[논문]DNCB로 유발된 아토피 피부염 동물 모델에 대한 곽향정기산(藿香正氣散) 경구투여의 효과

손미주; 이소민; 박성환; 김영은; 정지연

doi:10.6114/jkood.2019.32.2.094

[국내논문] DNCB로 유발된 아토피 피부염 동물 모델에 대한 곽향정기산(藿香正氣散) 경구투여의 효과
The Effects of Orally Administrated Gwakhyangjeonggi-san on DNCB-induced Atopic Dermatitis like Mice Model 원문보기

韓方眼耳鼻咽喉皮膚科學會誌 = The journal of Korean Medicine Ophthalmology & Otolaryngology & Dermatology, v.32 no.2, 2019년, pp.94 - 106

손미주 (한국한의학연구원 임상의학부) , 이소민 (한국한의학연구원 임상의학부) , 박성환 (한국한의학연구원 임상의학부) , 김영은 (한국한의학연구원 미래의학부) , 정지연 (한국한의학연구원 임상의학부)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives : This study was conducted to investigate the effects of Gwakhyangjeonggi-san(GJS) on atopic dermatitis(AD) induced by 2,4-dinitrochlorobenzene(DNCB) in mice. Methods : The mice(Balb/c mice) were divided into three groups; normal Balb/c mice with oil treatment(Sham group), DNCB-induced AD mice(AD group), and GJS treated AD mice(GJS group). GJS group were orally administered GJS daily for 2 weeks. We observed changes of clinical skin severity score, the expression of thymic stromal lymphopoietin(TSLP), interleukin(IL)-4 and tumor necrosis factor(TNF)-${\alpha}$ in skin and mast cell infiltration. Also, serum immunoglobulinE(IgE), IL-4, $TNF-{\alpha}$ and IL-6 were evaluated. Results : The clinical skin severity score of GJS group was decreased compared to AD group. In hematoxylin and eosin staining results, GJS group showed a significant reduction of epithelial skin thickness. In addition, expression of TSLP and mast cell infiltration in skin were also reduced by GJS treatment compared to those of AD group. Thus, we evaluated expression of IL-4, Th2-dependent cytokine, and $TNF-{\alpha}$, pro-inflammatory cytokine in skin. GJS significantly reduced both IL-4 and $TNF-{\alpha}$ compared to AD mice. Moreover, levels of IgE, IL-4, $TNF-{\alpha}$ and IL-6 in plasma also significantly decreased by oral GJS treatment. Conclusion : The present study suggests that GJS can significantly reduced symptoms of AD, therefore it can be a promising candidate for anti-atopic dermatitis treatment.

주제어

표/그림 (10)

그림 Fig. 1. Schematic Representation of the Experiment
표 Table 1. Prescription of Gwakhyangjeonggi-san
그림 Fig. 2. Effects of Gwakhyangjeonggi-san(GJS) on Clinical Aspect in AD Induced Mice Sham, Normal mice with oil treatment; AD, DNCB-induced atopic dermatitis model; GJS, Orally GJS treated DNCB-induced atopic dermatitis model.
그림 Fig. 3. Change of Atopic Dermatitis Index after Gwakhyangjeonggi-san(GJS) Treatment
그림 Fig. 4. Histologic Features of Skin Lesion and Epithelial Thickness
그림 Fig. 5. Change of IgE Levels after Gwakhyangjeonggi-san(GJS) Treatment
그림 Fig. 6. Change of TSLP expression after Gwakhyangjeonggi-san(GJS) treatment
그림 Fig. 7. Change of Mast Cell Infiltration after Gwakhyangjeonggi-san(GJS) Treatment.
그림 Fig. 8. Change of Expression of IL-4 and TNF-α after Gwakhyangjeonggi-san(GJS) Treatment
그림 Fig. 9. Change of Expression of (A) IL-4, (B) TNF-α and (C) IL-6 after Gwakhyangjeonggi-san(GJS) Treatment

AI 본문요약
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문제 정의

이전 연구로 미루어 볼 때, 藿香正氣散은 아토피 피부염 증상 개선을 시킬 수 있을 것으로 추측되나, 기존에 연구된 藿香正氣散은 《東醫寶鑑》 또는 《東醫壽世保元》에 기반한 처방으로 현재 시판되는 한약제제 藿香正氣散과는 그 구성 및 용량에 차이가 있다. 본 연구에서는 藿香正氣散의 아토피 피부염 치료 효능을 확인하고자, DNCB로 유발된 아토피 피부염 동물 모델에서 육안 피부상태, 표피와 진피에서의 TSLP(thymic stromal lymphopoietin), mast cell 침윤을 확인하고, 피부조직의 interleukin(IL)-4, tumor necrosis factor(TNF)-α 및 혈중 IL-4, IL-6, TNF-α 수치변화를 관찰하여 藿香正氣散 경구투여가 아토피 피부염에 미치는 영향을 규명하고자 하였다.

제안 방법

GJS 투여로 개선된 생쥐 피부의 조직을 관찰하기 위하여 H&E(hematoxylin & Eosin stain)염색과 TB 염색(Toluidine blue stain)을 시행하였다. 마우스를 희생시킨 후 피부조직을 일정부분 절제한 후 이를 10% 포르말린에 고정한 다음 파라핀에 포매하였다.
GJS의 아토피 피부염 효과가 피부 조직의 cytokine 분비 뿐 만 아니라 혈중의 cytokine에도 영향이 있는지 살펴보기 위하여 T helper type 2(Th2) cytokine인 IL-4와 proinflammatory cytokine인 TNF-α, IL-6 수치를 분석하였다. AD군은 Sham군 대비 IL-4(p<0.
10 % 포르말린으로 고정하여 파라핀으로 포매한 피부 조직의 표피와 진피에서 TSLP의 면역반응을 확인하였다. TSLP antibody(Thermofisher, USA)를 이용하여 ABC(Avidin-Biotin Complex, Thermofisher) 기반 면역조직화학적 방법을 통해 실시하였고, 광학현미경(Nikon)으로 관찰하였다.
藿香正氣散의 효능을 관찰하기 위하여 실험군을 정상군(sham), 아토피 피부염 대조군(AD), 그리고 藿香正氣散군(GJS)으로 총 3개 군으로 각각 5마리씩 총 15마리로 나누어 실험을 시행하였다. GJS군(617㎎/㎏, 임상농도를 마우스 투여농도로 환산)은 실험 1주일 후부터 2주간 매일 0.
명확한 조직병리학적 관찰을 위해 등 피부 전체 두께(㎛), 단위 면적당 등 피부 진피 내 축적 염증세포와 비만세포 수(cells/㎟), 등 피부 진피 및 표피 내 TSLP세포 수(cells/㎟)를 관찰하였다.
아토피 피부염을 유발하기 위해 1-Chloro-2,4-dinitrobenzene(이하 DNCB, sigma, USA)를 도포하였다. 병태 모델 유발을 위해 olive oil과 acetone(sigma, USA)을 4대 1로 섞은 혼합액에 DNCB가 혼합된 용액을 사용하였다.

대상 데이터

雄性 6주령의 수컷 Balb/c 마우스(20.88±0.14g)를 ㈜새론바이오에서 공급받아 실험당일까지 고형사료와 물을 자유롭게 섭식 할 수 있도록 공급하고 실온 22±2℃, 상대습도 40-60%, 조도 200 lux(8시 점등, 20시 소등)를 계속 유지하면서 1주일간 실험실 환경에 적응시킨 후 실험에 사용하였다. 본 실험은 한국한의학연구원 실험동물윤리위원회(승인번호: 18-004)의 규정을 준수하여 설계, 수행되었다.

데이터처리

통계학적 유의성 검정은 one-way ANOVA(analysis of variance) test 후 Tukey’s post hoc test를 시행하였으며, 유의수준 p<0.05 의 범위 내에서 그 결과들은 평균±표준오차로 나타내었다.

이론/모형

Balb/c 마우스의 피부염은 아토피 피부염에서 일반적으로 사용되는 임상적 육안평가법을 이용하였다. 육안평가 결과는 다음의 5가지 항목을 각각 평가한 점수의 총 합으로 나타내었으며 평가항목은 홍반(erythema), 가려움과 건조피부(pruritus & dry skin), 부종과 혈종(edema & excoriation), 짓무름(erosion), 그리고 태선화(lichenification)로 나누어졌다.

성능/효과

1. 藿香正氣散 경구 투여는 피부 증상 발현을 효과적으로 억제하였으며, ADI 수치 또한 통계적으로 유의하게 감소하였다.
2. 藿香正氣散 경구 투여는 피부조직 비후, TSLP 발현 및 mast cell 침윤을 유의하게 감소시켰다.
3. 藿香正氣散 경구 투여는 혈액 내 IgE 수치를 유의한 수준으로 감소시켰다.
4. 藿香正氣散 경구 투여는 피부 조직에서의 IL-4 및 TNF-α 발현을 유의하게 감소 시켰다.
5. 藿香正氣散 경구 투여는 혈액 내 IL-4, IL-6, TNF-α 함량을 유의한 수준으로 감소 시켰다.
본 연구에서 피부 조직의 H&E 염색 결과, AD군은 Sham군에 비해 상피조직이 두꺼워졌고 GJS군에서는 AD군에 비해 감소하였다. 더불어 AD군의 피부조직에서 TSLP 발현 및 mast cell 침윤이 증가되어 있었으며, 이를 藿香正氣散이 유의하게 감소시켰다.
종합하면, 藿香正氣散은 체내에 흡수되어 아토피 피부염에서 Th2 cytokine인 IL-4와 proinflammatory cytokine인 TNF-α, IL-6를 감소시키며, 혈중 IgE 수치를 감소시킨다. 더불어 피부 조직에서 IL-4, TNF-α의 발현을 감소시키고, TSLP 및 비만세포 침윤을 억제하여 아토피 피부염 임상증상을 개선시키는 것으로 확인되었다.
연구 결과, 홍반, 가려움 및 건조, 부종 및 혈종, 짓무름, 태선화 상태를 측정하여 점수를 구성한 ADI²⁴⁾수치 부분에 있어서, GJS군은 AD군 대비 ADI 수치를 유의하게 감소시키는 것을 알 수 있었다. 특히, 그 효과는 치료 1주 후부터 유의했으며, 2주까지 지속되었다.
특히, 그 효과는 치료 1주 후부터 유의했으며, 2주까지 지속되었다. 이를 통해 藿香正氣散은 아토피 피부염의 피부 임상 양상을 개선시키는 것을 알 수 있었다.
특히, TSLP가 유도하는 mast cell의 활성화는 Th2면역에 중요한 cytokine 등을 활성화 시켜, 상피가 두꺼워 지거나, IgE 수치가 높아지는 등의 면역 반응을 유발시킨다. 이에 본 연구에서 TSLP 및 mast cell 침윤 증가와 연관 하여 IL-4와 IgE 수치를 분석한 결과, 피부 조직과 혈액에서 모두 IL-4의 수치가 藿香正氣散에 의해서 감소되었으며, IgE 수치 또한 유의한 감소를 보였다. IL-4는 Th2 면역 관련 cytokine 중 keratinocyte의 분화과정에서 유도된 유전자의 발현을 억제하며, fibronectin 생산을 감소시켜 피부의 상처치유반응을 손상시키는 것으로 알려져 있으며²⁸⁾, IgE는 mast cell과 결합하여 알레르기 반응을 유발하여 피부에 leukocyte를 응집시키고, 피부 염증, 알레르기 반응을 지속시키는 작용을 하는데²⁹⁾, 藿香正氣散이 이 기전에 작용하여, 아토피 피부염의 알레르기 반응을 감소시키는 것으로 추정된다.
종합하면, 藿香正氣散은 체내에 흡수되어 아토피 피부염에서 Th2 cytokine인 IL-4와 proinflammatory cytokine인 TNF-α, IL-6를 감소시키며, 혈중 IgE 수치를 감소시킨다. 더불어 피부 조직에서 IL-4, TNF-α의 발현을 감소시키고, TSLP 및 비만세포 침윤을 억제하여 아토피 피부염 임상증상을 개선시키는 것으로 확인되었다.
피부조직의 TSLP 발현을 살펴본 결과, 표피와 진피에서 TSLP가 AD군에서 증가하였다가 GJS군에서 비교적 감소하는 것을 확인하였다. 특히 단위면적당 진피의 TSLP의 발현량은 AD군에서 Sham군에 비하여 유의하게 증가하고 있음을 확인하였다(p<0.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	아토피 피부염이란?	아토피 피부염은 영유아기의 흔한 피부 질환 중 하나로 소양감과 피부의 홍반, 부종, 삼출, 태선화 등의 증상이 특징적인 만성 재발성 피부염이다1). 2017년 국민건강영양조사에 따르면 청소년의 25.
	위장 질환과 아토피 간에 관련이 있는 이유는 무엇인가?	최근 위장 질환과 아토피 질환과의 관련성이 보고되고 있는데5), 위장은 음식의 소화 흡수로 인체 내 영양분의 원활한 공급하는 기능을 할뿐만 아니라 면역시스템에서의 중요한 작용을 하고 있다6).
	아토피 피부염의 원인 중에 후천적 소인이 중요하게 작용하고 있음을 나타내는 것은?	아토피 피부염의 원인은 유전적 소인과 후천적 소인으로 나눌 수 있다. 특히 성인의 아토피 피부염의 증가 추세는 아토피 피부염의 발생과 악화에 있어서 유전적 소인뿐만 아니라 산업화, 주거 행태 및 식습관의 서구화 등으로 인한 생활환경적 요인과 같은 후천적 소인이 중요하게 작용하고 있음을 시사한다4).

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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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