과를 연구하고 현재 대장염 치료제로 사용되고 있는 약제의 효능과 비교 분석 및 기능성 식품개발로의 가능성을 추구해 볼 가치가 있을 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	대장염이 암으로 발전하는 기전은 무엇인가?	대장염이 암으로 발전하는 기전으로는 우선 전염증성 사이토카인 (pro-inflammatory cytokine)이 대장 점막의 림프구, 대식세포, 그리고 호중구와 같은 면역세포들의 방어 반응을 활성화시켜 염증반응이 일어난 부위로 모여들게 하고 tumor necrosis factor-α (TNF-α)와 interleukin-6 (IL-6) 등의 사이토카인을 과잉으로 생산하게 유도한다. 이렇게 과잉 생산된 염증성 사이토카인은 다른 염증세포, 혈관내피세포, 섬유아세포 등을 활성화시키고 염증을 촉 진한다 [8].
	상지의 효능은 무엇인가?	상지 (mulberry twig, MT)는 뽕나무의 가지로 예로부터 류머티즘 및 관절염, 혈압, 당뇨, 혈중지질농도조절에 효과 가 있는 것으로 알려져 있다 [10]. MT에는 mulberroside A (MSA), oxyresveratrol (ORT), resveratrol, moracin 등이 주 요성분으로 함유되어 있으며 [11].
	상지의 주요성분 및 특성은 무엇인가?	상지 (mulberry twig, MT)는 뽕나무의 가지로 예로부터 류머티즘 및 관절염, 혈압, 당뇨, 혈중지질농도조절에 효과 가 있는 것으로 알려져 있다 [10]. MT에는 mulberroside A (MSA), oxyresveratrol (ORT), resveratrol, moracin 등이 주 요성분으로 함유되어 있으며 [11]. 이 중 MSA는 RAW 264.7 대식세포에서 lipopolysaccharide (LPS)로 유도된 염 증반응을 완화 [12]시키고, MT에서 추출된 ORT도 LPS에 의한 NF-κB 활성화를 조절함으로써 iNOS와 Cox-2발현을 감소시키고 항염증효과를 나타내는 것으로 보고된 바 있 다 [13]. 그러나 MT의 항염증효과에 대한 연구는 주로 세포 실험으로 진행되었으며 in vivo에서의 항염증, 특히 항대 장염 효능에 관한 연구는 매우 부족한 실정이다.

참고문헌 (32)

Abraham C, Cho JH. Inflammatory bowel disease. N Engl J Med 2009; 361(21): 2066-2078.

상세보기
Eaden JA, Abrams KR, Mayberry JF. The risk of colorectal cancer in ulcerative colitis: a meta-analysis. Gut 2001; 48(4): 526-535.

상세보기
Gillen CD, Walmsley RS, Prior P, Andrews HA, Allan RN. Ulcerative colitis and Crohn's disease: a comparison of the colorectal cancer risk in extensive colitis. Gut 1994; 35(11): 1590-1592.

상세보기
van Hogezand RA, Eichhorn RF, Choudry A, Veenendaal RA, Lamers CB. Malignancies in inflammatory bowel disease: fact or fiction? Scand J Gastroenterol Suppl 2002; 37(236): 48-53.
Yang SK, Loftus EV Jr, Sandborn WJ. Epidemiology of inflammatory bowel disease in Asia. Inflamm Bowel Dis 2001; 7(3): 260-270.
Ng WK, Wong SH, Ng SC. Changing epidemiological trends of inflammatory bowel disease in Asia. Intest Res 2016; 14(2): 111-119.
Yang DH, Yang SK. Trends in the incidence of ulcerative colitis in Korea. Korean J Med 2009; 76(6): 637-642.
Medzhitov R, Janeway CA Jr. Innate immunity: impact on the adaptive immune response. Curr Opin Immunol 1997; 9(1): 4-9.

상세보기
Coussens LM, Werb Z. Inflammation and cancer. Nature 2002; 420(6917): 860-867.

상세보기
Jang YJ, Leem HH, Jeon YH, Lee DH, Choi SW. Isolation and identification of ${\alpha}$ -glucosidase inhibitors from morus root bark. J Korean Soc Food Sci Nutr 2015; 44(7): 1090-1099.
Choi SW, Jang YJ, Lee YJ, Leem HH, Kim EO. Analysis of functional constituents in mulberry (Morus alba L.) twigs by different cultivars, producing areas, and heat processings. Prev Nutr Food Sci 2013; 18(4): 256-262.

원문보기 상세보기
Zhang Z, Shi L. Anti-inflammatory and analgesic properties of cis-mulberroside A from Ramulus mori. Fitoterapia 2010; 81(3): 214-218.

상세보기
Chung KO, Kim BY, Lee MH, Kim YR, Chung HY, Park JH, et al. In-vitro and in-vivo anti-inflammatory effect of oxyresveratrol from Morus alba L. J Pharm Pharmacol 2003; 55(12): 1695-1700.

상세보기
Cooper HS, Murthy SN, Shah RS, Sedergran DJ. Clinicopathologic study of dextran sulfate sodium experimental murine colitis. Lab Invest 1993; 69(2): 238-249.
Hendrickson BA, Gokhale R, Cho JH. Clinical aspects and pathophysiology of inflammatory bowel disease. Clin Microbiol Rev 2002; 15(1): 79-94.

상세보기
Kornbluth A, Sachar DB; Practice Parameters Committee of the American College of Gastroenterology. Ulcerative colitis practice guidelines in adults: American College of Gastroenterology, Practice Parameters Committee. Am J Gastroenterol 2010; 105(3): 501-523.
Su C, Lichtenstein GR. Ulcerative colitis. In: Feldman M, Friedman LS, Brandt LJ, editors. Sleisenger and Fordtran's Gastrointestinal and Liver Disease: Pathophysiology, Diagnosis, Management. Volume 2. 8th edition. Philadelphia (PA): Saunders; 2006. p.2499-2548.
Choi CH, Moon W, Kim YS, Kim ES, Lee BI, Jung Y, et al. Second Korean guideline for the management of ulcerative colitis. Korean J Gastroenterol 2017; 69(1): 1-28.
Okayasu I, Hatakeyama S, Yamada M, Ohkusa T, Inagaki Y, Nakaya R. A novel method in the induction of reliable experimental acute and chronic ulcerative colitis in mice. Gastroenterology 1990; 98(3): 694-702.
Walsh-Reitz MM, Huang EF, Musch MW, Chang EB, Martin TE, Kartha S, et al. AMP-18 protects barrier function of colonic epithelial cells: role of tight junction proteins. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 2005; 289(1): G163-G171.
Araki Y, Sugihara H, Hattori T. In vitro effects of dextran sulfate sodium on a Caco-2 cell line and plausible mechanisms for dextran sulfate sodium-induced colitis. Oncol Rep 2006; 16(6): 1357-1362.
Johansson ME, Gustafsson JK, Sjoberg KE, Petersson J, Holm L, Sjovall H, et al. Bacteria penetrate the inner mucus layer before inflammation in the dextran sulfate colitis model. PLoS One 2010; 5(8): e12238.

상세보기
Morgan ME, Zheng B, Koelink PJ, van de Kant HJ, Haazen LC, van Roest M, et al. New perspective on dextran sodium sulfate colitis: antigen-specific T cell development during intestinal inflammation. PLoS One 2013; 8(7): e69936.

상세보기
Forbes E, Murase T, Yang M, Matthaei KI, Lee JJ, Lee NA, et al. Immunopathogenesis of experimental ulcerative colitis is mediated by eosinophil peroxidase. J Immunol 2004; 172(9): 5664-5675.

상세보기
Choi IY, Lee KT, Kim MC, Kim SJ, Kim DS, Jeon YD, et al. Anti-inflammatory effects of Cheongilppong on DSS-induced ulcerative colitis in mice. Orient Pharm Exp Med 2011; 11(1): 35-39.
Scott RJ, Hall PA, Haldane JS, van Noorden S, Price Y, Lane DP, et al. A comparison of immunohistochemical markers of cell proliferation with experimentally determined growth fraction. J Pathol 1991; 165(2): 173-178.

상세보기
Min HY, Chung HJ, Kim EH, Kim S, Park EJ, Lee SK. Inhibition of cell growth and potentiation of tumor necrosis factor- ${\alpha}$ (TNF- ${\alpha}$ )-induced apoptosis by a phenanthroindolizidine alkaloid antofine in human colon cancer cells. Biochem Pharmacol 2010; 80(9): 1356-1364.
Hoffmann A, Leung TH, Baltimore D. Genetic analysis of NF- ${\kappa}B$ /Rel transcription factors defines functional specificities. EMBO J 2003; 22(20): 5530-5539.

상세보기
Kinoshita T, Ito H, Miki C. Serum interleukin-6 level reflects the tumor proliferative activity in patients with colorectal carcinoma. Cancer 1999; 85(12): 2526-2531.
Janssen-Heininger YM, Poynter ME, Baeuerle PA. Recent advances towards understanding redox mechanisms in the activation of nuclear factor ${\kappa}B$ . Free Radic Biol Med 2000; 28(9): 1317-1327.
Schulze-Osthoff K, Ferrari D, Riehemann K, Wesselborg S. Regulation of NF- ${\kappa}B$ activation by MAP kinase cascades. Immunobiology 1997; 198(1-3): 35-49.
Costa F, Mumolo MG, Ceccarelli L, Bellini M, Romano MR, Sterpi C, et al. Calprotectin is a stronger predictive marker of relapse in ulcerative colitis than in Crohn's disease. Gut 2005; 54(3): 364-368.

상세보기

저자의 다른 논문 :

LOADING...

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

상지추출물이 Dextran Sulfate Sodium으로 유도된 대장염 마우스 모델에 미치는 항염증 효능
Anti-inflammatory effects of mulberry twig extracts on dextran sulfate sodium-induced colitis mouse model 원문보기

초록
AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

이론/모형

성능/효과

후속연구

질의응답

참고문헌 (32)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

연구과제 타임라인

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

상지추출물이 Dextran Sulfate Sodium으로 유도된 대장염 마우스 모델에 미치는 항염증 효능 Anti-inflammatory effects of mulberry twig extracts on dextran sulfate sodium-induced colitis mouse model 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

이론/모형

성능/효과

후속연구

질의응답

참고문헌 (32)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

김은정 (13)

연구과제 타임라인

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

상지추출물이 Dextran Sulfate Sodium으로 유도된 대장염 마우스 모델에 미치는 항염증 효능
Anti-inflammatory effects of mulberry twig extracts on dextran sulfate sodium-induced colitis mouse model 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper