[논문]민꽃게 추출물의 역류성 식도염 동물모델에서 유효성 평가

남현화; 서윤수; 이지혜; 서영혜; 양선규; 문병철; 김욱진; 난리; 추병길; 김중선

doi:10.6116/kjh.2020.35.4.17.

민꽃게 추출물의 역류성 식도염 동물모델에서 유효성 평가
Effect on rat model of reflux esophagitis treated with Charybdis japonica extract 원문보기

大韓本草學會誌 = The Korea journal of herbology, v.35 no.4, 2020년, pp.17 - 23

남현화 (한국한의학연구원 한약자원연구센터) , 서윤수 (한국한의학연구원 한약자원연구센터) , 이지혜 (한국한의학연구원 한약자원연구센터) , 서영혜 (한국한의학연구원 한약자원연구센터) , 양선규 (한국한의학연구원 한약자원연구센터) , 문병철 (한국한의학연구원 한약자원연구센터) , 김욱진 (한국한의학연구원 한약자원연구센터) , 난리 (전북대학교 농업생명과학대학) , 추병길 (전북대학교 농업생명과학대학) , 김중선 (한국한의학연구원 한약자원연구센터)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives : In this study, we investigated the protective effects of Charybdis japonica (C. japonica) water extract on the acute reflux esophagitis in rat models. Methods : Twenty rats were divided into four groups for examination: normal control group (n=6), the reflux esophagitis group (n=6), reflux esophagitis treated with positive control group (ranitidine 40 mg/kg, n=6), reflux esophagitis treated with C. japonica group (100 mg/kg, n=6). All rats fasted for 18 hr and then were induced with reflux esophagitis by a pylorus and forestomach ligation operation. After 4 hr, the rats were sacrificed. The proinflammatory cytokine and proteins expression measured by western bolt assay, and the histopathological analysis of the esophageal mucosa measured by hematoxylin and eosin staining. Results : C. japonica administration significantly was protecting esophageal mucosal damage upon histological analysis of reflux esophagitis in rats. The C. japonica treatment confirmed the protection of the reduction of claudin-5, an evaluation index of the damage of tight junctions in the reflux esophagitis. C. japonica was also found to inhibit the expression of proteins such as COX-2 and TNF-α in the rat esophagus. C. japonica markedly attenuated the activation of NF-κB and phosphorylation of IκBα at the same time. Conclusion : These results indicated that C. japonica suppressed the development of esophagitis through the modulation of inflammation by regulating NF-κB activation. Based on these findings, we concluded that C. japonica can prevent reflux esophagitis.

주제어

표/그림 (4)

그림 Fig. 1. Effects of C. japonica extracts on esophagus tissues of rats induced esophagitis.
그림 Fig. 2. The C. japonica extracts improved esophagus tissues histology in reflux esophagitis rats.
그림 Fig. 3. The C. japonica extracts improved claudin-5 protein expression level in reflux esophagitis rats.
그림 Fig. 5. Inhibition effects of C. japonica extracts on the expression of p-IκBα and p-NF-κBp65 in esophagus tissues.

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 민꽃게 물추출물을 이용하여 역류성 식도염에서 효능을 검증하고 그 기전을 연구하고자 한다.

제안 방법

실험군은 총 4개의 군으로 정상군(Normal), 역류성식도염 유발 대조군(reflux esophagitis control; vehicle), 역류성 식도염 유발 후 민꽃게 물추출물 100 ㎎/㎏ 투여군, 역류성 식도염 유발 후 양성대조 물질 ranitidine 40 ㎎/㎏ 투여군 (positive control)은 각각 5마리씩 나누어서 사용하였다. 급성역류성식도염 유발은 수술 18시간 전부터 고형사료 공급 중단하여 (물 충분히 공급) 절식하였으며 호흡마취 후 2 ㎝정도 개복 하고, 유문 및 전위를 각각 3.
이 연구를 통해 역류성 식도염에 민꽃게 물추출물의 역류성 식도염 동물모델에서의 보호효과를 육안 소견 및 병리조직학적인 검사를 통해 확인하였다. 그리고 식도 상피 결합조직 사이의 tight junction의 보호와 다양한 염증성 인자들의 감소를 확인함으로써 민꽃게 물추출물이 항염증 효과를 확인할 수 있었다.

대상 데이터

Sprague Dawley (SD) 랫드 24마리를 한일실험동물센터 (Wanju, Korea)에서 구입하여 1주일 사육실 환경에 적응시킨 후 실험에 사용하였다. 모든 동물은 온도 22 ± 2℃, 습도 50 ± 5%, 명암주기(light-dark cycle)는 12시간 주기로 조절하여 사육하였다.
본 연구에 사용된 시료 민꽃게는 서해안 산지로 2019년 6월에 충청남도 보령시에서 구매하였고, 한국한의학연구원 양선규 박사로부터 형태감별을 거쳐 검증 후, 1차 미토콘드리아 COI (cytochrome c oxidase subunit I) DNA 바코드 염기 열 NCBI Gene Bank 등록 민꽃게 COI 염기서열 비교를 통해 그종을 확정하여 실험에 사용하였다. 실험에 사용한 민꽃게 시료는 표본을 제작하여(Voucher number: 2-19-0514) 한국한의학연구원 한약자원연구센터에 보관하였다.

데이터처리

모든 실험의 결과는 평균±표준편차로 나타내었으며, 모든 처리군간의 통계적 유의성은 ANOVA one-way로 검정을 실시하여 p<0.05 경우에만 유의차가 있는 것으로 표시하였다.
식도 점막 손상 측정은 유문 및 전위부결찰 수술 4시간 후, 식도를 분리하였고 세로로 절단. 절단된 식도 내부는 0.9% NaCl로 세척하여 전개한 뒤 광학디지털 카메라를 이용하여 촬영하였고 식도 손상도 측정은 image J 프로그램을 이용하여 계산하였다.

성능/효과

2. 또한, 세포 결합단백질 발현 분석 결과, 민꽃게 추출물 투여에 의해 식도 조직의 상피와 내피 사이의 결합조직 내 손상의 보호와 함께 claudin-5의 감소가 경감됨을 확인하였다.
3. 식도 조직 내 염증성 단백질 밀 사이토카인 발현량을 분석한 결과, 민꽃게 추출물은 역류성 식도염 유발에 의해 발현이 증가된 COX-2, TNF-α, IκB-α, NF-κB 인자들을 유의적으로 감소시켰다.
민꽃게 물추출물을 투여한 경우 p-IκBα 의 발현량이 대조군에 비해 20% 억제 활성을 보였고, ranitidine을 투여한 경우 30% 정도의 억제 활성을 보였다. p-NF-κB p65 발현량을 측정한 결과, 민꽃게 물추출물을 투 여한 처리군은 대조군에 비해 43% 억제 활성을 보여 양성대 조군은 대조군에 비해 50% 이상의 억제 활성을 보였다 (Fig. 5).
4). 그러나, 민꽃게 물추출물을 경구 투여한 식도 조직에서는 COX-2의 발현량이 대조구에 비해 30% 감소된 것으로 확인되었고 ranitidine를 투여한 식도 조직에서는 대조군에 비해 60% 이상의 억제 활성을 보였다. 민꽃게 물추출물을 경구 투여한 식도 조직에서는 TNF-α의 발현량이 대조구에 비해 12%의 억제활성을 보였으며 ranitidine를 투여한 식도 조직에서는 대조군에 비해 14%의 억제활성을 나타냈다.
이 연구를 통해 역류성 식도염에 민꽃게 물추출물의 역류성 식도염 동물모델에서의 보호효과를 육안 소견 및 병리조직학적인 검사를 통해 확인하였다. 그리고 식도 상피 결합조직 사이의 tight junction의 보호와 다양한 염증성 인자들의 감소를 확인함으로써 민꽃게 물추출물이 항염증 효과를 확인할 수 있었다. 그리고 이러한 기전으로 민꽃게 물추출물의 투여에 의한 IκB-α과 NF-κB의 인산화 억제가 하나의 원인임을 확인하였다.
대조군에서 위 내용물 및 위산 역류로 인한 COX-2 및 TNF-α의 발현량은 정상군에 비해 유의하게 증가되었다(Fig. 4).
H2 억제제인 Ranitidin의 보호효과는 이전 발표된 연구 결과에 의해 보고되었으며 본 연구에서도 양성대조약물로 Ranitidin을 사용하여 평가한 결과 유의적인 개선 효과를 확인하였다[Akanda and Park 2017]. 민꽃게 물추출물 투여군에서도 식도 침식 면적에 보호효과가 확인되었고, 비록 Ranitidin에 미치지는 못하지만 유사하게 역류성 식도염 유발 대조군과 비교하였을 때 식도 조직손상에 대한 보호 작용을 나타내었다.
그러나, 민꽃게 물추출물을 경구 투여한 식도 조직에서는 COX-2의 발현량이 대조구에 비해 30% 감소된 것으로 확인되었고 ranitidine를 투여한 식도 조직에서는 대조군에 비해 60% 이상의 억제 활성을 보였다. 민꽃게 물추출물을 경구 투여한 식도 조직에서는 TNF-α의 발현량이 대조구에 비해 12%의 억제활성을 보였으며 ranitidine를 투여한 식도 조직에서는 대조군에 비해 14%의 억제활성을 나타냈다.
대조군에서 위 내용물 및 위산 역류로 인한 세포질 내 p-IκBα의 활성화로 인해 핵 내 p-NF-κB p65 활성화가 진행 되었음을 확인하였다. 민꽃게 물추출물을 투여한 경우 p-IκBα 의 발현량이 대조군에 비해 20% 억제 활성을 보였고, ranitidine을 투여한 경우 30% 정도의 억제 활성을 보였다. p-NF-κB p65 발현량을 측정한 결과, 민꽃게 물추출물을 투 여한 처리군은 대조군에 비해 43% 억제 활성을 보여 양성대 조군은 대조군에 비해 50% 이상의 억제 활성을 보였다 (Fig.
, 2015]. 민꽃게 추출물 투여군에서는 식도 조직의 상피와 내피 사이의 결합조직내 손상의 보호와 함께 claudin-5의 감소가 경감됨을 확인함으로써 민꽃게 추출물 투여가 식도염의 상황에서의 상피세포 사이의 결합조직을 보호하고 있음을 확인하였다.
, 2009]. 본 연구에서 역류성 식도염 유발 수술 후 식도점막을 관찰한 결과, 위 내용물 및 위산 역류로 인해 식도의 손상이 관찰되었으며 손상 부위의 조직을 분석하였을 때 출혈, 염증 세포 침윤 및 상피 파괴와 같은 조직손상이 관찰되었으며, 이러한 증상은 Ranitidin 투여에 의해 현저하게 감소됨을 확인하였다. H2 억제제인 Ranitidin의 보호효과는 이전 발표된 연구 결과에 의해 보고되었으며 본 연구에서도 양성대조약물로 Ranitidin을 사용하여 평가한 결과 유의적인 개선 효과를 확인하였다[Akanda and Park 2017].
, 2015). 역류성 식도염 유발군에서 Claudin-5의 감소가 확인되었으며, 이러한 변화는 조직학적인 변화결과와 일치함을 확인하였다. 특히 이러한 상피세포 사이의 결합조직의 보호는 소화기계 점막 면역계를 유지하는데 매우 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있어 민꽃게 추출물 투여를 통한 식도 점막 보호여부를 확인할 수 있었다.

후속연구

그리고 이러한 기전으로 민꽃게 물추출물의 투여에 의한 IκB-α과 NF-κB의 인산화 억제가 하나의 원인임을 확인하였다. 본 연구를 통해 민꽃게 물추출물을 이용한 역류성 식도염 보호 소재로서의 가능성을 확인한 연구 결과로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	역류성 식도염의 발병률이 증가하고 있는 이유는 무엇인가?	, 1979). 우리나라에서는 1990년대까지만 해도 역류성 식도염은 주요 관심질환에 속하지 않았으나, 점차 서구화 되고 있는 식습관 및 생활습관과 지나친 음주, 비만 인구 증가 등의 원인으로 최근 발병률이 증가하고 있는 질병이다 (Lee et al., 2006; Yoo et al.
	게 추출물의 알려진 효능으로는 무엇이 있는가?	, 1998). 게에 함유된 다양한 성분을 이용한 연구가 진행되고 있으며 항당뇨 (Kim Jin Nam et al.,2009), 항암작용 (Rezakhani et al., 2017; Pegah et al,.2015), 항염증 및 항산화 작용 (Yen et al., 2008)이 보고된바 있다. 동의보감에서는 약재로 게를 해(蟹)라고 하며 그 성질이차고 맛은 짜며 위기(胃氣)를 다스려 음식이 소화되게 한다고기록되어 있다 (Heo, c2006).
	역류성 식도염이란 무엇인가?	역류성 식도염은 위 내용물의 역류로 인해 복부 통증 등의 임상 증상과 함께 점막의 변화를 가져오는 질환으로, 염산에 노출 된 시간이 길수록 심한 병변을 보인다. 전형적인 역류성 식도염은 식도의 과다한 산과 펩신의 노출이 주된 원인인 반면 비전형적인 역류성 식도염은 산과 펩신의 노출정도는 정상이나 식도의 감각이 이에 비정상적으로 과민해져 발생하는 것으로 알려져 있다 (DeMeester et al.

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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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