• 대한미생물학회지
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• 제16권1호
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• pp.49-55
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• 1981

최근(最近) 히스타민이 면역반응(免疫反應)을 조절(調節)함이 구명(究明)되고 있으나 생체내(生體內) 실험(實驗) 특(特)히 마우스에서의 연구보고(硏究報告)를 희소(稀少)하다. 본(本) 실험(實驗)에서는 histamine-2-receptor antagonist($H_2$ 차단제(遮斷劑))인 cimetidine과 히스타민이 마우스의 면양적혈구(緬羊赤血球)(SRBC)에 대(對)한 면역반응(免疫反應)에 미치는 영향(影響)을 실험(實驗)하였다. 마우스를 매일(每日) 14일간(日間) 여러가지 농도(濃度)의 cimetidine 으로 전처리(前處理)하고 여러가지 농도(濃度)의 SRBC($10^6,\;10^7$ 및 $10^8$ 세포(細胞))로 면역(免疫)하고 4일(日) 후(後)에 마우스 족척(足蹠)에 SRBC로 야기주사(惹起注射)하여 Arthus반응(反應)과 지연성과민반응(遲延性過敏反應)(DTH)를 족척종창반응(足蹠腫脹反應)으로 측정(測定)하였으며, 체액성면역반응(體液性免疫反應)은 적혈구응집소가(赤血球凝集素價)를 측정(測定)하였다. 수(數) 종(種) 농도(濃度)($10^{-1}M,\;10^{-3}M$, 및 $10^{-5}M$)의 히스타민을 야기주사(惹起注射)와 동시(同時)에 주사(注射)하여 24시간(時間)-DTH를 측정(測定)하여 히스타민 효과(效果)를 평가(評價)하였다. Cimetidine은 DTH를 항진(亢進)시켰으며 그 항진(亢進)은 250 ${\mu}g$의 cimetidine을 투여(投與)하였을 때 현저(顯著)하였다. 그러나 Arthus 반응(反應)과 혈청항체가(血淸抗體價)는 cimetidine 전처리(前處理) 군(群)과 대조군간(對照群間)에 유의(有意)한 차이(差異)가 없었다. 히스타민은 SRBC에 대(對)한 DTH를 투여량-의존성(投與量-依存性) 유형(類型)으로 억제(抑側)하였으며 그 억제(抑制)는 저농도(低濃度)의 항원량(抗原量)($10^6$ 및 $10^7$ SRBC)일때 더 현저(顯著)하였다. 그러나 외인성(外因性) 히스타민은 $10^8$ SRBC로 면역(免疫)하였을 때늘 DTH를 감소(滅少)시키지 않았다. 이상(以上)의 본(本) 실험결과(實驗結果)는 cimetidine이 세포성(細胞性) 면역반응(免疫反應)을 항진(亢進)시키나 체액성(體液性) 면역반응(免疫反應)은 증가(增加)시키지 않으며 내인성(內因性) 및 외인성(外因性) 히스타민 즉시형과민반응(卽時型過敏反應)뿐만 아니라 세포성(細胞性) 면역반응(免疫反應) 조절(調節)에 관여(關與)함을 강력(强力)히 시사(示唆)하는 증거(證據)라고 사료(思料)되었다.

• 생명과학회지
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• 제20권12호
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• pp.1750-1757
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• 2010

본 연구에서는 streptozotocin (STZ)에 의해 유도된 당뇨병 흰쥐를 이용하여 부안산 오디의 항 당뇨효과를 in vivo 실험을 중심으로 조사하였다. 기존의 연구는 주로 in vitro 실험을 통해 이루어 졌으며 일부 지역의 오디는 STZ에 의해 유도된 당뇨병 흰쥐에서 신진대사 증진, 항산화 및 체내 지방 저하 효과가 있음이 시사 되어졌다. 먼저, Sprague-Dawley 수컷 흰쥐를 난괴법을 통해 하나의 정상군(Normal)과 대조군(Diabetic), 인슐린 처리군(Insulin), 0.5% 오디 투여군(0.5% Mulberry), 1.0% 오디 투여군(1.0% Mulberry) 그리고 2.0% 오디 투여군(2.0% Mulberry) 등으로 분류 한 후 STZ로 당뇨병을 유도하였다. 부안산 오디를 STZ에 의한 당뇨병 흰쥐에 4주간 투여한 후 정상군과 비교 했을때 다양한 농도의 오디를 투여한 그룹에서 몸무게, 혈중 인슐린의 농도는 감소했지만, 신장무게, 혈당량, 요량 및 음수량은 증가하였다. 추가적으로 STZ에 의한 당뇨병 흰쥐와 이들 동물들에게 오디를 투여한 그룹을 비교한 결과 오디를 투여한 그룹은 신장 무게, 혈당, 요량 및 음수량이 확연히 감소하였다. 또한 오디를 투여한 그룹에서의 인슐린 농도는 대조군과 비교하여 유의적으로 증가하였다. 이와 같은 연구결과로부터 부안산 오디는 향후 당뇨 합병증을 억제하기 위한 기능성 식품의 원료로 사용 되어질 가능성을 시사한다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제24권2호
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• pp.119-128
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• 2007

목적 : 이 연구는 낮은 b값의 SSFP-확산강조영상에 의한 물분자의 확산 성질 측정이 가능한지를 알기 위한 모형연구를 하고 이 기법이 골수질환에 적용이 가능한 가를 아는 것이 목적이다. 재료 및 방법: 모형 연구：순수한 물로 구성된 모형에서 확산강조 영상을 시행하였다. 섭씨 3도, 23도 그리고 63도의 순수한 물로 구성된 모형에서 SSFP 확산강조영상과 echo plannar imaging (EPI) 확산강조영상 (b값: $1000s/mm^2$)을 모두 시행하여 각각에서 신호 대 잡음 비 (SNR; signal to noise ratio)와 확산계수를 얻었다. 임상 연구 : 10명의 천골 부족 골절, 10명의 골다공증에 의한 급성 요추 압박골절, 그리고 전이암에 의한 요추 압박골절 8명에서 각각 SSFP 확산강조영상을 시행하였다. SSFP 확산 강조영상 외 확산계수를 측정하기 위해 single shot stimulated echo-acquisition mode sequence 를 이용한 확산강조영상을 시행하였다. 결과: 모형연구에서 EPI 확산 강조영상뿐만 아니라 SSFP 확산강조영상에서 물의 온도가 증가됨에 따라 신호강도의 감소를 보였다. EPI-확산계수 영상에서 확산계수 값은 3도의 물은 $0.13{\times}10^{-3}mm^2/s$, 23도는 $0.22{\times}10^{-3}mm2/s$ 그리고 63도에서 $0.37{\times}10^{-3}mm^2/s$를 나타냈다. 이러한 결과는 SSFP 기법은 비록 낮은 b 값을 가지지만 확산 강조 영상으로 확신된다. SSFP 확산강조영상에서 모든 천골 부족 골절과 골다공증 척추 압박골절은 높은 확산계수를 의미하는 저신호강도를 전이암에 의한 압박골절은 낮은 확산 값을 나타내는 고신호 강도를 보였다. 결론 : SSFP 확산강조영상에서 다른 확산계수를 가진 골수질환이 영상화 되었으며 모든 양성골절은 주위 정상 골수에 비해 저신호강도, 악성 종양에 의한 골절은 고신호강도로 관찰되었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제33권4호
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• pp.227-236
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• 2020

고령사회에서 노년기 건강의 큰 문제로 대두되고 있는 골다공증은 특히 폐경 후 여성들에게서 가장 그 발생빈도가 높게 나타났으며, 현재 골다공증 예방 및 치료에 사용되고 있는 약제는 대부분 골흡수 억제제로써 진행된 골소실을 회복 시킬 수는 없기 때문에 골형성 증가를 통한 골다공증 예방과 치료에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 산양삼(cultivated wild Panax ginseng, CWP)에 대한 연구는 다수가 원기회복, 자양강장 및 면역증강 효과 등에 대한 것이나 골대사에 미치는 영향에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 산양삼 추출물이 조골세포에서 골관련 유전자 발현에 미치는 영향을 확인함으로써 골다공증 예방 및 치료 효과를 갖는 천연 소재로의 활용 가능성을 검토하고자 하였다. 산양삼 추출물 처리가 조골 세포의 증식에 미치는 영향을 알아보기 위해 MTT assay를 실시하였고, MC3T3-E1 세포생존률은 FBS가 첨가되지 않은 배양액만 처리한 대조군과 산양삼 추출물을 처리한 실험군 모두에서 동일한 수준으로 나타났으며 이로써 산양삼 추출물의 안전성을 확인할 수 있었다. 또한 산양삼 추출물을 처리한 실험군과 대조군과의 세포증식률을 비교하였을 때 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 유의적으로 세포증식이 촉진되었으며 25 ㎍/mL과 100 ㎍/mL 농도 처리군에서도 대조군보다 높은 경향을 나타내었다. 산양삼 추출물이 조골 세포의 활성에 미치는 영향을 알아보기 위해 조골세포의 분화초기 표지인자인 ALP활성을 측정하였으며 그 결과 모든 산양삼 추출물 처리군이 대조군과 비교하여 유의적으로 높은 활성을 나타내었으며 특히 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 가장 높은 활성을 나타내었다. 산양삼 추출물의 농도에 따른 석회화 형성도를 확인하기 위해 무기질화된 세포의 기질을 alizarin red로 염색하였고 산양삼 추출물을 처리한 실험군과 대조군과의 석회화 형성도를 비교하였을 때 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 유의적으로 석회화 형성이 촉진되었으며 25 ㎍/mL과 100 ㎍/mL 농도 처리군에서도 대조군보다 높은 경향을 나타내었다. 산양삼 추출물이 MC3T3-E1 조골세포에서 골 형성 관련 유전자 발현에 미치는 영향을 확인하기 위해 Runx2, ALP, OPN, OCN등의 유전자를 정량 real-time PCR을 통해 분석하였으며 대조군과 비교하여 모든 산양삼 추출물 처리군에서 농도 의존적이고 유의적으로 골 형성 관련 유전자발현이 증가되었다. 따라서 산양삼추출물이 골 형성 관련 유전자인 Runx2, ALP, OPN, OCN 발현을 증가시켜MC3T3-E1 조골세포의 분화를 촉진하고, 골 석회화 형성 촉진에 기여하였을 것으로 사료된다. 그러나 산양삼 추출물이 골형성과 관련하여 어떠한 기전으로 유전자의 발현을 조절하였는지에 대한 유전자 및 단백질 수준의 추가적인 연구와 산양삼 추출물의 분화 촉진과 석회화 형성능이 산양삼의 사포닌계 진세노사이드 성분의 영향인지에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국약용작물학회지
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• 제1권2호
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• pp.137-157
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• 1993

할미꽃의 재배화(裁培化)를 위한 기초실험(基礎實驗)으로 대량번식(大量繁殖) 체계(體系)의 확립(確立)과 품종개량(品種改良)에 있어 그 가능성(可能性)을 검토(檢討)하고자 엽조직(葉組織) 배양시(培養時) 적정한 배지(培地) 및 생장조절제(生葬調節制)의 종류(種類)와 농도(濃度)를 구명(究明)하고 약배양(葯培量)에 적합(適合)한 시기(時期)와 저온처리(低溫處理)에 의한 화분(花粉) 2형현상(型現象)및 캘러스 유기(誘起)에 미치는 효과와 식물체(植物體) 분화(分化)에 알맞는 배양조건(培養條件)에 관하여 조사 하였으며, 재분화(再分化)된 식물체(植物體)의 염색체수(染色體數) 및 동위효소(同位酵素) 분석(分析)을 하였다. MS 기본배지(基本培地)에서 엽조직(葉組織)으로부터 캘러스 유기(誘起) 및 생장(生長)에는 auxin 단독처리(單獨處理)보다는 zeatin과의 혼합처리(混合處理)에서 가장 양호하였다. Auxin 단독처리시(單獨處理時) IBA처리구(處理區)에서는 캘러스가 연색(緣色)을 띠는 경향(傾向)이었으나 auxin과 zeatin의 혼합첨가시(混合添加時) IBA는 오히려 연색(緣色)이 멸소(滅少)하였고, NAA와 2,4-D는 연색(緣色)이 증가하였으며 zeatin 1.0mg/l 과의 혼용(混用)에서 더욱 연색(緣色)이 증가하였다. 경엽분화(莖葉分化)는 auxin류(類)만의 단독처리(單獨處理)보다는 zeatin과의 혼합처리(混合處理) 효과가 현저하여 zeatin 1.0mg/l + NAA 1.0 mg/l에서 가장 양호(良好)하였으며 2,4-D는 경엽분화(莖葉分化)에 억제적으로 작용하였다. 근(根)의 발생(發生)은 MT배지(培地)가 MS, LS, $B_5$배지(培地)에 비하여 양호하였고 auxin 단독처리(單獨處理)보다는 zeatin과의 혼합처리(混合處理)가 효과적이었고 zeatin 2.0 mg/ㅣ + 1.0 mg/l 에서 근(根)의 발생(發生)이 가장 양호하였다. 자연상태(自然狀態)의 S 화분(花粉)은 35%였으나 $4^{\circ}C$에서 4일간 저온처리(低溫處理)한 경우에는 53%로 높아졌으며 약(約)으로부 터 캘러스 유기(誘起)에 가장 적합한 화분발육시기(花紛發育時期)는 1핵성(核性) 소포자기(小包子期)였다. 또한 1핵성(核性) 소포자기(小包子期)의 약(葯)을 $B_5$배지(培地)에 NAA $0.5mg/ㅣ + xeatin 1.0 mg/l$를 첨가(添加)하여 배양(培養)했을때 가장 양호한 캘러스 유기율(誘起率)을 나타내었으며 植物體分化(식물체분화)는 NAA 0.5 mg/l + zeatin 0.5 mg/l에서 가장 우수하였다. 약배양(葯培養)에서 2세포성(細胞性) 소포자(小胞子)의 균등 불균등분열의 비율은 비슷하였다. 약배양(葯培養)에 의한 캘러스를 MT 배지(培地)에 $NH_{4}NO_3,\;KNO_3$의 유(有) 무(無) 및 zeatin을 혼합첨가(混合添加)하여 배양(培養)했을때 식물체(植物體) 발생(發生)에 $NH_4NO3$가 $KNO_3$보다 효과적이었으며 zeatin 2.0 mg/l 에서 70.5%로 가장 양호하였다. 약배양유내(葯培養由來) 식물체(植物體)의 배수성(倍數性)은 반수체(半數體)(2n=8)가 28%, 2배체(培體)(2n=16)가 47%로 나타났으며 나머지는 3배체(培體), 4배체(培體)와 혼수체(混數體)였다. 분화(分化)된 캘러스, 반수성(半數性) 및 2배체(培體) 식물체(植物體)의 엽(葉)과 엽병(葉炳)을 동위효색(同位酵索) 분석(分析) 하였던 바 캘러스, 반수성(半數性) 식물체(稙物體) 및 2배체간(倍體間)에 E.S.T, P.X, M.D.H banding pattern에서 뚜렷한 차이를 나타내었으며 2배체(培體)의 엽(藥)과 약병간(藥炳間)에는 차이가 없었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제54권5호
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• pp.542-550
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• 2003

배경 : 스테로이드는 그 뛰어난 염증억제 효과로 여러 만성 염증성질환의 치료제로 널리 쓰이고 있다. 최근 스테로이드의 염증억제의 기전이 I${\kappa}B$의 전사를 증가시키고, 활성화된 NF-${\kappa}B$를 억제시키는 것으로 밝혀졌다. 그러나 대부분의 연구가 세포주에 스테로이드 처치를 한 후 이루어진 것이어서 본 연구에서는 인체에 직접 스테로이드를 투여한 후, 스테로이드가 NF-${\kappa}B$ 에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 방법 : 건강한 자원자 5명을 대상으로 prednisolone을 0.5mg/kg/d의 용량으로 7일간 투여하였고 투여 전과 후에 각각 말초혈액 단핵구를 추출하여 이를 자극하지 않은 군(baseline), IL-$1{\beta}$, LPS, TNF로 자극한 군으로 나누어 $I{\kappa}B{\alpha}$에 대한 western blot을 시행하였다. 또한 투여 전후에 얻은 말초단핵구를 각각 LPS로 자극하고 EMSA를 시행하였다. 결과 : 5명중 3명에서는 $I{\kappa}B{\alpha}$의 기저발현에 차이가 없었으나, 나머지 2명에서는 스테로이드 투여 후 $I{\kappa}B{\alpha}$의 기저발현이 증가하였다. 5명 모두에서 스테로이드 투여 후에 외부자극에 의한 $I{\kappa}B{\alpha}$의 분해가 억제되었으며, EMSA로 NF-${\kappa}B$의 DNA 결합능이 감소하는 것을 확인하였다. 결론 : 스테로이드의 항염증효과는 $I{\kappa}B{\alpha}$의 기저발현의 증가, NF-${\kappa}B$ 의 DNA 결합능 감소, 그리고 자극 에 의한 $I{\kappa}B{\alpha}$ 분해의 억제에 의한다.

• 원예과학기술지
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• 제33권2호
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• pp.283-291
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• 2015

본 연구는 고흥과 제주도로부터 수확된 유자의 수확시기에 따른 과실의 품질 변화를 규명하고자 하였다. 8월부터 12월까지 매월 1일 수확된 유자 과실을 사용하여 유자의 크기, 중량, 과형지수, 당도, 수분함량등 외관적 특징과 총 페놀함량, 항산화 활성 그리고 감귤류의 대표 플라보노이드 성분인 나린진과 헤스페리딘의 함량을 각각 측정하였다. 고흥과 제주도로부터 수확된 과실의 외관적 특징을 비교할 때 8월 9월에 수확된 유자는 초록색을 띄며 수확시기가 지날수록 노란색으로 변하면서 성숙되었고 수확적기인 11월과 12월에는 진한 노란색을 띄었다. 제주도 유자가 고흥 유자에 비해 다소 크나 유의적인 차이는 크게 없었으며. 수확시기에 따른 구형지수는 점차 감소하여 구형에서 타원형으로 변하였고 당도는 증가하였다. 총 페놀화합물의 함량은 제주도 유자가 고흥 유자에 비해 다소 높은 함량을 보였으며, 8월에 수확한 어린숙기의 유자의 총 페놀화합물 함량은 수확적기인 11월, 12월 유자 보다 높은 수준의 함량을 보였으며 산지에 따라 10월까지 점차적으로 감소하다 다시 증가하는 경향을 보였다. 산지별, 수확시기에 따른 항산화 활성은 총 페놀화합물 함량과 비슷한 경향을 보였으며 8월 수확한 미숙 유자의 항산화 활성은 높은 수준의 활성을 보였으며 산지에 따라 10월과 11월까지 감소하다 다시 증가하는 경향을 보였다. 나린진과 헤스페리딘 함량 또한 제주도 유자가 고흥유자에 비해 다소 높은 함량을 보였으며 8월 수확한 미성숙과의 유자는 높은 수준의 함량을 보였으며 수확시기에 따라 현저하게 감소하였고 수확적기인 11월과 12월은 유의적인 차이 없이 거의 비슷한 함량을 보였다. 본 연구 결과로 보아, 미성숙과에서 식물체에 존재하는 많은 페놀성 물질과, 플라보노이드 성분을 다량 함유하며 강한 항산화 효과가 있어 다양한 생리활성을 기대할 수 있을 뿐 아니라 이를 다양하게 활용한다면 여러 질병의 예방 효과가 있을 것으로 사료된다.

• 한국유가공학회:학술대회논문집
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• 한국유가공기술과힉회 2007년도 추계학술발표대회
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• pp.49-58
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• 2007

장 질환은 점막 세포의 파괴로부터 진행되어 장 상피세포벽의 기능상실, 비정상적인 장벽 활동을 야기하며, 이는 또 다시 염증반응의 가속화를 야기하는데[1], 여러 연구에도 불구하고 염증성 장질환에 대한 병변은 뚜렷이 밝혀진 바가 없다. 지난 수년간 병리학적 기전에 근거한 염증성 장질환에 대해 여러 연구가 이루어져 왔으며, 현재 만성적인 염증성 장 질환의 경우 여러 종류의 혈중 사이토카인 증가로 인한 과도한 세포 면역반응과 관련이 있을 것으로 추정되고 있다. 이러한 이유로 비정상적인 면역반응을 유도하는 전염증성 사이토카인인 TNF-${\alpha}$와 같은 특정 사이토카인의 발현을 전사단계에서부터 선택적으로 제거하는 방법을 통해 염증성 질환의 예방 및 치료에 접근하고자 하는 시도가 기대를 모으고 있다. 향후 면역반응 조절을 통한 염증성 장 질환 연구는 장 질환 자체의 세부적인 치료법에 대한 발전뿐만 아니라 염증과 관련된 여러 질병들의 병리학적 증상에 대해서도 새로운 접근법을 제시할 수 있을 것이다. Immunex(Enbrel), J&J/Centocor(Remicade)와 같은 사이토카인 억제제-쥐에서 유도된 단일클론 항체-의 경우 여러 연구를 통해 염증성 장질환 환자들의 증상을 완화하는 것으로 밝혀졌으나 면역과 관련된 부작용을 동시에 갖고 있으며, 비용적인 문제와 주사제를 이용해야 하는 치료방법의 제한점을 가지고 있다. 이러한 이유로 환자 모두가 사이토카인 억제 약물을 통한 치료를 받는 것이 현실적으로 어려운 상황이다. 본 연구는 양(羊)의 초유(初乳)에서 생성된 TNF-${\alpha}$ 항체의 TNF-${\alpha}$의 활성을 억제를 통한 염증반응 완화능을 세포단계의 생물검정과 장 염증이 유도된 동물모텔을 통해 검증하였다. 양(羊)의 초유(初乳)에서 생성된 TNF-${\alpha}$ 항체의 사이토카인 발현 억제능을 살펴보기 위하여 세포 생물검정을 수행하였다. 항체는 1 : 10,000 희석배율에서 TNF-${\alpha}$의 활성을 완전히 억제하였으며 동일한 양의 다른 양유(羊乳)를 이용한 실험에서도 억제능의 정도에 일부 차이를 보였으나 대조군에 비하여 모든 실험군에서 TNF-${\alpha}$의 활성이 억제었다. 동물실험 1의 경우 초기 시범 실험을 통해 염증유도 물질인 PAF(Platelet activating factor)와 LPS(Lipopolysaccharides)의 투여량을 설정하였으나, 본 실험 중 과도한 장내 염증반응으로 인해 출혈을 일으키거나 폐사하였으며, 동물실험 2에서는 TNBS(Trinitrobenzenesulphonic acid)를 이용한 대장염 유도를 시도하였으나, 실험군의 50% 정도만이 대장염으로 인한 전형적인 체중 감소와 일반적인 병리학 증세를 보였다. 이상의 결과로 미루어 면역반응을 통해 생성된 양(羊)의 초유(初乳)에 함유된 TNF-${\alpha}$ 항체는 WEHI-13 VAR 세포의 TNF-${\alpha}$ 활성을 유의적으로 억제함을 확인할 수 있었다. 동물실험 1의 경우, 예상되는 TNF-${\alpha}$ 항체의 염증반응 억제 효과보다 유도된 염증반응의 정도가 강하였고, 실험 2의 경우, 대장염 유도에 대한 실험동물간의 민감성 차이를 나타내었다. 향후 항TNF-${\alpha}$ IgA 치료법을 통한 염증 유래 장질환 연구를 위해서 적합한 실험동물 모델의 개발이 필요하며 더 많은 항체 개발과 함께 수반되는 전임상 및 임상실험 역시 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 대한한방종양학회지
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• 제4권1호
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• pp.37-53
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• 1998

과학기술(科學技術)의 발전(發展)에 따른 생활(生活) 및 의료(醫療) 수준의 향상(向上)에도 불구하고 산업발전(産業發展)에 따른 환경오염(環境汚染), 스트레스 증가(增加) 등 그 역기능(逆機能) 때문에 발암물질(發癌物質) 또는 자극(刺戟)에의 노출(露出) 등으로 인해서 전세계적(全世界的)으로 암(癌)으로 인(因)한 사망율(死亡率)이 증가(增加)되고 있다. 암(癌)은 현재(現在) 인류(人類)의 건강(健康)을 위협하는 주요(主要)한 질환(疾患)의 하나로, 오늘날 우리 나라에서 질환(疾患)으로 인(因)한 사망원인중(死亡原因中) 수위(首位)를 차지하고 있다. 이러한 암(癌)의 발생(發生)은 80%-90%가 환경적(環境的) 인자(因子)에 기인(起因)한다고 보고(報告)되고 있는데 앞으로 환경성(環境性) 발암물질(發癌物質)이 점차 증가(增加)됨에 따라 암환자(癌患者)의 발생(發生)도 더욱 증가(增加)될 것으로 예상(豫想)된다. 암(癌)의 서의학적(西醫學的) 치료(治療)는 주로 수술요법(手術療法), 방사선요법(放射線療法), 화학요법(化學療法) 및 면역요법(免疫療法) 등이 활용(活用)되고 있다. 이중 수술요법(手術療法)과 방사선요법(放射線療法)은 암(癌)이 전신(全身)에 전이(轉移) 증식(增殖)되기 전에 실시(實施)함으로써 효과(效果)를 거둘 수는 있으나, 암(癌)이 원발병소(原發病巢) 이외(以外)에까지 전이(轉移) 증식(增殖)되었을 경우에는 이 두가지 방법(方法)의 국소요법(局所療法)만으로서는 좋은 치료효과(治療效果)를 거두기 어렵다. 따라서 최근 항암제(抗癌劑)에 의한 화학요법(化學療法)이 다른 방법(方法)보다 유효(有效)하다고 인정(認定)이 되어 가장 많이 활용(活用)되고 있으나, 암종(癌種)에 대한 감수성차이(感受性差異), 치료후(治療後)의 부작용(副作用), 재발(再發) 및 합병증(合倂症) 등의 문제점(問題點)때문에 부작용(副作用)을 감소(減少)시키면서 항암효과(抗癌效果)를 높이는 치료법(治療法)이 계속 연구(硏究)되고 있다. 이에 1972년(年) 미국(美國) 국립암연구소(國立癌硏究所)에서 실시(實施)한 항암제(抗癌劑) 개발연구(開發硏究)에 있어서 항종양성(抗腫瘍性) Screening test에 이용(利用)된 물질중(物質中) 약 47%가 천연물질(天然物質)이었다는 사실은 주목(注目)할만 하다. 한의학적(韓醫學的) 치료법(治療法)은 최근(最近)에 변증시치(辨證施治)를 근간(根幹)으로 하여 건비익기(健脾益氣)를 위주(爲主)로한 부정거사법(扶正祛邪法)과 부정배본법(扶正培本法)이 많이 활용(活用)되고 있으며 부정법(扶正法)으로는 익기건비(益氣健脾), 자음보혈(滋陰補血), 온보비신(溫補裨腎) 등이, 거사법(祛邪法)으로는 활혈거어법(活血祛瘀法), 청열해독법(淸熱解毒法), 연견화담법(軟堅化痰法) 등이 활용(活用)되고 있는데, 이를 근거(根據)로 하여 한약(韓藥)의 복방(複方).단미(單味).단미추출물(單味抽出物) 등의 투여(投與)와 침(鍼) 구(灸) 수침(水鍼) 전침(電鍼) laser침(鍼)등의 치료방법(治療方法)을 수술(手術) 후(後) 혹(或)은 화학요법(化學療法)이나 방사선요법(放射線療法)와 병행(幷行)하여 치료효과(治療效果)가 향상(向上)되었다고 보고(報告)하고 있다. 항암제(抗癌劑)의 항암효과(抗癌效果) 정도(程度)를 검사(檢査)하는 방법(方法)은 크게 5가지로 분류(分類)되는데, 하나는 세포(細胞)를 약제(藥劑)에 노출(露出)시킨 후 현미경(顯微鏡)을 통하여 나타난 형태학적(形態學的) 변화(變化)를 가지고 약제(藥劑)의 효과정도(效果程度)를 결정(決定)하는 방법(方法)이고, 둘째는 Dye exclusion assay방법(方法)으로 살아있는 세포(細胞)가 trypan blue, eosin, nigrosin과 같은 염색액(染色液)에 염색(染色)되지 않는 점을 이용(利用)한 것이며, 세번째는 항암제(抗癌劑)의 항암효과(抗癌效果)를 알아보는 지표(指標)로 사용(使用)되는 Crrelease assay가 있으나, 세가지 방법(方法) 모두 현재(現在) 사용(使用)되고 있지 않다. 넷째로는 세포(細胞) 대사(代謝)의 방해정도(妨害程度)를 측정(測定)하거나 세포내(細胞內) 방사성(放射性) 동위원소(同位元素)의 유입방해(流入妨害) 정도(程度)를 측정(測定)하는 방법(方法)이 있고, 다섯째로는 본(本) 실험(實驗)에서 사용(使用)한 방법(方法)으로 stem cell assay라고도 하는 clonogenetic assay가 있는데, 이는 세포(細胞)를 약제(藥劑)에 노출(露出) 시킨 후 soft agar에 single cell suspension으로 배양(培養)하여 그 세포(細胞)의 분열(分裂).증식능력(增殖能力)을 측정(測定)하는 방법(方法)이다. 이 방법(方法)은 특히 성장(成長) 특성(特性)이 다른 종양세포(腫瘍細胞)의 경우 개개(個個) 세포(細胞)에 대한 약제효과(藥劑效果)를 반영(反映)할 수 있어서 종양세포(腫瘍細胞)의 이질성(異質性)에 따른 차이점(差異點)을 보정(補整)할 수 있는 방법(方法)이며, 1971년(年) Park 등이 마우스 골수종(骨髓腫) 세포(細胞)에 대한 stem cell assay를 시행(施行)해 본 결과(結果) in vivo에서의 결과(結果)와 잘 일치(一致)하여 그 이후로는 종양세포(腫瘍細胞)에 대한 항암제(抗癌劑)의 약제(藥劑) 감수성검사(感受性檢査)에 많이 사용(使用)되고 있다. 진령탕가감방은 담습응결(痰濕凝結)을 치료(治療)하는 효능(效能)을 가진 처방(處方)으로 거담작용(祛痰作用)을 가진 반하(半夏), 패모(貝母), 거습작용(祛濕作用)을 가진 의이인(薏苡仁), 백복령, 이기(理氣) 하기작용(下氣作用)을 가진 진피(陳皮), 대자석, 정향(丁香), 비파엽(枇杷葉), 항암작용(抗癌作用)을 가진 용규(龍葵), 반지련(半枝蓮), 모려(牡蠣), 하고초(夏枯草), 저령 등(等)의 약물(藥物)로 구성되어 있다. 근래(近來) 단일약물(單一藥物)의 항암효과(抗癌效果)에 대한 실험적(實驗的) 연구(硏究)로는 금(金) 등에 의한 인삼(人蔘), 녹용(鹿茸)의 항체생산(抗體生産) 억제(抑制) 완화효과(緩和效果) 및 임(任)에 의한 어성초(魚腥草), 녹혈(鹿血), 저령, 천산갑(穿山甲) 등이 정상(正常) 면역세포(免役細胞)에는 거의 독작용(毒作用)을 일으키지 않으면서 강력(强力)한 항암효과(抗癌效果)가 있다는 보고(報告), 금(金) 등에 의한 자완, 동풍채(東風菜), 영지(靈芝), 선학초(仙鶴草), 파두(巴豆) 등이 항암작용(抗癌作用) 및 면역반응(免疫反應)에 효과(效果)를 미친다는 보고(報告) 등이 있고, 복합제제(複合製劑) 약물(藥物)의 항암효과(抗癌效果)에 대한 연구(硏究)로는 강(姜) 등에 의한 식분환(息賁丸), 비기환(肥氣丸) 및 비기환이 백혈병(白血病)과 임파종환자(淋巴腫患者)에서 추출(抽出)한 암세포(癌細胞)에 항암효과(抗癌效果)가 있다는 보고(報告) 및 금(金) 등에 의한 복량환(伏梁丸), 비기환 및 소적정원산(消積正元散)이 각종(各種) 암세포주(癌細胞柱)이 성장저애(成長沮碍) 효과(效果), 윤(尹) 등에 의한 육군자탕(六君子湯), 소시호탕(小柴胡湯), 사묘탕(四妙湯), 대시호탕(大柴胡湯), 방독탕(防毒湯), 반하백출천마탕(半夏白朮天麻湯), 파두(巴豆)를 가미(加味)한 사군자탕(四君子湯) 및 사물탕(四物湯) 등이 항암작용(抗癌作用) 및 면역반응(免疫反應)에 효과(效果)를 보인다는 보고(報告) 등이 있었으나, 아직까지 진령탕가감방의 항암효과(抗癌效果)에 대한 실험연구(實驗硏究)는 없었다. 이에 저자(著者)는 항암효과(抗癌效果)가 있을 것으로 추정(推定)되는 진령탕가감방의 항종양효과(抗種瘍效果)를 알아보기 위하여, 수용성(水溶性) 추출액(抽出液)을 얻은 후 현대(現代) 병리학적(病理學的)으로 다용(多用)하는 colony형성억제실험(形成抑制實驗), SRB assay에 의한 항종양효과(抗種瘍效果), 생명연장율(生命延長率), 화학적(化學的)인 방법(方法)과 암종세포(癌腫細胞) 이식(移植)에 의한 종양(腫瘍) 유발(誘發)을 통하여 암(癌) 발생(發生) 및 그 경과(經過)에 미치는 영향(影響) 및 NK세포활성(細胞活性)에 미치는 영향(影響) 등을 관찰(觀察)하였다. 본(本) 실험(實驗)에서는 진령탕가감방의 종양세포(腫瘍細胞)에 대한 증식억제작용(增殖抑制作用)을 관찰(觀察)하고자 in vitro test인 colony형성억제실험(形成抑制實驗)과 SRB assay를 이용(利用)하였는데, 진령탕가감방의 추출액(抽出液)이 종양세포(腫瘍細胞)의 성장(成長)을 억제(抑制)하는 효과(效果)가 농도의존적(濃度依存的)으로 증가(增加)하는 결과(結果)를 보여 항종양(抗腫瘍)의 효과(效果)가 있음을 나타냈고(Table 3, 4), in vivo assay로서 sarcoma 180 복수암세포를 이식(移植)한 마우스의 평균생존일수(平均生存日數)를 관찰(觀察)하여 NCI protocol에 의하여 검정(檢定)한 결과(結果), 진령탕가감방 추출액(抽出液)을 투여(投與)한 마우스의 평균생존기간(平均生存期間) 및 생명연장율(生命延長率)이 뚜렷하게 증가(增加)되었다(Table 5). 또한 진령탕가감방 추출액(抽出液)을 마우스에 투여(投與)하면 MCA로 유도(誘導)한 종양(腫瘍) 및 3LL 세포(細胞) 이식(移植)에 의한 종양(腫瘍)의 발생율(發生率) 및 발생(發生)된 종양(腫瘍)의 크기가 현저히 감소(減少)되었다(Table 6, 7). 이러한 효과(效果)는 진령탕가감방이 감수성(感受性) 암종세포(癌腫細胞)에 직접적으로 영향(影響)을 미쳐 그 증식(增殖)이 억제(抑制)되었을 가능성(可能性)을 생각할 수 있다. 그렇지만 본(本) 연구(硏究)에서는 암종특이성(癌腫特異性)에 관한 결론(結論)을 내릴 수는 없으므로 암종특이성(癌腫特異性)에 관한 연구(硏究)는 진행(進行)해야 할 것으로 생각된다. 또 다른 가능(可能)한 진령탕가감방 추출액(抽出液)의 항종양(抗腫瘍) 작용기전(作用機轉)은 진령탕가감방 추출액(抽出液)이 NK세포(細胞)의 활성(活性)을 항진(亢進)시킨 실험결과(實驗結果)로 유추(類推)하여, 진령탕가감방 추출액(抽出液)이 종양(腫瘍)마우스에 비특이적(非特異的)인 면역활성(免疫活性)을 촉진(促進)시킴으로써 진령탕가감방 추출액(抽出液)의 항종양작용(抗腫瘍作用)이 발현될 가능성(可能性)도 생각할 수 있다. 따라서 앞으로 여러 암종세포(癌腫細胞)에 대한 진령탕가감방 추출액(抽出液)의 항종양작용(抗腫瘍作用)과 종양동물(腫瘍動物)에서의 진령탕가감방 추출액(抽出液) 투여(投與)에 의한 생체생리현상(生體生理現象)의 변화(變化), 생리활성물질(生理活性物質)의 본능(本能) 등을 밝히기 위한 보다 구체적(具體的)이고 광범위(廣範圍)한 연구(硏究)가 수행(隨行)되어져야 되리라고 사료(思料)된다. 세포성(細胞性) 면역반응중(免疫反應中) 중요(重要)한 역할(役割)을 하는 작동세포중 NK세포(細胞)는 여러 종양(腫瘍)에 대해 자연살해능(自然殺害能)을 보여 소위 T비의존성(非依存性) 면역감시기전(免疫監視機轉)에 관하여는 바이러스 및 세균(細菌)에 감염(感染)된 세포(細胞)를 파괴(破壞)하는 활성(活性)을 가지며, IL-2 및 Interferon 등에 의하여 활성(活性)이 증가(增加)된다. NK세포(細胞)가 표적세포를 파괴(破壞)하는 기전(機轉)에 관해서는 아직 확실히 알려져 있지 않으나, 첫째로 표적세포를 인식(認識)하는 시기(時期), 둘째로 융해기전(融解機轉)을 활성화(活性化)시키는 시기(時期), 셋째로 NK lymphotoxin이 유리(遊離)되는 시기(時期), 넷째로 표적세포의 사멸기(死滅期)로 나눌 수 있다. 본(本) 실험(實驗)에서 진령탕가감방 추출액(抽出液)으로 전처리(前處理)시 NK세포(細胞)의 표적세포와의 결합능(結合能)은 물론 결합(結合)된 표적세포의 융해능(融解能)이 촉진(促進)된 결과(結果)를 보이는데(Table 8), 이와 같은 결과(結果)는 진령탕가감방 추출액(抽出液)이 NK세포(細胞)의 표적세포 파괴 4단계 전체를 항진(亢進)시킨 결과(結果)로 인정(認定)된다. 이상에서 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 진령탕가감방 추출액(抽出液)을 폐암세포주인 A549와 간암세포주인 hep3B 및 신장암 유래의 종양세포주인 Caki-1 cell에 투여(投與)한 결과, in vitro test인 colony형성억제실험(形成抑制實驗)과 SRB assay에서 모두 농도의존적(濃度依存的)으로 암세포주 성장(成長)을 억제(抑制)하였다. 2. Strcoma 180세포(細胞)를 마우스에 이식(移植)하여 평균생존기간(平均生存期間) 및 생명연장율(生命延長率)을 측정(測定)하는 in vivo test에서는 진령탕가감방 추출액(抽出液)이 마우스의 평균생존기간(平均生存期間) 및 생명연장율(生命延長率)을 증가(增加)시키는 결과(結果)를 보였다. 3. 진령탕가감방 추출액(抽出液)은 MCA로 유도(誘導)한 종양(腫瘍)의 발생율(發生率) 및 발생종양(發生腫瘍)의 크기를 현저히 감소(減少)시켰으며, 3LL세포(細胞) 이식(移植)에 의한 종양발생(腫瘍發生) 또한 현저히 감소(減少)시켰다. 4. 진령탕가감방 추출액(抽出液)은 NK세포(細胞)의 활성도(活性度)를 증가(增加)시켰다. 특히 $10{\mu}g/ml$ 농도 에서 NK세포(細胞) 활성도(活性度)가 가장 현저히 증가(增加)되었다. 이상(以上)의 결과(結果)로 보아 진령탕가감방은 암종세포(癌腫細胞)에 대한 직접적(直接的)인 성장억제(成長抑制) 및 세포(細胞)의 활성(活性)을 통한 면역증진(免疫增進)에 의해 다양(多樣)한 항종양효과(抗腫瘍效果)를 보인 것으로 사료(思料)된다.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2016년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.19-20
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• 2016

Sesquiterpenoids are defined as $C_{15}$ compounds derived from farnesyl pyrophosphate (FPP), and their complex structures are found in the tissue of many diverse plants (Degenhardt et al. 2009). FPP's long chain length and additional double bond enables its conversion to a huge range of mono-, di-, and tri-cyclic structures. A number of cyclic sesquiterpenes with alcohol, aldehyde, and ketone derivatives have key biological and medicinal properties (Fraga 1999). Fungi, such as the wood-rotting Polyporus brumalis, are excellent sources of pharmaceutically interesting natural products such as sesquiterpenoids. In this study, we investigated the biosynthesis of P. brumalis sesquiterpenoids on modified medium. Fungal suspensions of 11 white rot species were inoculated in modified medium containing $C_6H_{12}O_6$, $C_4H_{12}N_2O_6$, $KH_2PO_4$, $MgSO_4$, and $CaCl_2$ for 20 days. Cultivation was stopped by solvent extraction via separation of the mycelium. The metabolites were identified as follows: propionic acid (1), mevalonic acid lactone (2), ${\beta}$-eudesmane (3), and ${\beta}$-eudesmol (4), respectively (Figure 1). The main peaks of ${\beta}$-eudesmane and ${\beta}$-eudesmol, which were indicative of sesquiterpene structures, were consistently detected for 5, 7, 12, and 15 days These results demonstrated the existence of terpene metabolism in the mycelium of P. brumalis. Polyporus spp. are known to generate flavor components such as methyl 2,4-dihydroxy-3,6-dimethyl benzoate; 2-hydroxy-4-methoxy-6-methyl benzoic acid; 3-hydroxy-5-methyl phenol; and 3-methoxy-2,5-dimethyl phenol in submerged cultures (Hoffmann and Esser 1978). Drimanes of sesquiterpenes were reported as metabolites from P. arcularius and shown to exhibit antimicrobial activity against Gram-positive bacteria such as Staphylococcus aureus (Fleck et al. 1996). The main metabolites of P. brumalis, ${\beta}$-Eudesmol and ${\beta}$-eudesmane, were categorized as eudesmane-type sesquiterpene structures. The eudesmane skeleton could be biosynthesized from FPP-derived IPP, and approximately 1,000 structures have been identified in plants as essential oils. The biosynthesis of eudesmol from P. brumalis may thus be an important tool for the production of useful natural compounds as presumed from its identified potent bioactivity in plants. Essential oils comprising eudesmane-type sesquiterpenoids have been previously and extensively researched (Wu et al. 2006). ${\beta}$-Eudesmol is a well-known and important eudesmane alcohol with an anticholinergic effect in the vascular endothelium (Tsuneki et al. 2005). Additionally, recent studies demonstrated that ${\beta}$-eudesmol acts as a channel blocker for nicotinic acetylcholine receptors at the neuromuscular junction, and it can inhibit angiogenesis in vitro and in vivo by blocking the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway (Seo et al. 2011). Variation of nutrients was conducted to determine an optimum condition for the biosynthesis of sesquiterpenes by P. brumalis. Genes encoding terpene synthases, which are crucial to the terpene synthesis pathway, generally respond to environmental factors such as pH, temperature, and available nutrients (Hoffmeister and Keller 2007, Yu and Keller 2005). Calvo et al. described the effect of major nutrients, carbon and nitrogen, on the synthesis of secondary metabolites (Calvo et al. 2002). P. brumalis did not prefer to synthesize sesquiterpenes under all growth conditions. Results of differences in metabolites observed in P. brumalis grown in PDB and modified medium highlighted the potential effect inorganic sources such as $C_4H_{12}N_2O_6$, $KH_2PO_4$, $MgSO_4$, and $CaCl_2$ on sesquiterpene synthesis. ${\beta}$-eudesmol was apparent during cultivation except for when P. brumalis was grown on $MgSO_4$-free medium. These results demonstrated that $MgSO_4$ can specifically control the biosynthesis of ${\beta}$-eudesmol. Magnesium has been reported as a cofactor that binds to sesquiterpene synthase (Agger et al. 2008). Specifically, the $Mg^{2+}$ ions bind to two conserved metal-binding motifs. These metal ions complex to the substrate pyrophosphate, thereby promoting the ionization of the leaving groups of FPP and resulting in the generation of a highly reactive allylic cation. Effect of magnesium source on the sesquiterpene biosynthesis was also identified via analysis of the concentration of total carbohydrates. Our current study offered further insight that fungal sesquiterpene biosynthesis can be controlled by nutrients. To profile the metabolites of P. brumalis, the cultures were extracted based on the growth curve. Despite metabolites produced during mycelia growth, there was difficulty in detecting significant changes in metabolite production, especially those at low concentrations. These compounds may be of interest in understanding their synthetic mechanisms in P. brumalis. The synthesis of terpene compounds began during the growth phase at day 9. Sesquiterpene synthesis occurred after growth was complete. At day 9, drimenol, farnesol, and mevalonic lactone (or mevalonic acid lactone) were identified. Mevalonic acid lactone is the precursor of the mevalonic pathway, and particularly, it is a precursor for a number of biologically important lipids, including cholesterol hormones (Buckley et al. 2002). Farnesol is the precursor of sesquiterpenoids. Drimenol compounds, bi-cyclic-sesquiterpene alcohols, can be synthesized from trans-trans farnesol via cyclization and rearrangement (Polovinka et al. 1994). They have also been identified in the basidiomycota Lentinus lepideus as secondary metabolites. After 12 days in the growth phase, ${\beta}$-elemene caryophyllene, ${\delta}$-cadiene, and eudesmane were detected with ${\beta}$-eudesmol. The data showed the synthesis of sesquiterpene hydrocarbons with bi-cyclic structures. These compounds can be synthesized from FPP by cyclization. Cyclic terpenoids are synthesized through the formation of a carbon skeleton from linear precursors by terpene cyclase, which is followed by chemical modification by oxidation, reduction, methylation, etc. Sesquiterpene cyclase is a key branch-point enzyme that catalyzes the complex intermolecular cyclization of the linear prenyl diphosphate into cyclic hydrocarbons (Toyomasu et al. 2007). After 20 days in stationary phase, the oxygenated structures eudesmol, elemol, and caryophyllene oxide were detected. Thus, after growth, sesquiterpenes were identified. Per these results, we showed that terpene metabolism in wood-rotting fungi occurs in the stationary phase. We also showed that such metabolism can be controlled by magnesium supplementation in the growth medium. In conclusion, we identified P. brumalis as a wood-rotting fungus that can produce sesquiterpenes. To mechanistically understand eudesmane-type sesquiterpene biosynthesis in P. brumalis, further research into the genes regulating the dynamics of such biosynthesis is warranted.