[논문]Cotoneaster mongolicus Pojark. 추출물의 HCl/ethanol로 유발된 위염 mice에 대한 보호효과

최정원; 이진아; 신미래; 박해진; 노성수

doi:10.22889/kjp.2022.53.3.153

Cotoneaster mongolicus Pojark. 추출물의 HCl/ethanol로 유발된 위염 mice에 대한 보호효과
Protective Effect of Cotoneaster mongolicus Pojark. Extract in HCl/ethanol-induced Gastritis Mice 원문보기

생약학회지, v.53 no.3, 2022년, pp.153 - 161

최정원 (대구한의대학교 한의과대학 본초약리학교실) , 이진아 (대구한의대학교 한의과대학 본초약리학교실) , 신미래 (대구한의대학교 한의과대학 본초약리학교실) , 박해진 (DHU 바이오융복합시험센터) , 노성수 (대구한의대학교 한의과대학 본초약리학교실)

Abstract ▼ AI-Helper

Cotoneaster mongolicus Pojark. (CM), in the family Rosaceae is an endemic plant to the Mongolian region (its name: Moнroл чapraй). In Mongolia, Cotoneaster species as a crude drug is mainly used for inflammatory diseases, diarrhea, and stomach indigestion. In this study, we evaluated the gastro-protective activity underlying mechanism of CM. For in vivo experiments, mice were divided into 5 groups; normal mice (Normal), gastritis mice (Control), gastritis mice treated with sucralfate 10 mg/kg (SC), gastritis mice treated with CM 100 mg/kg (CML), gastritis mice treated with CM 200 mg/kg (CMH). Gastritis was provoked by HCl/ethanol (60% ethanol in 150 mM HCl). After oral administration of each drug, HCl/ethanol was orally administered 90 mins later to induce gastritis. CM alleviated the damage to the gastric mucosa caused. As a result of confirming the expression of protein in gastric tissue through western blot, CM significantly reduced the expression of NF-κB activated due to gastritis. Also, it significantly modulated the Nrf2-Keap1 pathway. These results indicate that CM not only inhibits the nuclear metastasis of NF-𝛋B but also modulates the Nrf2-Keap1 pathway to relieve inflammation of the gastric mucosa.

주제어

표/그림 (8)

표 Table I. Total polyphenol and total flavonoid contents of Cotoneaster mongolicus
그림 Fig. 1. DPPH and ABTS radical scavenging activity of CM. DPPH radical scavenging activity of CM; (A), ABTS radical scavenging activity of CM and L-ascorbic acid; (B). CM, Cotoneaster mongolicus extract. All data were performed in triplicate and expressed as mean ± SEM.
그림 Fig. 2. Protective effects of CM on HCl/ethanol-induced gastritis in mice. Macroscopic observation of the effect of CM; (A), Ratio of damaged area per total gastric area; (B). Normal; normal mice, Control; gastritis mice, SC; gastritis mice treated with sucralfate 10 mg/kg, CML; gastritis mice treated with CM 100 mg/kg, CMH; gastritis mice treated with CM 200 mg/kg. All data are expressed as mean ± SD (n=8). Significance: ^###p<0.001 versus normal mice, ***p<0.001 versus gastritis mice.
그림 Fig. 3. Effects of CM on the regulation of inflammatory transcription factors. Normal; normal mice, Control; gastritis mice, SC; gastritis mice treated with sucralfate 10 mg/kg, CML; gastritis mice treated with CM 100 mg/kg, CMH; gastritis mice treated with CM 200 mg/kg. All data are expressed as mean ± SD (n=8). Significance: ^###p<0.001 versus normal mice, *p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001 versus gastritis mice.
그림 Fig. 4. Effects of CM on the regulation of inflammatory-related factors. Normal; normal mice, Control; gastritis mice, SC; gastritis mice treated with sucralfate 10 mg/kg, CML; gastritis mice treated with CM 100 mg/kg, CMH; gastritis mice treated with CM 200 mg/kg. All data are expressed as mean ± SD (n=8). Significance: ^###p<0.001 versus normal mice, *p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001 versus gastritis mice.
그림 Fig. 5. Effects of CM on the regulation of NADPH oxidase. Normal; normal mice, Control; gastritis mice, SC; gastritis mice treated with sucralfate 10 mg/kg, CML; gastritis mice treated with CM 100 mg/kg, CMH; gastritis mice treated with CM 200 mg/kg. All data are expressed as mean ± SD (n=8). Significance: ^###p<0.001 versus normal mice, *p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001 versus gastritis mice.
그림 Fig. 6. Effects of CM on the regulation of antioxidant-related proteins. Normal; normal mice, Control; gastritis mice, SC; gastritis mice treated with sucralfate 10 mg/kg, CML; gastritis mice treated with CM 100 mg/kg, CMH; gastritis mice treated with CM 200 mg/kg. All data are expressed as mean ± SD (n=8). Significance: ^##p<0.01, ^###p<0.001 versus normal mice, **p<0.01, ***p<0.001 versus gastritis mice.
그림 Fig. 7. Effects of CM on the regulation of antioxidant enzymes. Normal; normal mice, Control; gastritis mice, SC; gastritis mice treated with sucralfate 10 mg/kg, CML; gastritis mice treated with CM 100 mg/kg, CMH; gastritis mice treated with CM 200 mg/kg. All data are expressed as mean ± SD (n=8). Significance: ^#p<0.05, ^##p<0.01 versus normal mice, *p<0.05, **p<0.01 versus gastritis mice.

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 HCl/ethanol로 유발한 급성 위염 동물모델에서 C. mongolicus의 위 점막 보호효과를 확인하였으며 유의한 결과를 얻었기에 그 기전에 대해 보고하는 바이다.

제안 방법

급성 위염 동물 모델 유발 및 동물 처치 −실험군은 정 상군(Normal), 대조군(Control), sucralfate 10 mg/kg 투여군 (SC), CM 100 mg/kg 투여군(CML) 및 CM 200 mg/kg 투 여군(CMH) 총 5군으로 각각 8마리씩 분류하여 실험을 진행하였다
급성 위염 동물 모델 유발 및 동물 처치 −실험군은 정 상군(Normal), 대조군(Control), sucralfate 10 mg/kg 투여군 (SC), CM 100 mg/kg 투여군(CML) 및 CM 200 mg/kg 투 여군(CMH) 총 5군으로 각각 8마리씩 분류하여 실험을 진행하였다. 실험 18시간 전부터 절식하여 물만 제공하였고, 정상군을 제외한 모든 동물은 각각 농도와 약물에 따라 단회 경구투여하였다. 투여 90분 후 150mM HCl/60% ethanol 0.
실험에 사용된 동물은 6주령의 수컷 ICR mice로, 약물의 보호효과를 확인하기 위해 위염 유발 90분 전 각 실험군의 해당약물과 농도(SC; sucralfate 10 mg/kg, CML; CM 100 mg/kg, CMH; CM 200 mg/kg)에 맞추어 단회 경구투여하였다. 이후 150mM HCl/60% ethanol 0.
본 연구는 Cotoneaster mongolicus Pojark. 추출물(CM)의 HCl/ethanol 유도 위염에 대한 보호효과를 평가하였다. 그 결과, CM은 NF-κB의 핵 내 전이를 억제하여 염증반응을 조절함과 동시에 Nrf2 활성화를 통해 염증을 완화시키는 것으로 판단되며, 이러한 결과는 CM은 위 보호를 위한 우수한 소재로 사용될 수 있을 것임을 시사한다.
실험 18시간 전부터 절식하여 물만 제공하였고, 정상군을 제외한 모든 동물은 각각 농도와 약물에 따라 단회 경구투여하였다. 투여 90분 후 150mM HCl/60% ethanol 0.55 mL를 단회 경구투여하여 위염을 유발하였다. 유발 90분후 isoflurane으로 흡입 마취한 후 위 조직을 채취하였으며, 실험에 사용하기 전까지 -80℃에 보관하였다.

대상 데이터

시료 −본 실험에 사용된 C. mongolicus는 traditional medical research institute(TMRI, Bangkok, Thailand)로부터 건조된 파우더 형태로 공급받았다. C.
실험 동물 −본 실험에 사용된 실험동물은 6주령 수컷 ICR mice(Daehan Biolink Co

데이터처리

SPSS program for windows version 26(Version 26.0, IBM, Armonk, NY, USA)를 사용하여 one-way analysis of variance(ANOVA) test를 실시한 후 least-significant differences(LSD) test로 사후검증을 실시하여 각 군의 평균 차이에 대한 통계적 유의성을 p<0.05에서 검증하였다.

이론/모형

육안적인 위 점막 손상도 관찰 −적출한 위 조직의 손상도는 I-Solution lite(Innerview Co., Korea) 프로그램을 사용하여 위 점막의 손상된 면적을 측정하였으며, 위 전체 면적과 비교한 후 아래의 식을 이용하여 나타내었다.

성능/효과

CM 투여군은 CML군 11.64 ± 2.56%, CMH군 9.64 ± 1.46%의 손상도가 나타났으며, 이는 양성대조군인 SC군의 손상도가 13.43 ± 1.92%인 것으로 보았을 때 CM의 투여가 150 mM HCl/60% ethanol에 의한 위 점막 손상을 효과적으로 완화시켰음을 확인하였다(Fig
CM이 염증관련 인자의 조절에 미치는 효과 −위 조직에서 염증 발현에 관련된 인자인 Cox2, TNFα 및 IL-1β의 발현량을 분석한 결과 Normal군 대비 Control군에서 각각 2.1배, 1.9배, 2.7배 발현이 증가하였다
CM이 항산화 효소의 조절에 미치는 효과 −위 조직에서 항산화 효소인 HO-1, catalase, GPx-1/2의 발현량을 분석한 결과 Normal군 대비 Control군에서 각각 28%, 21%, 28% 의 발현 감소가 나타났다
CM이 항산화 효소의 조절에 미치는 효과 −위 조직에서 항산화 효소인 HO-1, catalase, GPx-1/2의 발현량을 분석한 결과 Normal군 대비 Control군에서 각각 28%, 21%, 28% 의 발현 감소가 나타났다. Control군 대비 CM투여군에서 항산화 효소의 발현량이 증가하였으며 CMH군에서 증가율은 각각 34%, 28%, 51%로 가장 높은 수준의 발현 증가가 나타났다(Fig. 7).
하지만 C. mongolicus 추출물(CM)을 투여한 군인 CML군과 CMH군에서는 위 점막의 손상 정도와 출혈이 크게 감소한 것이 확인되었으며, 이를 정량한 뒤 수치화하여 평가한 결과 CM을 투여한 군에서 양성대조군인 SC군보다 손상도가 낮은 것으로 나타났다(Fig. 2).
그 결과, CM은 NF-κB의 핵 내 전이를 억제하여 염증반응을 조절함과 동시에 Nrf2 활성화를 통해 염증을 완화시키는 것으로 판단되며, 이러한 결과는 CM은 위 보호를 위한 우수한 소재로 사용될 수 있을 것임을 시사한다.
또한 염증관련인자 Cox-2, TNFα 및 IL-1β의 세포질 내 발현은 CM을 투여받은 군 모두에서 유의하게 감소하였으며, 양성대조군인 SC 군과 비교하였을 때도 CMH군은 더욱 우수한 억제효과를 나타냈다(Fig
핵 내 Nrf2의 발현은 Normal군 대비 Control군에서 약 29% 감소하였으며, CM 투여군에서 발현이 농도의존적으로 증가하였고 CMH군에서의 발현 수준은 Normal군과 비슷한 정도로 나타났다. 세포질 내 Keap1의 발현은 Normal군 대비 Control군에서 약 2.2배 증가하였으며, CM 투여군에서 발현이 농도의존적으로 감소하였고 CMH군에서 감소율이 48%로 가장 유의한 결과가 나타났다(Fig. 6).
55 mL를 단회 경구투여하여 위염을 유발하였다. 유발 90분 후 위 조직의 손상정도를 육안으로 확인한 결과 유발을 하지 않은 정상군에서는 손상이 나타나지 않았으나 대조군은 HCl과 ethanol에 의해 위 점막 및 위벽이 전반적으로 손상되었으면 발적, 출혈 및 궤양이 크게 나타난 것으로 확인되었다. 하지만 C.
육안적인 위 점막 손상도 측정 −육안적 평가로 위 점막의 손상도를 확인한 결과, Normal군의 손상도는 1.34±0.41% 로 정상적인 상태로 나타났으며, Control군의 위 점막 손상도는 43.66 ± 2.66%로 150 mM HCl/60% ethanol에 의해 출혈과 점막의 결손이 발생한 것이 확인되었다

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