| 논문명: 사염화탄소에 의해 유발된 흰쥐의 간독성에 미치는 흰점박이꽃무지 추출물의 간보호 효과 |
| 연구자: 농촌진흥청 국립농업과학원 농업생물부 잠사양봉소재과 전정우·권해용·조유영·여주홍·이희삼 |
| 발간일: 2012.10.12 |
굼벵이하면 떠오르는 이슈, 바로 간이죠. 간에 관련된 중요한 논문 하나 소개합니다. '사염화탄소'는 간과 신장에 손상을 줄 수 있으며, 암의 발생 확률을 높이는 일종의 독극물입니다. 이런 사염화탄소를 흰쥐의 간에 투입하여 간 수치를 나타내는 AST(GOT) 수치와 ALT(GPT) 수치를 확인하여 효능을 검증하는 실험이네요. 이하, 논문 내용입니다.
1. 간세포에서 추출물의 간보호 효과
사염화탄소에 의해 유도된 간독성 회복에 대한 흰점박이꽃무지와 장수풍뎅이 추출물의 효과를 살펴보기 위하여, 사염화탄소로 독성을 유발시킨 일차배양 간세포에 흰점박이꽃무지와 장수풍뎅이 추출물을 첨가하여 배양한 후, 배양액으로 유리되는 GPT 활성과 bile acid 및 bilirubin량을 측정하였다. 일차배양한 간세포를 사염화탄소로 독성을 유발시키면 거의 모든 세포가 괴사를 일으키나, 흰점박이꽃무지와 장수풍뎅이 추출물을 동시에 첨가한 경우에는 간세포괴사가 덜 되었음을 확인할 수 있었다. 사염화탄소 처리로 인하여 간세포가 독성을 입게 되면 GPT 효소가 배양액으로 유리되어 525.5 ± 22.2 U/mL로 증가되었지만, 흰점박이꽃무지와 장수풍뎅이 추출물을 처리하면 GPT 수치가 318.0 ± 20.8 U/mL과 481.2 ± 42.7 U/mL로 감소되어 각각 41.2%와 8.4%의 간독성 회복효과를 나타내었고, bile acid 수치는 흰점박이꽃무지 추출물(21.30 ± 1.14μmol/L)이 사염화탄소군(59.30 ± 1.51 μmol/L)보다 유의적으로 낮았으며, 또한 간세포 변성이나 괴사와 관련이 깊은 bilirubin 수치에서도 흰점박이꽃무지 추출물이 사염화탄소군보다 25.5% 효과적인 것으로 확인하였다. 결과적으로 흰점박이꽃무지 추출물은 간질환 치료제인 실리마린과 유사한 결과를 보였으며 또한 장수풍뎅이 추출물보다 흰점박이꽃무지 추출물이 간독성 회복효과에 대하여 긍정적인 효과가 있을 것으로 사료된다.
2. 간독성 동물 간의 항섬유화 효과
흰점박이꽃무지 분획물이 사염화탄소로 유도된 간독성 흰쥐의 hydroxyproline을 측정하여 간섬유화에 미치는 영향을 확인하였다. 사염화탄소에 의하여 간독성이 유도되면 정상군에 비하여 hydroxyproline 함량이 약 3배 정도 증가됨을 알 수 있었다. 흰점박이꽃무지 I 분획 투여군의 hydroxyproline 함량은 0.135 ± 0.024 0.204 ± 0.082μmole/g으로 사염화탄소군의 0.204 ± 0.082 μmole/g보다 감소하여 흰점박이쫓무지 분획물이 대조군에 비해 약 57% 항섬유화 효과가 있는 것을 확인하였다.
3. 간독성 동물 간의 조직학적 변화
흰점박이꽃무지를 투여함으로써 나타나는 간보호 효과를 간의 병리·조직학적 측면에서 관찰하기 위하여, 간 조직을 H&E 염색을 하여 전자현미경으로 관찰을 하였다. 정상군의 간조직에서는 특별한 병변을 관찰할 수 없었으나(그림 A), 사염화탄소군의 간조직에서 간세포가 괴사됨을 알 수 있었고, 특히 중심정맥 오른쪽에 염증세포가 증가됨을 확인할 수 있었고, 정상적인 형태의 간세포가 사라지고 콜라겐이 많이 형성되고, mitochondria의 크기가 비대해짐을 알 수 있었다(그림 B). 흰점박이꽃무지 투여군은 중심 정맥 쪽에 아주 경미한 허혈성 변성 이외에는 다른 병변을 찾을 수 없었고, 세포내 organelle이 유지된 편이고 콜라겐 형성이 매우 많이 줄어들었다(그림 C). 이와 같이 흰점박이꽃무지 투여군은 사염화탄소로 생쥐에 간독성을 유발시켰을 때 뚜렷한 간보호 활성을 나타냄을 간조직 검사로 밝힐 수 있었다.
고찰
간세포 배양액내 GPT 효소 활성은 정상 간세포에 비해서 유의적으로 높은 활성을 보임으로서 사염화탄소에 의한 간 독성을 나타내었지만 흰점박이꽃무지 추출물과 장수풍뎅이 추출물 처리하였을 때 각각 41.2%와 8.4% 회복효과를 나타내었다. 즉, 장수풍뎅이 추출물보다 흰점박이꽃무지 추출물이 간독성 회복에 효과적인 것으로 사료된다.
사염화탄소에 의한 간독성 흰쥐에서도 간세포와 유사하게 분자량이 1,000이하 분획에서 GPT 수치가 유의적으로 낮았으며, 간 손상이나 황달, 만성 알코올 중독의 경우 증가되는 bilirubin의 수치에서도 낮은 수치를 나타내었고 간질환 치료제인 sylymarin과 유사한 치료 효과를 보였다. 또한, 항섬유화 실험에서 간 섬유화를 유발시키는 콜라겐 양을 대표하는 hydroxyproline 함량의 경우, 흰점박이꽃무지 추출물은 정상군보다 높았지만 사염화탄소군보다 유의적으로 낮아 간 섬유화 예방에도 도움이 되는 것으로 사료된다.
흰점박이꽃무지 추출물은 사염화탄소와 같은 독성물질에 의해 증가된 간독성의 지표가 되는 GPT, bilirubin, hydroxyproline 같은 효소 활성을 유의성 있게 회복시킴으로써 간보호 활성에 긍정적인 효과를 나타내었으며 더불어 간질환 치료제인 silymarin과 유사한 간보호 효과를 지닌 것으로 확인되었다.
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굼벵이하면 떠오르는 이슈, 바로 간이죠. 간에 관련된 중요한 논문 하나 소개합니다. '사염화탄소'는 간과 신장에 손상을 줄 수 있으며, 암의 발생 확률을 높이는 일종의 독극물입니다. 이런 사염화탄소를 흰쥐의 간에 투입하여 간 수치를 나타내는 AST(GOT) 수치와 ALT(GPT) 수치를 확인하여 효능을 검증하는 실험이네요. 이하, 논문 내용입니다.
1. 간세포에서 추출물의 간보호 효과
사염화탄소에 의해 유도된 간독성 회복에 대한 흰점박이꽃무지와 장수풍뎅이 추출물의 효과를 살펴보기 위하여, 사염화탄소로 독성을 유발시킨 일차배양 간세포에 흰점박이꽃무지와 장수풍뎅이 추출물을 첨가하여 배양한 후, 배양액으로 유리되는 GPT 활성과 bile acid 및 bilirubin량을 측정하였다. 일차배양한 간세포를 사염화탄소로 독성을 유발시키면 거의 모든 세포가 괴사를 일으키나, 흰점박이꽃무지와 장수풍뎅이 추출물을 동시에 첨가한 경우에는 간세포괴사가 덜 되었음을 확인할 수 있었다. 사염화탄소 처리로 인하여 간세포가 독성을 입게 되면 GPT 효소가 배양액으로 유리되어 525.5 ± 22.2 U/mL로 증가되었지만, 흰점박이꽃무지와 장수풍뎅이 추출물을 처리하면 GPT 수치가 318.0 ± 20.8 U/mL과 481.2 ± 42.7 U/mL로 감소되어 각각 41.2%와 8.4%의 간독성 회복효과를 나타내었고, bile acid 수치는 흰점박이꽃무지 추출물(21.30 ± 1.14μmol/L)이 사염화탄소군(59.30 ± 1.51 μmol/L)보다 유의적으로 낮았으며, 또한 간세포 변성이나 괴사와 관련이 깊은 bilirubin 수치에서도 흰점박이꽃무지 추출물이 사염화탄소군보다 25.5% 효과적인 것으로 확인하였다. 결과적으로 흰점박이꽃무지 추출물은 간질환 치료제인 실리마린과 유사한 결과를 보였으며 또한 장수풍뎅이 추출물보다 흰점박이꽃무지 추출물이 간독성 회복효과에 대하여 긍정적인 효과가 있을 것으로 사료된다.
2. 간독성 동물 간의 항섬유화 효과
흰점박이꽃무지 분획물이 사염화탄소로 유도된 간독성 흰쥐의 hydroxyproline을 측정하여 간섬유화에 미치는 영향을 확인하였다. 사염화탄소에 의하여 간독성이 유도되면 정상군에 비하여 hydroxyproline 함량이 약 3배 정도 증가됨을 알 수 있었다. 흰점박이꽃무지 I 분획 투여군의 hydroxyproline 함량은 0.135 ± 0.024 0.204 ± 0.082μmole/g으로 사염화탄소군의 0.204 ± 0.082 μmole/g보다 감소하여 흰점박이쫓무지 분획물이 대조군에 비해 약 57% 항섬유화 효과가 있는 것을 확인하였다.
3. 간독성 동물 간의 조직학적 변화
흰점박이꽃무지를 투여함으로써 나타나는 간보호 효과를 간의 병리·조직학적 측면에서 관찰하기 위하여, 간 조직을 H&E 염색을 하여 전자현미경으로 관찰을 하였다. 정상군의 간조직에서는 특별한 병변을 관찰할 수 없었으나(그림 A), 사염화탄소군의 간조직에서 간세포가 괴사됨을 알 수 있었고, 특히 중심정맥 오른쪽에 염증세포가 증가됨을 확인할 수 있었고, 정상적인 형태의 간세포가 사라지고 콜라겐이 많이 형성되고, mitochondria의 크기가 비대해짐을 알 수 있었다(그림 B). 흰점박이꽃무지 투여군은 중심 정맥 쪽에 아주 경미한 허혈성 변성 이외에는 다른 병변을 찾을 수 없었고, 세포내 organelle이 유지된 편이고 콜라겐 형성이 매우 많이 줄어들었다(그림 C). 이와 같이 흰점박이꽃무지 투여군은 사염화탄소로 생쥐에 간독성을 유발시켰을 때 뚜렷한 간보호 활성을 나타냄을 간조직 검사로 밝힐 수 있었다.
고찰
간세포 배양액내 GPT 효소 활성은 정상 간세포에 비해서 유의적으로 높은 활성을 보임으로서 사염화탄소에 의한 간 독성을 나타내었지만 흰점박이꽃무지 추출물과 장수풍뎅이 추출물 처리하였을 때 각각 41.2%와 8.4% 회복효과를 나타내었다. 즉, 장수풍뎅이 추출물보다 흰점박이꽃무지 추출물이 간독성 회복에 효과적인 것으로 사료된다.
사염화탄소에 의한 간독성 흰쥐에서도 간세포와 유사하게 분자량이 1,000이하 분획에서 GPT 수치가 유의적으로 낮았으며, 간 손상이나 황달, 만성 알코올 중독의 경우 증가되는 bilirubin의 수치에서도 낮은 수치를 나타내었고 간질환 치료제인 sylymarin과 유사한 치료 효과를 보였다. 또한, 항섬유화 실험에서 간 섬유화를 유발시키는 콜라겐 양을 대표하는 hydroxyproline 함량의 경우, 흰점박이꽃무지 추출물은 정상군보다 높았지만 사염화탄소군보다 유의적으로 낮아 간 섬유화 예방에도 도움이 되는 것으로 사료된다.
흰점박이꽃무지 추출물은 사염화탄소와 같은 독성물질에 의해 증가된 간독성의 지표가 되는 GPT, bilirubin, hydroxyproline 같은 효소 활성을 유의성 있게 회복시킴으로써 간보호 활성에 긍정적인 효과를 나타내었으며 더불어 간질환 치료제인 silymarin과 유사한 간보호 효과를 지닌 것으로 확인되었다.