Immune Cell Activation and Co-X-irradiation Effect of Eleutherococcus senticosus Maxim Root

Purpose: This study was performed to investigate the effects of immune cell activation and the antitumor effect for the combination of treatment with X-irradiation and E/eutherococcus senticosus Maxim Root (ESMR) on mouse tumor cells. Materials and Methods: ESMR (250g) was extracted with 80% methanol, concentrated under decompression and lyophilized. To determine whether ESMR is able to activate the immune cells or not, the proliferation of splenocytes in vitro and the number of B cells and T cells in splenic lymphocytes in ESMR-pretreated mice were evaluated. X-irradiation was given to the mouse fibrosarcoma tumor cells (FSa II) by 250 kv X-irradiation machine. The cytotoxicity of ESMR was evaluated from its ability to reduce the clonogenecity of FSa II cells. In X-irradiation alone group, each 2, 4, 6 and 8 Gy was given to FSa II cells. In X-irradiation with ESMR group, 0.2 mg/ml of ESMR was exposed to FSa II cells for 1 hour before X-irradiation. Results: The proliferation of cultured mouse splenocytes and thymocytes were enhanced by the addition of ESMR in vitro. The number of B cells and T cells in mouse splenic lymphocytes was significantly increased in ESMR pretreated mice in vivo. In FSa II cells that received a combination of 0.2 mg/ml of ESMR with X-irradiation exposure, the survival fraction with a dose of 2, 4 and 6 Gy was $0.39{\pm}0.005$, $0.22{\pm}0.005$ and $0.06{\pm}0.007$, respectively. For FSa II cells treated with X-irradiation alone, the survival fraction with a dose of 2, 4 and 6 Gy was $0.76{\pm}0.02$, $0.47{\pm}0.008$ and $0.37{\pm}0.01$. The difference in the survival fraction of the mouse FSa II cells treated with and without ESMR was statistically significant (p<0.05). Conclusion: Treatment with ESMR increased cell viability of mouse splenocytes in vitro and especially the subpopulation of B cells and T cells in splenocytes in ESMR-pretreated mice. However, treatment with ESMR did not increase the level of Th and Tc subpopulations in the thymocytes. Treatment with the combination of ESMR and X-irradiation was more cytotoxic to mouse tumor cells than treatment with X-irradiation alone; this finding was statistically significant.

가시오갈피 뿌리의 면역세포 활성 및 방사선 병용효과

목적 : 가시오갈피 뿌리 추출물(Extract of Eleuthrococcus senticosus Maxim root, ESMR)의 면역세포의 활성에 미치는 효과와 마우스 종양세포에서 세포독성 및 방사선 병용효과를 알기위해서 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법: 가시오갈피 뿌리(250 g)를 80% 메탄올로 추출한 다음, 감압농축 및 동결과정을 통해 분획을 얻었다. 세포 주는 섬유육종세포를 이용하였으며, 방사선조사는 저 에너지(250 KV)용 방사선 기기를 사용 하였다. 가시오갈피 추출물의 면역세포에 미치는 활성효과를 알아보기 위해서 마우스 비장 및 흉선세포의 생존율 측정과 비장 및 흉선림프구 아집단을 측정하였다. 세포독성 정도를 알아보기 위하여 clonogenic assay법을 이용하였다. 방사선조사 단독군의 경우 2, 4 및 6 Gy를 마우스 섬유육종세포(FSa II)에 조사하였으며, 가시오갈피와 방사선 병용군의 경우 0.2 mg/ml 농도의 가시오갈피를 방사선조사 1시간 전에 마우스 섬유육종세포에 접촉시켰다. 결 과: 가시오갈피 /뿌리 추출물 각각 10 ${\mu}g/ml$과 $100{\mu}g/ml$을 첨가한 마우스 비장 및 흉선세포 생존율은 다음과 같았다. 마우스 비장세포는 각각 $8.8{\pm}1.7%$와 $37.7{\pm}2.1%$로 증가하였으며, 흉선세포에서는 100 ${\mu}g/ml$에서 $16.7{\pm}1.6%$로 증가하였다. ESMR을 경구 투여한 마우스 비장 및 흉선림프구는 다음과 같았다. 마우스 비장세포의 B cell은 41.5 $({\pm}1.3)$에서 46.0 $({\pm}1.5)%$로, T cell은 16.9 $({\pm}0.9)$에서 22.3 $({\pm}1.2)%$로 증가하였으며, 특히 Helper T (Th) cell은 10.4 10.4 $({\pm}0.7)$에서 14.2 $({\pm}0.8)%$로, Cytotoxic T (Tc) cell은 3.6 $({\pm}0.4)$에서 5.6 $({\pm}0.3)%$로 증가하였다. 그러나 마우스 흉선세포에서 T림프구의 증가율은 거의 보이지 않았다. 마우스 섬유육종 세포에서 ESMR의 세포독성을 나타내는 생존분율은 0.2, 2.0 mg/m에서 각각 $0.36{\pm}0.02$, $0.05{\pm}0.02$으로 나타났다. 마우스 섬유육종 세포를 접종한 마우스에 ESMR 0.2 mg/ml 농도를 1시간 동안 접촉시킨 다음, 방사선조사량 2, 4 및 6 Gy를 조사한 후 얻은 생존분물은 0.39, 0.22 및 0.06이었으며, 방사선조사 단독군의 경우는 0.76, 0.47 및 0.37로 나타났다. 그리고 두 군간의 차이는 통계학적 의미를 나타냈다(p<0.05). 결 론: 가시오갈피 뿌리 추출물은 in vitro 실험에서 마우스 비장세포의 생존율을 증가시켰다. In vivo 실험에서는 마우스 비장 내 B세포 및 T세포를 증가시켰으나, 마우스 흉선세포에 대해서는 증가를 보이지 않았다. ESMR은 마우스 섬유육종 세포에 대해 강한 세포독성 효과를 나타냈다. FSa II를 접종한 마우스에서 방사선 단독 보다 ESMR을 병용한 경우 방사선에 의한 세포손상이 약 50% 이상 증가되었으며, 두 군간의 차이는 통계학적 의미를 나타냈다(p<0.05).