[논문]산수유 추출물에 의한 testosterone으로 유발된 양성 전립선 비대증의 개선

지선영; 김민영; 황보현; 이혜숙; 홍수현; 김태희; 윤선혜; 김현진; 정하은; 김성연; 김태중; 김민지; 김성옥; 최영현

doi:10.5352/jls.2021.31.6.550

산수유 추출물에 의한 testosterone으로 유발된 양성 전립선 비대증의 개선
Extract of Fructus Corni Ameliorates Testosterone-induced Benign Prostatic Hypertrophy in Sprague Dawley Rats 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.31 no.6, 2021년, pp.550 - 558

지선영 (동의대학교 한의과대학 생화학교실) , 김민영 (동의대학교 한의과대학 생화학교실) , 황보현 (동의대학교 한의과대학 생화학교실) , 이혜숙 (동의대학교 한의과대학 생화학교실) , 홍수현 (동의대학교 한의과대학 생화학교실) , 김태희 ((주)함소아제약 중앙연구소) , 윤선혜 ((주)네이처텍) , 김현진 ((주)네이처텍) , 정하은 (충북테크노파크 바이오센터 화장품 뷰티팀) , 김성연 (충북테크노파크 바이오센터 화장품 뷰티팀) , 김태중 (충북테크노파크 바이오센터 화장품 뷰티팀) , 김민지 (충북테크노파크 바이오센터 화장품 뷰티팀) , 김성옥 (경성대학교 식품응용공학부) , 최영현 (동의대학교 한의과대학 생화학교실)

초록
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양성 전립선 비대증(BPH)의 발병은 노화에 따른 남성 호르몬 수치의 변화와 연관된 내분비 기능 저하와 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 현재 BPH 치료를 위해 임상적으로 사용되는 약물은 다양한 부작용을 나타내므로 효과적인 대체 식의약 소재의 개발을 시급히 요구된다. 산수유나무의 열매인 산수유(Fructus Corni)는 오랫동안 다양한 질병의 예방 및 치료에 사용되어왔으며 최근 BPH의 진행을 억제할 수 있음이 밝혀졌다. 본 연구에서는 BPH에 대한 산수유 열수 추출물(CF)의 추가 효능을 평가하기 위해 비거세 및 거세 동물 모델에서 TP에 의한 BPH 유도에 미치는 효과를 조사하였으며, BPH 억제를 위한 양성대조군으로 FINA를 사용하였다. 본 연구의 결과에 의하면 CF 투여는 대조군 및 FINA 처리 그룹에 비하여 비거세 및 거세군 모두에서 전립선의 과도한 발달을 억제하였다. BPH에 대한 CF의 억제 효과는 BPH 유도에 관여하는 testosterone과 DHT의 발현 감소뿐만 아니라 HIF-1α, 5α-reductase type 2, SRC1, AR 및 PSA 발현의 과도한 발현 억제와 관련이 있었다. 또한, 스트레스 호르몬인 cortisol의 혈청 수준은 비거세 및 거세군 모두에서 TP에 의한 BPH 유도 동안 증가하였지만 CF 투여에 의하여 유의하게 감소되었다. 그러나 BPH 유도군에서 insulin 및 IGF-1은 증가되지 않았으며 CF에 의한 효과적인 결과는 나타나지 않았다. 이러한 결과는 AR 신호 전달 경로 활성의 억제를 통해 BPH에 대한 CF의 유익한 효과를 시사하며, 산수유가 BPH의 예방과 치료에 잠재적인 가능성을 가지고 있음을 시사한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Fructus Corni, the fruit of Cornus officinalis, has long been used for the prevention and treatment of various diseases. We recently suggested that it was effective against benign prostatic hyperplasia (BPH). In this study, we investigated the inhibitory effect of Corni Fructus (CF) water extract on BPH induced by testosterone propionate (TP) in noncastrated and castrated animal models. BPH was induced in Sprague Dawley rats by an intramuscular injection of TP in castrated or noncastrated rats. Finasteride (FINA) treatment was used as a positive control for inhibition of BPH. According to our results, CF administration inhibited excessive enlargement of development of the prostate in both the noncastrated and castrated groups compared to the control and FINA-treated groups. The inhibitory effect of CF on BPH was associated with inhibition of expression of hypoxia-inducible factor-1α, 5α-reductase type 2, steroid receptor coactivator-1, androgen receptor (AR), and prostate-specific antigen. Serum levels of the stress hormone cortisol increased during BPH induction by TP in both the noncastrated and castrated groups, but they were attenuated significantly by CF administration. However, insulin and IGF-1 levels were not increased in the BPH-induced groups and CF, and no effective results were found by CF administration. These results point to a beneficial effect of CF on BPH through inhibition of AR signaling pathway activity and imply that CF shows excellent potential as a therapeutic agent for the prevention and treatment of BPH.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1. Effect of CF administration on prostate and body weights in TP-induced BPH rat model. (A) Representative images showing changes of prostate tissues in the castrated and non-castrated experimental groups were presented; the tissue was from the anterior prostate (AP), dorsolateral prostate (DLP) and ventral prostate (VP). (B and C) Prostate (B) and body (C) weights were measured and analyzed. Values are the mean SD (n=6); *p<0.05 vs. control group; #p<0.05 vs. the rat with BPH group. TP (3 mg/kg), rats with testosterone propionate (TP)-induced BPH group; CF (700 mg/kg), rats with BPH group treated with Corni Fructus water extract (CF); FINA (5 mg/kg), rats with BPH group treated with finasteride (FINA)
표 Table 1. Effect of CF administration on the relative organ weight of BHP rats in the non-castrated and castrated experimental groups
그림 Fig. 2. Effect of CF administration on the expression of Hif-1α, 5α-reductase type 2, SRC1, AR and PAS in the prostate tissue of rats with BPH in the non-castrated experimental group. (A) The protein levels were determined by Western blotting using the indicated antibodies. Actin was used as an internal control. (B) Densitometric analysis was performed using an ImageJ Software. Values are the mean SD (n=6); *p<0.05 vs. control group; #p<0.05 vs. the rat with BPH group. TP (3 mg/kg), rats with testosterone propionate (TP)-induced BPH group; CF (700 mg/kg), rats with BPH group treated with Corni Fructus water extract (CF); FINA (5 mg/kg), rats with BPH group treated with finasteride (FINA)
그림 Fig. 3. Effect of CF administration on the expression of Hif-1α, 5α-reductase type 2, SRC1, AR and PAS in the prostate tissue of rats with BPH in the castrated experimental group. (A) The protein levels were determined by Western blotting using the indicated antibodies. Actin was used as an internal control. (B) Densitometric analysis was performed using an ImageJ Software. Values are the mean SD (n=6); *p<0.05 vs. control group; #p<0.05 vs. the rat with BPH group. TP (3 mg/kg), rats with testosterone propionate (TP)-induced BPH group; CF (700 mg/kg), rats with BPH group treated with Corni Fructus water extract (CF); FINA (5 mg/kg), rats with BPH group treated with finasteride (FINA)
그림 Fig. 4. Effect of CF administration on the levels of cortisol (A), insulin (B) and IGF-1 (C) in non-castrated and castrated BPH rat serum. Values are the mean SD (n=6); *p<0.05 vs. control group; #p<0.05 vs. the rat with BPH group. TP (3 mg/kg), rats with testosterone propionate (TP)-induced BPH group; CF (700 mg/kg), rats with BPH group treated with Corni Fructus water extract (CF); FINA (5 mg/kg), rats with BPH group treated with finasteride (FINA).

AI 본문요약
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데이터처리

모든 실험은 평균±표준 편차(standard errors, SD) 로 표시하였고, one-way analysis of variance에 이어 Tukey’s post hoc 테스트로 분석하여 0.05 미만의 값은 통계적으로 유의한 것으로 간주하였다.
실험 결과의 유의성 분석을 위하여 GraphPad Prism 5.03 소프트웨어(GraphPad Software, Inc., La Jolla, CA, USA)을사용하였다. 모든 실험은 평균±표준 편차(standard errors, SD) 로 표시하였고, one-way analysis of variance에 이어 Tukey’s post hoc 테스트로 분석하여 0.

성능/효과

비거세군에 비하여 거세군에서는 전립선의 크기가 현저하게 줄었음을 관찰하였으며, 거세군의 설정이 적절하게 이루어졌음을 먼저 확인하였다. BPH를 유도하기 위하여 비거세군과 거세 군에 TP를 처리한 결과, 두 그룹에서 대조군에 비하여 전립선의 크기가 유의적으로 증가하였다. 그러나 CF 처리군에서는 전립선의 크기와 무게가 비거세군과 거세군 모두에서 유의적으로 감소되었으며, FINA 처리군에서도 현저한 감소를 보여주었다(Fig.
결론적으로, 산수유 추출물(CF)은 비거세군에서 뿐만 아니라 거세군 모델에서도 TP에 의하여 유도된 BPH를 현저하게 개선시킴을 보여주었으며, 이러한 효과는 최소한 testosterone 과 DHT의 감소와 HIF-1α, 5α-reductase type 2, SRC1, AR 및 PSA 발현의 억제에 의한 것임을 알 수 있다

후속연구

아울러 cortisol 수치의 감소는 유의적인 결과로 나타났지만, IGF-1/IGF-1R 신호계의 활성 관련 기전 연구는 추가 실험의 필요성이 제기하였다. 비록 본 연구의 결과는 산수유가 BPH의 예방과 치료를 위한 잠재적인 식의약 소재로서의 개발 가능성이 높음을 시사하지만, CF에 함유된 생리활성 성분의 분석과 함께 BPH 유발에 관여하는 추가적인 세포 내 신호계 및 내분비계의 영향에 관한 유효성의 평가 또한 구체적으로 확인이 되어야 할 것이다.
결론적으로, 산수유 추출물(CF)은 비거세군에서 뿐만 아니라 거세군 모델에서도 TP에 의하여 유도된 BPH를 현저하게 개선시킴을 보여주었으며, 이러한 효과는 최소한 testosterone 과 DHT의 감소와 HIF-1α, 5α-reductase type 2, SRC1, AR 및 PSA 발현의 억제에 의한 것임을 알 수 있다. 아울러 cortisol 수치의 감소는 유의적인 결과로 나타났지만, IGF-1/IGF-1R 신호계의 활성 관련 기전 연구는 추가 실험의 필요성이 제기하였다. 비록 본 연구의 결과는 산수유가 BPH의 예방과 치료를 위한 잠재적인 식의약 소재로서의 개발 가능성이 높음을 시사하지만, CF에 함유된 생리활성 성분의 분석과 함께 BPH 유발에 관여하는 추가적인 세포 내 신호계 및 내분비계의 영향에 관한 유효성의 평가 또한 구체적으로 확인이 되어야 할 것이다.

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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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