Streptozotocin-유발 당뇨병 쥐의 조직에서 GANGLIOSIDES 변화와 당뇨병에 미치는 생약의 효과

Abstract

본 연구에서는 streptozotocin으로 유발시킨 당뇨병 쥐의 뇌와 비장, 췌장 및 적혈구 막에서 gangliosides의 변화와 당뇨병에 미치는 생약의 효과를 조사하였다. 각 조직들은 streptozotocin 주사후 3일째 희생시켜서 얻었으며, 각각의 gangliosides는 Folch-Suzuki방법을 이용하여 추출하였다. 혈당은 Somogy-Nelson법 그리고 인슐린은 (125)^I RIA kit를 이용하여 정량하였다. 또 각 조직에서의 sialic acids는 periodate-resorcinol법과 2-thiobarbituric acid법을 이용하여 정량하였다. 실험에 사용한 녹용 시약은 70% 에탄올 추출물과 그것을 μBondapak C_(18) column을 이용한 HPLC(High Performance Liquid Chromatography)를 수행하였을때 나타나는 주요 지질 분획(peak 3)을 정상 및 당뇨병 쥐에 각각 주사하였는데, 정상 쥐의 경우에는 혈당의 감소와 더불어 인슐린의 감소를 보였으며, 당뇨병 쥐의 경우에는 녹용 추출물을 주사하지 않은 당뇨병 쥐에 비해 혈당은 줄어든 반면 인슐린은 약간 증가한 값을 보였다. Streptozotocin으로 당뇨병을 유발시켰을때, 당뇨 증세가 아주 심한 쥐에서 뇌의 gangliosides 조성 변화를 살펴보면 GM1는 증가했고 GD1a, GD1b, GT1b는 존재하지 않는 반면 미확인 gangliosides가 관찰되었다. 녹용 추출물을 주사한 쥐의 뇌에 존재하는 gangliosides는 전체적으로 양이 감소하였다. 당뇨병 쥐에 녹용 추출물을 주사한 경우에는 뇌의 gangliosides가 전반적으로 정상 쥐에 비해서 모두 증가하였으며 이와 같은 결과는 정량된 sialic acids의 양과 일치하였다. 쥐의 적혈구 막 gangliosides는 당뇨병 쥐의 경우에 감소하였고, 녹용추출물을 주사한 정상 쥐의 경우에는 녹용 추출물을 주사하지 않은 정상과 큰 차이가 없었지만 당뇨병 쥐의 경우에는 당뇨병 쥐의 경우와 같이 감소하였다. 인삼은 그것의 지질 추출물을 정제하여 주사한 결과 투여군의 경우 정상 및 당뇨병 쥐 모두에서 혈당의 변화는 관찰하기 어려웠으나 이 추출물에 의해 당뇨병 쥐의 뇌 gangliosides의 조성이 정상으로 환원되었다. 알로에는 안쪽의 젤 부분을 모아서 동결건조하여 70% 정도의 수분을 제거한 후 folch 분배하여 윗층을 농축하여 주사하였다. 정상 쥐의 경우에는 녹용 추출물의 경우와 마찬가지로 혈당의 감소와 더불어 인슐린의 감소를 보였으며 당뇨병 쥐의 경우에는 추출물을 주사하지 않은 당뇨병 쥐에 비해 혈당은 줄어든 반면 인슐린은 약간 증가한 값을 보였다. 그러나 뇌 gangliosides 조성에는 변화가 없었다. 이상과 같은 결과들로부터 녹용과 알로에의 지질 추출물은 정상 및 당뇨병 쥐의 혈당과 인슐린에 영향을 미치며, 녹용과 인삼의 지질 추출물은 뇌의 gangliosides에도 영향을 미치는 것으로 보아 이들 생약의 지질 추출물이 gangliosides의 대사에 어떤 형태로든지 관여함을 추측할 수 있다.;The changes of ganglioside pattern from streptozotocin-induced diabetic rat brain, spleen, pancrease, and RBC membrane and the effects of natural medcines, deer antler, aloe, and ginseng, were investigated. Gangliosides were isolated by Folch-Suzuki method and analyzed by HPTLC. The sialic acid contents were determined by periodate-resorcinol and 2-thiobarbituric acid methods. The amount of gangliosides decreased 2 folds in diabetic rat brain, increased 2 folds in pancrease and did not affact in spleen. In diabetic rat brain, we found increasing GM1 and unidentified ganglioside, but did not detect GD1a, GD1b, GT1b which is found in normal rat brain. To examine the effect of natural medcines in normal and diabetic rat brain, we isolated the polar glycolipid from deer antler, aloe, and ginseng and injected intravenously to rat tail. In the case of normal rats their blood glucose and insulin level were decreased, while in diabetic rats their blood glucose level was decreased but insulin level was increased. And gangliosides were isolated from each rat brain. The brain gangliosides in diabetic rat were recovered after injection of polar glycolipid fraction extracted from deer antler and ginseng, but were not recovered in aloe extract. Therefore our results indicated the polar glycolipid extract from deer antler and ginseng affacted the brain ganglioside metabolism, and it may be recovered the altered gangliosides pattern because of diabetes.