장요막과 흰쥐 각막에서의 신생혈관 억제를 위한 약재(Cnidium officinale Makino와 Tabanus bovinus) 효과 규명

Effects of Cnidium officinale Makino and Tabanus bovinus in a CAM and Rat Corneal anti-angiogenesis

이 실험은 약재(Cnidium officinale Makino와 Tabanus bovinus)를 이용한 장요막과 흰쥐 각막에서의 항신생혈관 효과를 규명하기 위한 것이다. 먼저, 배 발생과정 중 자연스러운 신생혈관이 생성되는 장요막에서의 신생혈관 억제를 위한 실험에서는 유정란을 $37^{\circ}C$, 포화습도상태인 incubator에 넣어 4일 경과 후 주사바늘을 계란의 흠집에 찔러 넣어 알부민 3ml를 추출하고 계란의 둥근 부분에 지름 2cm의 창을 내고 투명테이프로 막아 incubation시킨다. 이때, 장요막의 직경이 3~5 mm인 embryo를 신생혈관 억제 실험에 사용하였으며, retinoic acid는 양성 대조군으로 이용되었다. 혈관이 뻗어 나오고 있는 장요막에 retinoic acid($10{\mu}g/egg$)를 처리한 후 48시간이 경과되었을 때 현저하게 혈관의 분포가 감소되었음을 알 수 있다. 이와 유사한 신생혈관 억제 효과가 약재(Cnidium officinale Makino와 Tabanus bovinus) ($50{\mu}g/egg$)를 시약으로 처리했을 경우에도 나타났다. 다음은 각막을 봉합하여 투명한 각막에 인위적으로 신생혈관을 유도하는 실험으로 흰쥐를 복강 마취시킨 후 10-0nylon용 사용하여 각막의 중앙부를 전층으로 한번 봉합한 후 각막의 염증을 막고자 terramycin을 하루에 한번씩 일주일간 점안하였다. 약재를 처리하지 않은 각막에서는 봉합 후 2~3일째 많은 혈관들이 뻗어 나오는 것을 관찰할 수 있었으며, 5~6일 이내에 각막기능 손상부위까지 혈관이 뻗어 나가는 것을 볼 수 있었다. 또한 봉합 후 3주일째의 신생혈관 분포가 최고치에 달했다. 이에 비해 약재(Cnidium officinale Makino와 Tabanus bovinus) ($20{\mu}g/kg$)를 4주간 구강투여한 흰쥐의 각막에서는 신생혈관 억제에 주목할 만한 효과를 보였다. 대조군 흰쥐와 비교해 보았을 때에도 약재를 구강 투여한 흰쥐의 각막에서 신생혈관이 상당히 줄어든 것을 볼 수 있었으며, 신생혈관 억제제로 효능을 인정받은 thalidomide와 비교해 보았을 때에도 현저한 차이를 나타내지 않았다. 이러한 결과로 볼 때, 이 약재(Cnidium officinale Makine와 Tabanus bovinus) 는 항신생혈관의 특성을 가지고 있으며, 이 특성은 각막에서 뿐 아니라 다른 부위의 종양을 억제하고 그 전이를 막는 약리학적인 측면에도 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

This study was investigated the anti-angiogenic activities of Cnidium officinale Makino and Tabanus bovinus by using Chorioallantoic membrane (CAM) and rat cornea. First experiment, the fertilized chicken eggs were kept in a humidified egg incubator at $37^{\circ}C$. After 4 days incubation, about 3 ml of albumin was aspirated from eggs with an hypodermic needles through a small hole drilled at the narrow end of the eggs, and the shell membrane on the floor of the air sac was peeled away. Embryos with chorioallantois of 3~5 mm in diameter were employed for the assay of antiangiogenic activity. Retinoic acid was used as a positive control for this experiment. After 48 h of treatment. branching pattern of blood vessels below coverslip containing retinoic acid ($10{\mu}g/egg$) was dramatically decreased. A simiar angiogenic inhibition was observed in the CAM treated with $50{\mu}g/egg$ of Cnidium omcinale Makino and Tabanus bovinus extracts. Second experiment, rat corneal neovascularization was induced by suturing (one stitch) the cornea with 10-0 nylon, and terramycin was applied on the cornea for I week to prevent corneal inflammation. In the cornea of rats untreated with herbal extracts, numerous vessels were usually seen invading the cornea by day 2 or 3 after suture, and reaching the lesion area within 5~6 days. Corneal neovascularization was gradually increased and peaked at 3 weeks. In contrast to this, herbal extracts conspicuously inhibited the angiogenesis, Oral administration of herbal extracts (20 mg/kg body weight/day) for 4 weeks significantly inhibited the rat corneal angiogenesis induced by suture, and the length of blood vessels in herbal medicine-treated rat cornea was conspicuously lower than that in control animals. A similar phenomenon was also observed in the rat cornea treated with thalidomide (200 mg/kg body weight/day). These findings indicate the anti-angiogenic properties of Cnidium officinale Makino and Tabanus bovinus, suggesting that these properties may be one of the pharmacological mechanisms underlying the anti-tumor and anti-metastatic activities of herbal extracts tested in this study.