알코올성 손상을 유도한 마우스 간세포에 대한 Akebia quinata 추출물의 항산화 및 항염증 효과 연구

Abstract

과도한 알코올 섭취는 지방간, 간섬유화, 간염, 암 등의 다양한 임상적 증상을 유발한다. Akebia quinata (AQ)는 우리나라 및 동아시아 등지에서 전통적인 치료제로 사용되어온 덩굴식물로 국내에서는 흔히 ‘으름’이라고 불린다. 본 연구진이 실시한 선행연구에 따르면 C57BL/6 마우스에 AQ의 물 추출물 처리는 급성 알코올에 대하여 간보호 효과를 보이는 것으로 확인되었다. 본 연구의 목적은 마우스 정상 간 세포주인 AML12에서 AQ 열매와 어린잎 추출물에 대하여 효과를 확인하고 분자생물학적 기전을 밝히는 것이다. AQ 추출물은 서로 다른 농도에 따라 처리군을 구별 하였으며 특정 농도에서 간 세포의 GSH 농도가 높은 것으로 나타났다. 게다가 AQ 어린잎 처리군의 경우 GSH 생산 관련 효소인 glutathione synthase (GSS), glutamate cysteine ligases catalytic subunit (GCLC) mRNA 발현이 증가했다. 반면, AQ 열매 처리군에서는 GCLC의 발현 증가와 glutamate cysteine ligase modifier subunit (GCLM)의 mRNA발현이 알코올군보다 비알코올군에서 증가하는 것으로 확인되었다. GSH 생산과 관련된 유전자에 관한 단백질 발현에서는 유의한 차이를 확인할 수 없었지만 대략적인 단백질 발현 증가 경향을 확인할 수 있었다. 항산화 유전자의 발현과 관련하여 Nrf2와 관련 유전자, SOD, GPx1 등의 mRNA에서도 AQ의 추출물의 처리는 효과가 있는 것으로 보인다. 산화스트레스의 대표적인 지표인 NOX4 (NADPH oxidase 4)에서 AQ의 처리가 산화스트레스를 감소시켜주며, 염증반응에서도 TNF-α나 IL-10과 같은 cytokine이 항염증 기능을 가지는 것으로 보인다. 특히, microarray 분석은 AQ 어린잎 추출물이 다양한 유전자 발현의 패턴을 변화시킴으로써 정상 대조군의 패턴과 유사한 양상을 유도했다. 이러한 결과들을 바탕으로 알코올 손상을 유도한 AML12 세포에 대한 AQ의 열매 또는 어린잎 추출물의 처리는 항산화 및 항염증 조절인자를 통해 조절 할 수 있으며, 더 나아가 알코올성 간세포의 손상에 대한 새로운 치료법 개발에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.;It is well known that alcohol consumption can cause adverse clinical results such as fibrosis, hepatitis, or even cancers. Akebia quinata (AQ) in Korea and East Asia has been used in oriental medicines as antidote. The previous study using C57BL/6 mice treated with water fraction of AQ fruit (AQF) showed hepatoprotective effects against acute alcohol consumption. The aim of this study is to investigate the effect of AQ extracts on ethanol treated AML12 cells, a normal mouse hepatocyte cell line. Treatment with AQF or AQ leaf (AQL) showed higher cellular levels of GSH in a specific concentration. In addition, AQL treatment significantly induced up-regulation of glutathione synthase (GSS) and glutamate cysteine ligase catalytic subunit (GCLC) mRNA expression. On the other hand, AQF treatment showed up-regulation of GCLC, glutamate cysteine ligase modifier subunit (GCLM), superoxide dismutase 2 (SOD2) mRNA expression compared to those of non-AQ treated groups regardless of ethanol intoxication. Protein expression level of GSH related enzymes was increased with AQ treatments both in alcohol and non-alcohol group; however, there were no statistical differences. Furthermore, the mRNA expression level of NOX4, HMOX1, NQO1 and TNF-α, inflammatory factors, were down-regulated with AQ treatments. We found that water fraction extracted from AQF and AQL ameliorated the damages on alcohol treated AML12 cells via regulating levels of antioxidants and anti-inflammatory factors. Specially, microarray analysis showed AQ treatment led the gene expression status of alcohol treated hepatocytes to the normal healthy liver gene expression pattern. The overall results obtained from the study suggest that extracts of AQ have anti-inflammatory and antioxidant effects to promote liver health and there uses could be a new functional strategy for preventing alcohol-induced liver injures.