[논문]방풍통성산이 고지방식이 유도 어린 비만 생쥐의 지방 축적에 미치는 영향

안상현; 김기봉

doi:10.7778/jpkm.2024.38.1.37

방풍통성산이 고지방식이 유도 어린 비만 생쥐의 지방 축적에 미치는 영향
Effect of Bangpungtongsungsan on Suppressing Fat Accumulation in High-fat Diet-Induced Young Obese Mice 원문보기

大韓韓方小兒科學會誌 = The journal of pediatrics of Korean medicine, v.38 no.1, 2024년, pp.37 - 45

안상현 (세명대학교 한의과대학 해부학교실) , 김기봉 (부산대학교 한의학전문대학원)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives The aim of this study was to determine the inhibitory effects of Bangpungtongsungsan extract (BTS) on fat accumulation in high-fat diet-induced young obese mice. Methods The extract was administered to 3-week-old C57BL/6 male mice fed with a high-fat diet. The experimental groups were divided into a control group (Ctrl), high-fat diet group (HFDF), and BTS treated group after high fat diet feeding (BTST), with 10 mice assigned to each group. Lipid synthesis was observed to confirm the inhibition of fat synthesis. Changes in body weight, body fat percentage, and total cholesterol in the blood were observed to confirm weight control. Peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR-γ) and sterol regulatory element-binding protein (SREBP)-1 positivity was observed to confirm the inhibition of fat accumulation in liver tissue. Results Bangpungtongsungsan significantly inhibited lipid synthesis. Changes in body weight, body fat percentage, and total cholesterol in the blood were significantly lower in BTST rats than in HFDF rats. PPAR-γ and SREBP-1 positivity were significantly lower in BTST rats compared to HFDF rats. Conclusions This study confirms the potential of BTST to inhibit fat accumulation in obesity.

주제어

표/그림 (5)

표 Table 1. The amount and composition of Bangpungtongsungsan extract (BTS)
그림 Figure 1. Effect of Bangpungtongsungsan extract (BTS) on palmitic acid (PA) induced lipid accumulation in HepG2 cell. A) HepG2 cell were treated with BTS. Cell viability was measured by WST-1 (4-[3-(4-Iodophenyl)-2-(4-nitrophenyl)-2H-5-tetrazolio]-1,3-benzene Disulfonate) assay. (B) The lipids were observed using the HT-1S. The volume ratio was calculated by lipid volume /cell volume (um3). The data are expressed as mean percentages relative to the untreated group ± standard deviations. *, p < 0.05 vs. untreated group. ^#, p < 0.05 vs. PA group.
그림 Figure 2. The mitigative effects of Bangpungtongsungsan extract (BTS) in fat distribution of high fat diet feeding mice. A. DEXA-fat. B. Total Cholesterol. Abbreviation : DEXA, Dual energy x-ray absorptiometry; Ctrl, General diet feeding C57BL/6 mice; HFDF, High fat diet feeding C57BL/6 mice; BTST, High fat diet feeding C57BL/6 with BTS (0.35 ㎎/㎏/day) extract for 12 week. *, p < 0.05 compared with Ctrl; ^#, p < 0.05 compared with HFDF.
표 Table. 2. Effects of Bangpungtongsungsan extract (BTS) on body weight in high fat diet feeding mice
그림 Figure 3. The mitigative effects of Bangpungtongsungsan extract (BTS) in lipid deposition of high fat diet feeding mice. Abbreviation : M/T, Masson trichrome; PPAR-γ, Peroxisome proliferator-activated receptor-γ ; SREBP-1, Sterol regulatory element-binding transcription protein; CV, central vein; PV, portal vein; arrow, immunohistochemistry positve reaction; Bar size, 50㎛; *, p <0.05 compared with Ctrl ; ^#, p <0.05 compared with HFDF. Other abbreviation same as Fig. 2.

AI 본문요약
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문제 정의

방풍통성산이 고지방식이 유도 어린 비만 생쥐의 지방 축적에 미치는 영향을 확인하기 위해 본 연구는 태령 3주의 어린 수컷 생쥐에 고지방식이를 섭식시킨 후 방풍통성산을 투여하여 생쥐의 체중 변화, 체내 지방비율, total cholesterol 변화, PPAR-γ 양성반응, SREBP-1 양성반응 변화를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다.
본 연구를 통해 방풍통성산이 고지방식이로 유발된 비만의 지방 축적을 억제하고 PPAR-γ 및 SREBP-1 조절에 대한 가능성을 확인하였기에 보고하는 바이다.
본 연구에서는 먼저 방풍통성산 추출물이 in vitro에서 지방 생성을 조절하는지 조사하였다. PA 처리된 HepG2 세포의 지질 축적은 3차원 굴절률의 분포를 기반으로 3D 단층 촬영을 사용하여 측정되었다.
본 연구에서는 이러한 방풍통성산의 지방대사 조절을 통하여 지방 축적 억제 효과를 알아보고자 하였다.
이를 면역조직화학적으로 확인하고자 본 연구에서는 지방축적 간세포들을 관찰하였다. 간 조직에서 PPAR-γ 및 SREBP-1의 발현을 각각 조사하였으며, 이를 통해 방풍통성산은 고지방식이 생쥐의 간 조직에서 PPAR-γ 및 SREBP-1의 발현을 감소시키는 것을 확인하였다.

제안 방법

간조직 내에서 지방화에 따른 형태변화를 조사하기 위하여 Masson’s trichrome 염색을 사용하여 조직학적 구조를 관찰하였다.
방풍통성산 추출물을 생리식염수에 희석하여 0.35 ㎎/㎏의 양을 0.1 ㎖씩 BTST에 고지방식이 8주 섭식 후 12주 동안 경구투여 하였다.
결과를 평가할 때 발생할 수 있는 주관적 편향을 최소화하기 위해 2주 동안 적응시킨 후 체중 13 ± 1 g으로 선별하여 실험에 사용하였다. 실험군은 대조군 (Control, Ctrl), 고지방식이 섭취군 (high fat diet feeding group, HFDF), 고지방식이 섭취 후 방풍통성산 추출물 투여군 [Bangpungtongsungsan extract (BTS) treated group after high fat diet feeding, BTST]으로 나누었고, 각각 10마리씩 배정하였다. 실험기간 동안 과소 및 과다 체중 (평균 ± 10 g 이상)과 이상섭식행동을 관찰하여 해당 개체를 선정에서 제외하였다.
지질축적에 관여하는 peroxisome proliferator activated receptor-γ (PPAR-γ)와 sterol regulatory element binding proteins-1 (SREBP-1)의 면역조직학적 변화를 조사하기 위해 항 PPAR-γ와 SREBP-1 항체를 이용한 면역조직화학적 염색을 실시하였다.

대상 데이터

실험에 사용된 방풍통성산 (Bangpungtongsungsan)은 세명대학교 한방병원에서 제조된 것을 사용하였다(Table. 1).
인간 간암 세포주 (Human hepatocellular carcinoma cell line, HepG2)는 한국세포주은행에서 구매하여 사용하였다. HepG2 세포는 10% fetal bovine serum (FBS, Sigma, St Louis, MO, USA)과 항생제 (Penicilin-steptomycin)를 첨가한 Minimum Essential Medium Eagle(MEM, Sigma, St.
자바이오 (JA-Bio, Seoul, Korea)에서 분양 받은 태령 3주 C57/BL6계 수컷 생쥐를 사용하였다. 결과를 평가할 때 발생할 수 있는 주관적 편향을 최소화하기 위해 2주 동안 적응시킨 후 체중 13 ± 1 g으로 선별하여 실험에 사용하였다.

데이터처리

면역조직화학의 결과는 image Pro 10 (Media cybernetics, Rockville, MD, USA)을 이용한 영상분석을 통해 수치화 (means ± standard error) 되었다
통계는 SPSS software (SPSS 25, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 사용하였으며, one-way ANOVA 시행을 통해 유의성 (p < 0.05)을 검증하고, 사후 검증은 Tukey’s honestly significant difference (HSD) test를 실시하였다.

이론/모형

체내 지방 분포는 Dual-energy x-ray absorptiometry(DEXA)-Fat로 조사하였다. 5% isoflurane으로 수면 마취상태에서 X-ray absorptiometry (Inalyzer, Medikors,Seoul, Korea)로 측정하였다.

성능/효과

HFDF와 BTST에서 지방방울이 가득 찬 그물모양(mesh-like type)의 세포질을 가진 간세포들과 큰 지방방울 덩어리가 세포질에 찬 간세포들이 간조직에서 관찰되었으나, BTST는 HFDF에 비해 훨씬 적은 수의 지방축적 간세포가 관찰되었다.
PPAR-γ 양성반응은 Ctrl (6,140 ± 990)에 비해 HFDF (56,738 ± 4,527)는 824%, BTST (27,494 ± 2,027)는 348% 증가하였다
간 조직에서 PPAR-γ 및 SREBP-1의 발현을 각각 조사하였으며, 이를 통해 방풍통성산은 고지방식이 생쥐의 간 조직에서 PPAR-γ 및 SREBP-1의 발현을 감소시키는 것을 확인하였다.
본 연구결과를 통해 방풍통성산은 지질대사에 중요한 인자인 PPAR-γ 및 SREBP-1의 발현을 하향 조절하여 지질 축적을 억제하는 효과가 있음을 확인하였다
혈액 내 total cholesterol은 Ctrl에 비해 HFDF, BTST 모두 높았으나, BTST는 HFDF에 비해 36% 정도 유의성 있게 낮은 결과를 보였다. 이러한 결과들은 방풍통성산이 고지방식이를 하는 비만한 사람의 급격한 체중 증가 및 체지방 증가를 억제할 수 있는 가능성을 보여준다.
PA 처리된 HepG2 세포의 지질 축적은 3차원 굴절률의 분포를 기반으로 3D 단층 촬영을 사용하여 측정되었다. 측정 결과 방풍통성산 추출물은 지질 합성 및 축적을 억제하는 효과가 있음을 확인하였다.

후속연구

따라서 방풍통성산은 지방 축적을 억제함으로써 비만이나 NAFLD 같은 지방 대사 장애를 충분히 개선시킬 수 있을 것으로 기대된다. 다만 본 연구는 3주된 어린 생쥐를 사용하여 실험하였기에 임상 현장에 적용하기 위해서는 추가적인 임상연구 및 안전성 연구가 필요할 것으로 생각된다.
이러한 결과는 방풍통성산이 PPAR-γ 및 SREBP-1 발현을 감소시켜 비만이나 NAFLD 같은 지방대사 장애로 인한 지방축적을 억제시킬 수 있음을 의미한다. 따라서 방풍통성산은 지방 축적을 억제함으로써 비만이나 NAFLD 같은 지방 대사 장애를 충분히 개선시킬 수 있을 것으로 기대된다. 다만 본 연구는 3주된 어린 생쥐를 사용하여 실험하였기에 임상 현장에 적용하기 위해서는 추가적인 임상연구 및 안전성 연구가 필요할 것으로 생각된다.

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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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