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The Combination of Gefitinib and Acetaminophen Exacerbates Hepatotoxicity via ROS-Mediated Apoptosis

  • Jiangxin Xu;Xiangliang Huang;Yourong Zhou;Zhifei Xu;Xinjun Cai;Bo Yang;Qiaojun He;Peihua Luo;Hao Yan;Jie Jin
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제32권5호
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    • pp.647-657
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    • 2024
  • Gefitinib is the well-tolerated first-line treatment of non-small cell lung cancer. As it needs analgesics during oncology treatment, particularly in the context of the coronavirus disease, where patients are more susceptible to contract high fever and sore throat. This has increased the likelihood of taking both gefitinib and antipyretic analgesic acetaminophen (APAP). Given that gefitinib and APAP overdose can predispose patients to liver injury or even acute liver failure, there is a risk of severe hepatotoxicity when these two drugs are used concomitantly. However, little is known regarding their safety at therapeutic doses. This study simulated the administration of gefitinib and APAP at clinically relevant doses in an animal model and confirmed that gefitinib in combination with APAP exhibited additional hepatotoxicity. We found that gefitinib plus APAP significantly exacerbated cell death, whereas each drug by itself had little or minor effect on hepatocyte survival. Mechanistically, combination of gefitinib and APAP induces hepatocyte death via the apoptotic pathway obviously. Reactive oxygen species (ROS) generation and DNA damage accumulation are involved in hepatocyte apoptosis. Gefitinib plus APAP also promotes the expression of Kelch-like ECH-associated protein 1 (Keap1) and downregulated the antioxidant factor, Nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2), by inhibiting p62 expression. Taken together, this study revealed the potential ROS-mediated apoptosis-dependent hepatotoxicity effect of the combination of gefitinib and APAP, in which the p62/Keap1/Nrf2 signaling pathway participates and plays an important regulatory role.

비글견에서 좌측앞쪽목신경절 차단에 대한 정량적 뇌파 분석 (The Analysis of Quantitative EEG to the Left Cranial Cervical Ganglion Block in Beagle Dogs)

  • 박우대;배춘식;김세은;이수한;이정선;장화석;정다정;이재훈;김휘율
    • 한국임상수의학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.514-521
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    • 2007
  • 교감신경차단은 지배영역에 대한 혈류를 증가시킨다. 이러한 이유로, 교감신경차단은 신경학적 질병이나 뇌질환 등에 시술되어 왔다. 그러나, 개에서 앞쪽목신경절 차단에 의한 뇌혈류의 조절은 잘 알려져 있지 않으며 뇌 순환의 변화와 뇌파의 변화에 대한 상관관계는 아직까지 개에서 잘 정의되어 있지 않다. 그래서, 우리는 뇌파의 변화는 개에서 앞쪽목신경절 차단에 의한 뇌혈류의 변화에 영향을 받을 수 있을 거라는 가설을 검증하였다. 25두의 비글견을 3개의 군으로 나누었다. I군(LCCGB, n=10)은 1% lidocaine을 이용하여 좌측 앞쪽목신경절을 차단하였다. II군(L, n=10)은 1% lidocaine을 좌 우측 두힘살근 내에 주입하였다. III군(N/SCCGB, n=5, 대조군)은 좌측 앞쪽목신경절을 생리식염수를 이용하여 차단하였다. 95% SEF와 MF에서는 대조군과 LCCGB군에서 통계적 차이가 없었다. 상대적 주파수 영역에서는 $\delta$ 주파수는 5-25분 사이에 감소하였으며, $\alpha$ 주파수는 같은 시간 동안 증가 하였다(p<0.05). 그러나, $\theta$ 주파수와 $\beta$ 주파수는 같은 시간대 대조군에 비해 유의한 변화를 보이지 않았다(p<0.05). 이러한 결과는 좌측 앞쪽목신경절 차단은 뇌혈류의 변화를 유발하지 못하며 그 자체의 효과는 불확실 하다는 것을 제시한다.

유방암세포에서 에스트로겐 수용체와 성장인자 수용체 사이의 양방향 상호작용 (Bidirectional Cross-talk Between Estrogen Receptor and Growth Factor Receptors in Breast Cancer Cell)

  • 민계식
    • 생명과학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.265-273
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    • 2018
  • 에스트로겐(E2)은 유방암의 발달과 진행에 관여하며, 에스트로겐 수용체(ER)에 의해 매개된다. ER은 유방암세포에서 epidermal growth factor receptor와 insulin-like growth factor-1 receptor의 신호전달경로들 사이에서 다양한 cross-talk을 통하여 세포의 증식, 이주, 침습 및 약물에 대한 저항성을 일으키는데 중요한 역할을 수행한다. 유방암은 내분비신호전달의 항상성 붕괴에 의해 주로 발생되며, 특히 E2/IGF-1/EGF와 ER/G-protein estrogen receptor (GPER)/IGF-1R/EGFR, 그리고 이들의 세포내 신호전달 매개인자들의 통제되지 않는 발현과 활성증가에 의해 유발된다. 이러한 변화는 E2와 성장인자 신호전달 사이의 복잡한 cross-talk에 영향을 주어 결국 암의 진행과 내분비조절인자들에 대한 저항성을 갖게 된다. 따라서, E2와 성장인자들 사이의 cross-talk에 관한 분자적 기전을 단계별로 규명하는 것은 유방암의 다양한 유형에 따른 맞춤형 치료에 기여할 것으로 사료된다. 특히, 다양한 유전형 및 표현형을 가진 유방암의 치료를 위한 전략으로서, ER+ 호르몬의존성 유방암세포에 대한 aromatase 억제제 및 E2작용 차단제의 사용과 E2와 성장인자들 사이의 cross-talk에 의한 암세포의 증식억제를 위한 IGF-1R/EGFR 활성차단제의 사용 등을 들 수 있다. 뿐만 아니라, ER과 EGFR/IGF-1R 사이의 cross-talk에 의해 조절되는 ECM 분자들의 발현변화는 유방암세포의 전이에 대한 표적치료제를 위해 활용될 수 있다. 따라서, 암의 진행과 관련된 ER, GPER, IGF-1R 및 EGFR 매개에 의한 신호전달경로들 사이의 cross-talk에 관한 보다 더 자세한 분자적 수준의 규명이 필요할 것으로 사료된다.

백서 혀에서의 4-nitroquinoline 1-oxide 유도 발암과정에서 Bcl-2 계 유전자의 발현 (Expression of Bcl-2 Family in 4-Nitroquinoline 1-Oxide-Induced Tongue Carcinogenesis of the Rat)

  • 최재욱;정성수;이금숙;김병국;김재형;국은별;장미선;고미경;정권;최홍란;김옥준
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제30권3호
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    • pp.301-317
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    • 2005
  • 전 세계적으로 구강암의 빈도는 점점 증가 추세이며, 특히 한국인의 있어 혀(tongue)는 구강암이 가장 호발하는 장소이다. 구강암은 발암 단계에서부터 과증식 병소(hyperplastic lesion), 이형성(dysplasia) 및 상피내암(carcinoma in situ) 을 거쳐 악성 암종으로 발전하는 다단계 발암과정을 보이며, 분자 생물학적 변이가 구강암을 진행시킴이 널리 알려져 있다. 또한, 구강암은 일반적으로 암세포의 증식 및 고사(apoptosis)의 억제가 중요한 역할을 하고 있다 알려져 있다. 그리고, Bcl-2 family 는 세포 고사에 주요한 역할을 하고 있음이 알려져 있다. 그러나, 이들과 관련한 구강암 발생과정의 변화에 대해서는 널리 연구된 바가 없다. 본 연구는 백서에서 발암 물질인 4-NQO로 구강암을 유도시키고, 구강암 발생 다단계별로 Bcl-2 family의 mRNA 변화를 RT-PCR을 이용해 살펴보았다. Bcl-2 family는 크게 3군, 즉 1) anti-apoptotic, 2) pro-apoptotic, 그리고 3) BH3 only protein으로 분류할 수 있으며, 본 연구에서 anti-apoptotic molecules인 Bcl-w는 모든 군에서 발현이 감소되었으며, Bcl-2는 발현이 증가 되었다. pro-apoptotic molecules에서는 Bad가 제 3군 (편평세포암종)에서 발현이 증가 되었고, 나머지는 감소하였다. BH-3 only protein에서는 Bmf가 제 2군에서, BBC3가 제 3군에서 발현이 증가하였고, 나머지는 모든 군에서 감소하였다. 결론적으로, 4-NQO로 유도된 백서의 발암단계에서, Bcl-2 family의 mRNA 양상은 다양하게 관찰되었으나, Bad 및 BBC3 mRNA가 제 3군에서, Bmf mRNA가 제 2군에서의 발현이 특별함을 알 수 있어, 다단계 발암과정에서의 구강암을 진단하는데 유용하리라 사료된다.

백서태자두개관에서 분리한 세포의 약리학적 및 생화학적 특성에 관한연구 (Pharmacological and Biochemical Characterization of Cells Isolated from Fetal Rat Calvaria)

  • 한남수;정동균;모리 마사카주
    • 대한약리학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.193-207
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    • 1990
  • Transforming growth factor ${\beta}(TGF-{\beta})$는 많은 세포의 증식, 분화 및 여러가지 세포기능에 대해 다양한 조절기능을 갖고 있는 multifunctional polypeptide로 알려져 있다. $TGF-{\beta}$는 골기질에 상당량 존재하며 골조직 대사에 대해 광범위한 영향을 나타낸다. 여러가지 연구결과에 의해 기질과 연관된 $TGF-{\beta}$는 골세포 자체의 산물로 여겨지고 있으나 골조직세포군중 어느종류의 세포가 $TGF-{\beta}$를 형성하는지에 대해서는 논란이 되고 있다. 본 연구는 $TGF-{\beta}$를 형성하는 골조직세포를 규명하고 $TGF-{\beta}$가 서로 다른 세포들에 미치는 영향을 관찰하고자 하였다. 본 실험에 필요한 특정골조직세포군을 얻기 위하여 백서태자두개관을 연속효소처리하여 수집한 골조직세포군의 생화학적 특성규명을 시행하였다. 효소 처리후 초기에 유리되는 세포는 섬유아세포의 특성을 보이며 후기에 유리되는 세포는 acid 및 alkaline phosphatase 활성과 부갑상선호르몬, calcitonin, prostaglandin $E_{2}$에 대한 c-AMP의 반응 및 교원 단백질합성등을 통해 볼때 조골세포유사세포로 보여진다. 골조직과 두개관세포 추출물의 Polyacrylamlde gel과 immunoblot analysis에 의해 골조직내에 $TGF-{\beta}$의 존재와 골세포에 의한 $TGF-{\beta}$의 생성을 확인하였다. 두개관 세포 추출물의 분석에서 모든 세포군에서 $TGF-{\beta}$가 합성되는 것을 관찰하였다. 외부에서 $TGF-{\beta}$를 가한 경우 무혈청 배지에서 골조직 증식에 대해 두가지 양상의 반응을 보였다. 조골세포 유사세포에서는 촉진하는 반응을 보였으나 섬유아세포군에서는 억제반응을 나타냈다. 반면에 교원 및 비교원 단백질 합성에 있어서는 모든 두개관세포군이 촉진반응을 보였다. 단백질 합성증가는 교원단백에 특이성이라기 보다는 일반적인 증가로 보여진다. 또한 단백질합성증가에 대한 $TGF-{\beta}$의 영향은 세포증식과의 관련성이 없는 것으로 사료된다. 결국 골세포에 의한 $TGF-{\beta}$의 생성과 여러 세포군에 대한 서로 다른 작용으로 보아 $TGF-{\beta}$는 autocrine과 paracrine 양상으로 세포기능을 조절함으로써 골조직 대사를 조절하는 중요한 기능을 발휘하는 것으로 사료된다.

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유채에서의 중쇄지방산 생산 (Production of Medium-chain Fatty Acids in Brassica napus by Biotechnology)

  • 노경희;이기종;박종석;김현욱;이경렬;김종범
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제53권2호
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    • pp.65-70
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    • 2010
  • 중쇄지방산은 탄소수가 8-12개로 구성된 포화지방산으로, 장쇄지방산과 달리 인체내 흡수가 빠르고 분해가 빨리 일어나 체지방으로 축적되지 않으면서 열효율이 높아 소화장애환자의 식이요법에 이용된다. 또한 최근 의료분야의 위장침투향상기술에 중쇄지방산 또는 중쇄지방산 유도물질이 사용되며, 이 기술은 최첨단 약물전달시스템 분야에 매우 중요하게 적용되고 있다. 이처럼 효용가치가 높은 중쇄지방산 기름은 아열대작물인 코코넛, 팜 그리고 쿠페아 종자에서 주로 생산되고 있는데, 기름함량이 적고 재배가 까다로워 상업적 이용의 어려움이 있다. 이러한 이유로 재배지역이 넓고 재배가 용이한 유채의 종자에서 중쇄지방산을 생산하고 함량을 증대시키기 위해 그 동안 많은 연구가 수행되어 왔다. 지금까지 밝혀진 중쇄지방산 생산에 관여하는 유전자는 크게 Thioesterase(지방산 사슬 길이), KAS(지방산 사슬 연장), 그리고 Acyltransferase(지방산 전이)로 알려져 있다. 이러한 유전자를 단독 또는 동시에 유채에 형질전환 한후, 여기에서 얻어진 형질전환체 계통을 이용하여 고전육종과 분자육종의 병행을 통해 유채 종자에서 중쇄지방산인 Laurate함량이 60 mol%까지 축적되는 결과를 얻었다. 또한 Caprylate와 Caprate함량은 각 각 8 mol%와 27 mol%까지 축적되었다. 비록 유채 종자에서 일부 중쇄지방산의 생산이 성공적으로 생산되는 결과를 얻었다 할지라도 실제 상업적으로 이용하려면 중쇄지방산 함량이 더 많이 생산되어야 한다. 본 총설에서는 지금까지 유채 종자 내에서 중쇄지방산이 생산된 연구결과를 면밀히 살펴보았고, 향후 연구방향에 대해 간략하게 논하였다.

소아에서 보리코나졸 치료적 약물 농도 모니터링의 임상적 의의 (Voriconazole Therapeutic Drug Monitoring is Necessary for Children with Invasive Fungal Infection)

  • 강현미;강수영;조은영;유경상;이지원;강형진;박경덕;신희영;안효섭;이현주;최은화;이환종
    • Pediatric Infection and Vaccine
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    • 제21권1호
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    • pp.9-21
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    • 2014
  • 목적: 본 연구는 소아 환자들에서 voriconazole 치료적 약물 농도 모니터링의 임상적 의의를 분석하고자 하였다. 방법: 2010년 7월부터 2012년 6월까지 서울대학교병원에 입원한 18세 이하의 소아 환자들 중, 침습성 진균감염증에 대해 voriconazole 치료를 받은 증례를 후향적 의무기록 분석을 통해 분석하였다. 본 연구에 포함된 총 28명의 환자 중 14명이 약물 농도 모니터링을 받았으며, 143개의 혈중 농도 측정 값을 분석하였다. 모든 환자들에게서 치료 효과 및 독성 증상 발현 여부를 파악하였다. 결과: 143개의 혈중 농도 측정 값 중 53.1%에서 치료적 범위(1.0-5.5 mg/L) 내에 들었고, 같은 용법으로 치료받았더라도 높은 혈중 농도 변동성(high variability)을 보였다. 약물 농도 모니터링을 받았던 군(TDM 군)과 받지 않았던 군(non-TDM 군)에서 각각 14명 중 9명(64.3%)이 독성 증상을 나타냈는데, TDM 군에서 신경학적 증상(n=2, 14.3%) 및 간기능 장애(n=8, 57.1%)는 높은 voriconazole 혈중 농도(>5.5 mg/L)를 보인 환자들에게서 나타났다. 반면, 시각 장애는 혈중 농도가 치료적 범위 내에 있을 때 발현하였다(1.18 mg/L, 3.9 mg/L). TDM 군에서 non-TDM 군에 비하여 독성 증상으로 인하여 약물을 중단했던 빈도가 낮았다(0.0% vs. 18.2%, P =0.481). 치료 시작 6주 후 치료 효과를 분석해본 결과 TDM 군의 57.2%에서 치료에 대한 반응을 보였으나, non-TDM 군에서는 14.3%에서 치료 반응을 보였다(P =0.055). 최종 치료효과 분석에서는 TDM 군의 21.4%에서 치료 반응을 보였으나, non-TDM 군의 14.3%에서 치료 반응을 보였다(P =0.664). TDM 군에서 치료 시작 첫 6주 동안 혈중 약물 농도를 분석했을 때 67.0% 이상에서 치료적 범위 내에 들었으나, 치료 기간 전체를 봤을 때에는 45.5%에서 치료적 범위 내에 들었다. 결론: 소아에서 voriconazole 사용 시 치료적 약물 농도 모니터링을 통하여 치료 목표를 효과적으로 달성하고, 독성이 나타나는 것을 예방할 수 있다.

사람의 제대 및 양막유래 줄기세포의 간세포로의 분화 (Hepatogenic Potential of Umbilical Cord Derived-Stem Cells and Human Amnion Derived-Stem Cells)

  • 김지영;이윤정;박세아;강현미;김경식;조동제;김해권
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제35권4호
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    • pp.247-265
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    • 2008
  • 목 적: 사람의 제대유래 줄기세포 (HUC)와 양막유래 줄기세포 (HAM)를 간유사세포로 분화 시키고자 하였다. 연구방법: 산모의 동의아래 만삭 정상 산모로부터 양막 및 제대를 얻고 줄기세포를 분리, 배양하였다. 분리된 세포의 줄기세포로서의 특성을 규명하기 위하여 RT-PCR, 세포면역화학 분석 그리고 중배엽성세포로의 분화능 실험을 하였다. 또한 이들 줄기세포를 분화 배양액에서 간유사세포로 분화 유도 후, 간세포 특이 유전자 발현, 알부민 ELISA, 알부민에 대한 면역블로팅 및 세포면역화학염색 그리고 PAS 염색을 시행하였다. 결 과: 사람의 양막 및 제대로부터 세포를 분리하여 줄기세포로서의 특성을 조사하고, 이들 세포의 지방세포, 연골세포, 골아세포로의 분화능력을 확인하였다. 동일한 분화 배양액에서 HUC과 HAM을 간유사세포로 분화시킨 결과 HUC이 모든 조건에서 HAM보다 알부민과 요소를 더 많이 합성 분비하였다. 간유사세포로의 분화능력이 더 좋은 것으로 나타난 HUC을 가지고 최적의 분화를 유도한 결과 $1.2{\pm}0.8\;{\mu}g/mL$의 알부민을 합성 분비하였고, $8.9{\pm}1.2\;mg/dL$의 요소를 합성 분비하였다. 결 론: HUC과 HAM 모두 알부민을 분비하는 간유사세포로 분화할 수 있었으며, HUC이 더 잘 유도되는 것으로 관찰되었다. 이러한 결과로써 HUC과 HAM을 간질환 환자의 간세포 이식 치료에 필요한 세포치료제로써 이용할 수 있을 것으로 생각된다.

Dependence Potential of the Synthetic Cannabinoids JWH-073, JWH-081, and JWH-210: In Vivo and In Vitro Approaches

  • Cha, Hye Jin;Lee, Kwang-Wook;Song, Min-Ji;Hyeon, Yang-Jin;Hwang, Ji-Young;Jang, Choon-Gon;Ahn, Joon-Ik;Jeon, Seol-Hee;Kim, Hyun-Uk;Kim, Young-Hoon;Seong, Won-Keun;Kang, Hoil;Yoo, Han Sang;Jeong, Ho-Sang
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제22권4호
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    • pp.363-369
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    • 2014
  • Synthetic cannabinoids (CBs) such as the JWH series have caused social problems concerning their abuse liability. Because the JWH series produces euphoric and hallucinogenic effects, they have been distributed illegally under street names such as "Spice" and "Smoke". Many countries including Korea have started to schedule some of the JWH series compounds as controlled substances, but there are a number of JWH series chemicals that remain uncontrolled by law. In this study, three synthetic CBs with different binding affinities to the $CB_1$ receptor (JWH-073, 081, and 210) and ${\Delta}^9$-tetrahydrocannabinol (${\Delta}^9$-THC) were evaluated for their potential for psychological dependence. The conditioned place preference test (unbiased method) and self-administration test (fixed ratio of 1) using rodents were conducted. $K_i$ values of the three synthetic cannabinoids were calculated as supplementary data using a receptor binding assay and overexpressed $CB_1$ protein membranes to compare dependence potential with $CB_1$ receptor binding affinity. All mice administered JWH-073, 081, or 210 showed significantly increased time spent at unpreferred space in a dose-dependence manner in the conditioned place preference test. In contrast, all tested substances except ${\Delta}^9$-THC showed aversion phenomenon at high doses in the conditioned place preference test. The order of affinity to the $CB_1$ receptor in the receptor binding assay was JWH-210 > JWH-081 >> JWH-073, which was in agreement with the results from the conditioned place preference test. However, no change in self-administration was observed. These findings suggest the possibility to predict dependence potential of synthetic CBs through a receptor binding assay at the screening level.

방사선 육종 차조기와 백출 복합추출물의 항관절염 효과 (Anti-Arthritic Effect of Radiation Mutant Perilla frutescens var. crispa and Atractylodes macrophala koidz.)

  • 박미희;김철진;이진영;금창엽;김인선;진창현;지중구;김성규
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.102-113
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    • 2020
  • 본 연구에서는 방사선 육종 차조기와 백출의 복합추출물의 항관절염 효능을 평가하였다. 방사선 육종 차조기와 백출 복합추출물이 세포에 미치는 독성을 확인하기 위해 RAW 264.7 세포에서 MTT 기법으로 세포 생존율을 평가하였다. 방사선 육종 차조기와 백출 복합추출물의 항염증 효능을 확인하기 위해 LPS로 염증을 유도한 RAW 264.7 세포에 방사선 육종 차조기와 백출 복합추출물을 5, 10, 25 ㎍/㎖ 농도로 처리한 후 ROS와 NO level, 염증성 사이토카인의 분비, 염증성 인자인 NF-κB, COX-2, iNOS 등의 발현을 측정하였다. 또한 type II collagen으로 유도한 관절염 모델 동물실험에서 방사선 육종 차조기와 백출 복합추출물을 33.5, 66, 133 mg/kg/day로 처리한 후 항관절염 효능을 확인하였다. 그 결과, 방사선 육종 차조기와 백출 복합추출물은 25 ㎍/㎖ 농도까지 세포독성이 없었으며, LPS로 유도된 RAW 264.7 세포에서 ROS 생성 및 NO의 생성을 5, 10, 25 ㎍/㎖ 농도에서 대조군 대비 유의성 있게 감소시켰으며, 사이토카인(IL-1β, IL-6, TNF-α)의 생성을 유의성 있게 억제시키고, NF-κB, COX-2, iNOS의 발현을 유의성 있게 감소시켜 세포 내에서 뛰어난 항염증 효과를 보였다. 관절염 모델 동물실험에서는 방사선 육종 차조기와 백출 복합추출물이 66.5, 133mg/kg 농도에서 관절염을 유의성 있게 억제시키는 효능을 나타내었다. 본 연구는 방사선 육종 차조기와 백출 복합추출물이 뛰어난 항염증 효능을 나타내는 것을 제시하며, 관절염 질환을 개선하기 위한 건강기능식품 및 치료제의 원료로 개발될 수 있다는 것을 제시한다.