본초학표지

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자혜 자 선우
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1 大韓本草學會誌제 28 권제 6 호 (2013 년 11 월 ) Kor. J. Herbology 2013;28(6):71-77 ISSN 지골피, 산수유의 streptozotocin 유발당뇨흰쥐에서의효과비교연구 한윤경 1#, 박용기 1,2* 1 : 동국대학교한방신약개발센터, 2 : 동국대학교한의학대학본초학교실 The comparisons of Lycii Radicis Cortex and Corni Fructus water extract effects on streptozotocin-induced diabetes in rats. Yunkyung Han 1#, Yong-Ki Park 1,2* 1 : Oriental Medicine R&D center, Dongguk University 2 : Department of Herbology, College of Oriental Medicine, Dongguk University, Gyeongju , Republic of Korea ABSTRACT Objectives : This study aimed to compare the anti-diabetic efficacy of Lycii Radicis Cortex (Lycium chinense Mill.) and Corni Fructus (Cornus officinalis) on streptozotocin (STZ)-induced diabetes in rats. Methods : Male Sprague-Dawley rats were divided into four groups; normal, STZ-control, Lycii Radicis Cortex extract-administrated group (LRC) and Corni Fructus extract-administrated group(cf). Diabetes in rats was induced by intraperitonal injection with streptozotocin (STZ) at doses of, 30 mg / kg (body weight) for 5 days (once per a day). STZ-induced diabetic rats were orally administrated LRC and CF extract daily for 4 weeks at doses of 300 mg / kg. Fasting blood glucose, total cholesterol (TC), triglyceride (TG), blood urea nitrogen (BUN) and creatinine were measured in sera of rats. Histopathological changes of kidney, liver and lung tissues were observed by microscope after H&E staining. Results : There were no differences in body and kidney weights, food intake and water intake in LRC- and CF-administrated groups compared with STZ control group. However, glucose, TC and TG levels in serum were significantly decreased in LRC-administrated groups compared with STZ-control group. In histopathological analysis of kidney, liver and lung, both LRC- and CF-administrated groups showed the inhibition of morphological damage. Conclusions : These results suggest that LRC and CF have a biological action on STZ-induced diabetes in rats via decreasing the serum TG and TG levels and may protect the morphological changes of kidney, liver and lung. Key words : Lycii Radicis Cortex, Corni Fructus, diabetes, streptozotocin 서론 1) 최근경제성장과더불어국민소득이증대됨에따라식생활패턴의서구화로당뇨병, 비만, 고지혈증, 동맥경화증및고혈압과같은생활습관성대사증후군에노출되고있다 1-3). 이중당질대사이상을초래하는당뇨병은인슐린의절대적또는상대적결핍으로인하여발생되는고혈당상태및이에수반 되는대사장애가장기간지속되는상태가특징이며, 혈관장애, 망막증, 신증, 신경장애, 감염증등이당뇨합병증으로나타날수있다 1,4). 당뇨병의주요대사특징은에너지대사에관여하는포도당을적극적으로수용하여세포대사에사용하지못하는것으로, 세포내로흡수되지못한포도당은체내에고혈당을야기하게되고이현상은체내의지질중중성지방과콜레스테롤위주로농도를증가시킨다 5). 따라서당뇨병관리 * 교신저자 : 박용기. 경북경주시석장동 707 번지동국대학교한의과대학본초학교실 Tel : yongki@dongguk.ac.kr # 제 1 저자 : 한윤경. 경북경주시석장동 707 번지동국대학교한방신약개발센터 Tel : hanyk1028@hotmail.com 접수 :2013 년 10 월 23 일 수정 :2013 년 11 월 06 일 채택 :2013 년 11 월 09 일

2 72 大韓本草學會誌 Vol. 28 No. 6, 2013 의주요목표는정상혈당에가깝게혈당을조절하는것과더불어정상적인혈중지질농도를유지시키는것이다 1,5). 현재당뇨의증세를개선하기위해사용되는약물요법중경구용혈당강하제로설폰요소제 (sulfonylurea), 비구아나이드 (Biguanides) 계약물, α-glucosidase 저해제, 티아졸리딘다이온 (thiazolidinedion) 계약물이사용되고있으나대부분합성의약품으로저혈당, 간독성, 체중증가, 복부팽만감, 젖산증등의부작용이끊임없는문제로대두되고있다. 따라서최근에는다양한한약자원으로부터당뇨병을예방하거나또는억제할수있는생리활성물질을찾으려는연구와한방임상에서사용해오고있는당뇨처방과한약재들의항당뇨효능을과학적으로밝히려는연구가활발히진행되고있다 6,7). 한방에서당뇨는증세에따라상소 ( 上消 ), 중소 ( 中消 ), 하소 ( 下消 ) 로분류되며, 상소는다음 ( 多飮 ), 중소 ( 中消 ) 는다식 ( 多食 ), 하소는다뇨 ( 多尿 ) 증상을주요증상으로처방에차이를두고있어상소에는청심연자음 ( 淸心蓮子飮 ), 중소에는생지팔물탕 ( 生地八物湯 ), 하소에는위기환 ( 胃氣丸 ) 등을사용하고있다 8). 여러한약중지골피 (Lycii Radicis Cortex, LRC) 는가지과 (Solanaceae) 에속한구기자나무 Lycium chinese Mill. 의근피로성미 ( 性味 ) 는한 ( 寒 ) 감 ( 甘 ) 하고귀경 ( 歸經 ) 은폐간신경 ( 肺肝腎經 ) 이며량혈제증 ( 凉血除蒸 ), 청폐강화 ( 淸肺降火 ) 하여음허조열 ( 陰虛潮熱 ), 골증도한 ( 骨蒸盜汗 ), 폐열해수 ( 肺熱咳嗽 ), 객혈 ( 喀血 ), 뉵혈 ( 衄血 ), 내열소갈 ( 內熱消渴 ) 등의치료에사용된다 9). 또한지골피성분으로는 cinnamic aldehyde 와다량의 phenol, betaine, alkaloid, kukoamine 등이알려져있으며 10), 실험연구로항우울증 11), 항산화 12), 간보호 13) 등의효과가보고되었다. 한편산수유 (Corni Fructus) 는층층나무과 (Cornaceae) 에속한낙엽소교목인산수유나무 Cornus officinalis Sieb. et. Zucc. 의성숙한과실을건조한것으로성미 ( 性味 ) 는미온 ( 微溫 ), 산삽 ( 酸澁 ) 하고귀경은간신경 ( 肝腎經 ) 이며효능으로보익간신 ( 補益肝腎 ), 삽정고탈 ( 澀精固脫 ) 하여현훈이명 ( 眩暈耳鳴 ), 요슬산통 ( 腰膝酸痛 ), 양위유정 ( 陽痿遺精 ), 유뇨 ( 遺尿 ), 뇨의빈수 ( 尿意頻數 ), 붕루대하 ( 崩漏帶下 ), 대한허탈 ( 大汗虛脫 ), 내열소갈 ( 內熱消渴 ) 등의치료에응용하여현대질환에서다뇨증, 혈압강하, 항암, 항균, 요통, 이명, 신경쇠약등에사용한다 10,14). 산수유의주성분은 triterpene 계열인 saponin, ursolic acid, stearic acid, linolenic acid, palmitic acid, oleic acid, morroniside, loganin, valine, tyrosine 등이알려져있으며 15), 생리활성으로항알러지 16), 간보호 17), 항당뇨 18), 항염증 19) 등의효과가보고되었다. 본연구에서는 streptozotocin(stz) 의저용량반복투여에의해인슐린의존형당뇨병이유발된흰쥐에서하소약물로사용되는지골피와산수유의물추출물을투여한후혈청내혈액마커의변화및하소약물의표적장부인신장과간외폐에미치는영향을조사하여유의한결과를얻었기에이에보고하는바이다. 1. 재료 1) 약재 재료및방법 지골피와산수유는 ( 주 ) 광명당제약 ( 울산, 한국 ) 으로부터표준약재를구입하여동국대학교한의과대학본초학교실에서감별한후정선하여시료로사용하였다. 2) 동물실험동물은 Sprague-Dawley계 6주령수컷흰쥐 (rat; g) 를 ( 주 ) 오리엔트바이오 ( 경기도, 한국 ) 로부터분양받아 1주일순화시킨후실험에사용하였다. 실험기간동안일반고형사료 ( 삼양사료주식회사, 서울, 한국 ) 와물을자유섭취시켰으며, 실내온도 22±2 o C, 습도 55±5 %, 명암 12시간 (Day light 06:00~18:00) 을주기로실험종료시까지일정한사육조건을유지시켰다. 2. 방법 1) 시료의조제지골피와산수유각각 200 g에정제수 2 L를가하여열탕추출기에서 3시간가열하여얻은추출물을여과지 (Whatman NO. 1) 로여과한후회전식감압농축기로감압농축하여동결건조함으로써물추출물을제조하였다. 이때수득율은지골피와산수유가각 19 %, 66 % 였으며, 시험약물은냉장보관하면서실험전생리식염수에희석하여사용하였다. 2) 당뇨유발인슐린의존형당뇨병을유발하기위해 streptozotocin (STZ) 을 0.01 M citrate buffer(ph 4.5) 로적정한다음 30 mg / kg body weight(bw) 의용량으로체중 100 g당 0.1 ml을매일 1회씩 5일간복강내주사하였으며, 정상군은동일한양의 0.1 M citrate buffer를복강내주사하였다. 당뇨병유발을확인하기위해 STZ 마지막투여 72시간경과후 12 시간동안절식시키고꼬리정맥으로부터혈액을수입하여혈당측정검사지 (Accu-Check, Roche Diagnostics GmbH, Germany) 를이용해혈당 (blood glucose) 을측정하였다. 이때혈당수치가 200 mg/dl가넘는동물을당뇨병이유발된것으로보고선별하여실험에사용하였다. 3) 실험군의선정실험군은각그룹간의혈당수치의평균값을맞추어정상군은체중 100 g 당 0.5 ml의생리식염수를구강대 (oral zonde needle) 를이용하여경구투여하였으며, 당뇨병대조군은 STZ 투여로당뇨병을유발시킨후생리식염수를경구투여하였다. 또한실험군은 STZ로당뇨병이유발된흰쥐에지골피와산수유물추출물을각 300 mg / kg (bw) 용량으로 day 0부터 day 28까지매일 1회정해진시간에경구투여하였다. 4) 체중측정및혈액수집실험기간동안매일체중을측정하였고투여 0일째체중을초기 (initial) 체중으로, 28일째체중을마지막 (final) 체중으로하였다. 또한 day 29에모든동물을희생시키고신장을적출하여무게를측정하였다. 혈액의수집은매주 1회에최소 12시간이상절식시킨후꼬리정맥으로부터수집하였으며, day 29에모든동물을희생시키고심장천자를통해혈액을

3 지골피, 산수유의 streptozotocin 유발당뇨흰쥐에서의효과비교연구 73 수집하였다. 수집된혈액은 6,000 rpm에 10분간원심분리하여혈청을분리한후 -80 에보관하면서혈청분석을위한시료로사용하였다. 5) 혈청내혈액마커측정혈청내총콜레스테롤 (total cholesterol, TC) 과중성지방 (triglyceride, TG) 의농도는각각의효소시약측정용키트 ( 에이치비아이 ( 주 ), 안양, 한국 ) 를사용하여각각 546 nm와 500 nm에서흡광도를측정하였다. 또한혈액요소질소 (blood urea creatinine, BUN) 의농도는 BUN 측정용키트 (HiSens BUN, 에이치비아이 ( 주 )) 를이용하여 340 nm에서흡광도를측정하였으며, 크레아틴 (creatine) 의농도를크레아틴측정용키트 (HiSens CREA, 에이치비아이 ( 주 )) 를사용하여 505 nm 에서흡광도를측정하였다. 6) Hematoxylin & Eosin 조직염색당뇨유발 2주째와 4주째동물을희생시키고신장, 간및폐조직을각각적출한후 4% paraformaldehyde 용액에하루동안고정하고 10~30% sucrose 용액으로가라앉히고자동조직과정처리기를이용하여탈수, 투명, 침투화하였다. 이를파라핀으로포매한후조직절편기 (microtome) 를이용하여 4~6 µm 두께로박절하여연속절편을제작하였다. 이후 hematoxylin & eosin(h&e) 염색을위해서 xylene으로조직외부에포매된파라핀을제거한후함수하고 hematoxylin 용액으로 3~6분간염색하였다. 이를다시 0.1~1% HCl이포함된 75% 알코올로수세한후 eosin 용액으로 2~3분염색하였으며 95~100% 알코올로탈수, 투명과정을시행한후 permount 봉입제로봉입 (mounting) 하여광학현미경으로조직의형태적변화를관찰하였다. 7) 통계처리모든실험결과는 GraphPadprism 5 program(graphpad Software, La Jolla, CA, USA) 을이용하여각실험군의평균과표준오차 (mean±se) 를계산하고, p<0.05 수준에서 Student t-test를사용하여각실험군간의유의성을검증하였다. 결과 1. 체중, 식이섭취량, 음수량및신장무게변화지골피와산수유추출물의당뇨병흰쥐에서의체중과신장무게의변화에대한효과를확인한결과, 초기 (initial) 체중은정상군 (normal) 에서 200±4 g, 당뇨병대조군 (STZ-cont) 에서 204±4 g, 지골피 (LRC) 와산수유 (CF) 를 300 mg / kg투여한군에서는각각 207±3 g, 206±3 g으로모두유사하게나타났다. 그러나 4주후마지막 (final) 체중을측정한결과, 정상군을제외한대조군과약물투여군에서현저한체중감소가나타났으며 (Table 1), 지골피와산수유의투여는대조군과유사하게체중이감소함으로써체중변화에영향을주지않는것으로나타났다. 한편, 신장조직무게와체중비율의변화를측정한결과정상군이 6.07±0.39 g, 당뇨병대조군이 13.1±1.1 g, 지 골피투여군이 11.9±0.1 g, 산수유투여군이 13.5±1.0 g 으로정상군에비해대조군과약물투여군에서높은비율을나타내었다. 그러나지골피투여군 (LRC) 에서신장조직무게와체중의비율이다소감소하였으며, 산수유투여군 (CF) 에서는대조군에비해신장조직무게변화에영향을주지않는것으로나타났다. 또한섭식량 (food intake) 과음수량 (water intake) 의변화를측정한결과, 당뇨병대조군은정상군보다섭식량과음수량의증가가나타났으며, 지골피와산수유투여군에서도정상군에비해증가하는것으로나타났다. 그러나지골피투여군에서대조군에비해섭식량과음수량의감소가관찰되었으며, 산수유투여군에서는대조군에비해섭식량과음수량의변화가관찰되지않았다. Table 1. Effect of Lycii Radicis Cortex and Corni Fructus extract on the changes of body weight, food and water intake, and kidney weight in streptozotocin-induced diabetic rats. Marker Normal STZ-Con LRC CF initial 200±4 204±4 207±3 206±3 body weight (g) final 394±6 188±22 171±11 183±18 Food intake (g) 26±0.7 34±7.2 21±4.2 36±3.6 Water intake ( ml ) 50±1 127±12 104±10 133±9 kidney/body weight ratio (g/ kg ) 6.07± ± ± ±1.0 Normal, normal group; STZ-Con, streptozotocin-induced diabetic group; LRC, Lycii Radicis Cortex extract (300 mg / kg )-administrated group; CF, Corni Fructus extract (300 mg / kg )-administrated group. Values are represented as mean±se (n=7 per a group). 2. 혈당변화 지골피와산수유추출물의당뇨병흰쥐에서의공복시혈당변화를측정한결과, 정상군 (normal) 은초기에서마지막날까지 86.6±4.2 mg / dl에서 88±2.2 mg/dl 사이로정상혈당을유지하였으나, 당뇨병대조군 (STZ-cont) 에서는정상군에비해 1주째부터 423±30 mg/dl으로현저히증가하기시작하여 4주에는 473±4 mg/dl로고혈당상태를나타내었다 (Table 2). 그러나지골피투여군 (LRC) 과산수유투여군 (CF) 에서는혈당수치가당뇨대조군에비해 1주째부터감소하기시작하였으며 3주까지감소하였고특히 2주째대조군에비해지골피투여군이 408±40 mg/dl, 산수유투여군이 340±51 mg/dl로혈당변화에서가장유의적인감소를나타내었다. 또한지골피투여군이산수유투여군보다효과적으로혈당감소효과를나타내었다. Table 2. Effect of Lycii Radicis Cortex and Corni Fructus extract on serum levels of glucose in streptozotocin-induced diabetic rats. Group 0 day 1 week 2 week 3 week 4 week normal 86.6± ± ± ±0.2 88±2.2 STZ-con 377±24 423±30 453±41 520±37 473±4 LRC 281±33 399±42 408±40* 437±64* 483±16 CF 305±31 362±35* 340±51* 460±20 485±12 Normal, normal group; STZ-Con, streptozotocin-induced diabetic group; LRC, Lycii Radicis Cortex extract (300 mg / kg )-administrated group; CF, Corni Fructus extract (300 mg / kg )-administrated group. Values are represented as mean±se (n=7 per a group). *Significantly different from STZ control (p<0.05). Unit= mg / dl

74 大韓本草學會誌 Vol. 28 No. 6, 2013 3. 혈액학적마커변화 지골피와산수유추출물의당뇨병흰쥐에서의혈액내성분변화를조사하기위해혈청내총콜레스테롤 (total cholesterols, TC), 중성지방 (triglyceride, TG), 혈액요소질소 (BUN) 및크레아틴등의혈액마커의양을측정하였다 (Table 3).

특히지골피투여군보다산수유추출물투여군에서당뇨대조군에비해유의적인감소효과가있는것으로나타났다. 한편, TG는 4주째정상군이 71.

4 74 大韓本草學會誌 Vol. 28 No. 6, 혈액학적마커변화 지골피와산수유추출물의당뇨병흰쥐에서의혈액내성분변화를조사하기위해혈청내총콜레스테롤 (total cholesterols, TC), 중성지방 (triglyceride, TG), 혈액요소질소 (BUN) 및크레아틴등의혈액마커의양을측정하였다 (Table 3). 그결과, 혈청내 TC의양은정상군 (normal) 이 101±12 mg / dl, 당뇨병대조군 (STZ-Con) 이 138±2 mg / dl로당뇨병유발후증가하였으며, 당뇨병흰쥐에지골피추출물 (LRC) 과산수유추출물 (CF) 을투여한군에서는각각 81±18 mg / dl와 110±13 mg / dl로대조군에비해감소하는것으로나타났다. 특히지골피투여군보다산수유추출물투여군에서당뇨대조군에비해유의적인감소효과가있는것으로나타났다. 한편, TG는 4주째정상군이 71.7±5 mg / dl, 당뇨병대조군이 239±20 mg / dl로 TC와마찬가지로당뇨병유발후혈청내 TG의양이증가하였으며, 지골피추출물 (LRC) 을투여한후 102±6 mg/dl, 산수유추출물 (CF) 을투여한후 199±18 mg/dl 로당뇨대조군에비해감소하였다. 특히산수유추출물에서보다지골피추출물을투여하였을때당뇨대조군에비해유의적인 TG의감소를나타내는것으로나타났다. 한편신장의기능적마커인혈액요소질소 (BUN) 과크레아티닌 (creatinine) 의변화를측정한결과 BUN은정상군에비해당뇨유발군에서증가하였으며지골피와산수유추출물투여에의해미미한감소를나타내었다. 또한크레아티닌의경우도정상군에비해당뇨유발군에서증가하였으며두추출물모두미미한감소효과를나타내었다. Table 3. Effect of Lycii Radicis Cortex and Corni Fructus extract on the serum levels of total cholesterols, triglyceride, BUN and creatinine in streptozotocin-induced diabetic rats. Group normal STZ-con LRC CF Total cholesterols 101±12 138±2 81±18* 110±13 Triglyceride 71.7±5 239±20 102±6* 199±18 BUN 28.6± ± ± ±0.4 Creatinine 0.74± ± ± ±0.08 Fig 1. Effect of Lycii Radicis Cortex and Corni Fructus water extract on the histopathological change of kidney in streptozotocin-induced diabetic rats. Kidney tissues were isolated, sectioned and then stained with H&E. Normal, normal group; STZ-Con, streptozotocin-induced diabetic group; LRC, Lycii Radicis Cortex extract (300 mg / kg )-administrated group; CF, Corni Fructus extract (300 mg / kg )-administrated group. Original maginification x 간조직변화에미치는영향 지골피와산수유추출물의당뇨병흰쥐에서간조직의구조적손상에대한효과를확인하기위해 2주와 4주째신장조직을적출하여 H&E 염색을수행하였다 (Fig. 2). 그결과, 정상군 (normal) 의간조직은중심정맥주변부와문맥주변부의간세포에서세포질이나세포핵및동양모세혈관등에병리학적인소견을나타내지않았으며, 간세포의배열도매우규칙적이었다. 그러나당뇨유발 (STZ-con) 에의해간세포의세포질, 세포핵및동양모세혈관등에형태적인손상을나타내었으며, 간세포의배열이불규칙적으로관찰되었다. 또한당뇨유발군에지골피 (LRC) 와산수유 (CF) 추출물을투여하였을때당뇨대조군에비해간조직의병리적변화가감소하는것으로관찰되었으며특히지골피투여군에서는정상군의간조직에서의형태와유사하게관찰되었다. Normal, normal group; STZ-Con, streptozotocin-induced diabetic group; LRC, Lycii Radicis Cortex extract (300 mg / kg )-administrated group; CF, Corni Fructus extract (300 mg / kg )-administrated group. Values are represented as mean±se (n=7 per a group). *Significantly different from STZ control (p<0.05). Unit= mg / dl 4. 신장조직변화에미치는영향지골피와산수유추출물의당뇨병흰쥐에서신장조직의구조적손상에대한효과를확인하기위해 2주와 4주째신장조직을적출하여 H&E 염색을수행하였다 (Fig. 1). 그결과, 정상군 (normal) 의신장조직은정상적인피질부위사구체와세뇨관의형태가잘관찰되었으며, 당뇨병유발 (STZ-Con) 에의해사구체에서세포외기질비후, 세뇨관섬유화및형태적손상이관찰되었다. 또한당뇨유발군에지골피 (LRC) 와산수유 (CF) 추출물을투여하였을때당뇨대조군에비해신장조직의병리적변화가감소하는것으로관찰되었으며특히지골피투여군에서는정상군의신장조직에서의형태와유사하게관찰되었다. Fig 2. Effect of Lycii Radicis Cortex and Corni Fructus water extract on the histopathological change of liver in streptozotocin-induced diabetic rats. Liver tissues were isolated, sectioned and then stained with H&E. Normal, normal group; STZ-Con, streptozotocin-induced diabetic group; LRC, Lycii Radicis Cortex extract (300 mg / kg )-administrated group; CF, Corni Fructus extract (300 mg / kg )-administrated group. Original maginification x 폐조직변화에미치는영향 지골피와산수유추출물의당뇨병흰쥐에서폐조직의구조적손상에대한효과를확인하기위해 2주와 4주째신장조직을적출하여 H&E 염색을수행하였다 (Fig. 3). 그결과,

지골피, 산수유의 streptozotocin 유발당뇨흰쥐에서의효과비교연구 75 정상군 (normal) 의폐조직은조직세포의규칙적인배열로세기관지및폐포의내강이관찰되었으며, 호산구, 호중구, 단핵구등의염증세포의침윤은관찰되지않은반면, 당뇨병대조군에서는세기관지주변및혈관주변에염증세포의심한침윤과세기관지및폐포의이상형태및협착이관찰되었다.

5 지골피, 산수유의 streptozotocin 유발당뇨흰쥐에서의효과비교연구 75 정상군 (normal) 의폐조직은조직세포의규칙적인배열로세기관지및폐포의내강이관찰되었으며, 호산구, 호중구, 단핵구등의염증세포의침윤은관찰되지않은반면, 당뇨병대조군에서는세기관지주변및혈관주변에염증세포의심한침윤과세기관지및폐포의이상형태및협착이관찰되었다. 또한당뇨유발군에지골피 (LRC) 와산수유 (CF) 추출물을투여하였을때당뇨대조군에비해폐의조직학적변화가감소함으로써정상군과유사하게나타났다. Fig 3. Effect of Lycii Radicis Cortex and Corni Fructus extract on the histopathological change of lung in streptozotocin-induced diabetic rats. Lung tissues were isolated, sectioned and then stained with H&E. Normal, normal group; STZ-Con, streptozotocin-induced diabetic group; LRC, Lycii Radicis Cortex extract (300 mg / kg )-administrated group; CF, Corni Fructus extract (300 mg / kg )-administrated group. Original maginification x50. 고찰 당뇨병은인슐린생성분비장애와말초조직에대한인슐린저항에의해탄수화물, 지방및단백질등의생체내대사기능의이상을초래하는만성적인대사성질환이다 20). 당뇨병에서의특징적인지질대사의이상은혈중중성지방의증가와 HDL-콜레스테롤의감소이며, 이같은지질대사이상의발생으로인하여고혈당, 고지혈증등여러합병증을동반한다 1,21). 현재당뇨병치료를위해여러합성의약품들이사용되고있지만, 치료의한계와부작용으로인하여이와유사한효능을가지면서도안전하고효과적으로혈당을조절할수있는천연소재에대한연구가활발히진행되고있다 22). 본연구에서는한방임상에서하소약물로알려진지골피와산수유의물추출물을제조하여당뇨병에대한효과를확인하였다. 즉 STZ 유발당뇨흰쥐모델을제작하고지골피와산수유의물추출물을 4주동안 300 mg / kg용량으로경구투여하였으며실험기간동안체중과신장무게의변화와혈청내포도당 (glucose), 총콜레스테롤 (total cholesterols), 중성지방 (triglyceride), 혈액요소질소 (BUN), 크레아티닌 (creatinine) 등의혈액마커분석및신장, 간, 폐조직의구조적변화를조사하였다. 당뇨가유발된경우인슐린생성의부족과작용의저하로당대사에의한에너지생산부족을초래하여체중이감소하게된다고보고되어있다 23). 또한일정수준이상으로혈당이높아지면걸러져나가는포도당의일부가재흡수되지못하고소변이배출되는데, 이렇게빠져나가는포도당은체내수분을같이끌고체외로배출되기때문에소변량이증가하며따라서 체내수분의손실도많아지고이를보상하기위해음수량도증가하게된다 24). 그리고혈중포도당함량은높으나이를세포내에서이용하지못하여에너지부족현상을초래하면이로인해식이섭취량이증가한다. 이런이유에서당뇨의증상으로다음 ( 多飮 ), 다식 ( 多食 ), 다뇨 ( 多尿 ) 의현상이나타나게된다 24). 본연구에서도 STZ에의한당뇨의유발은체중의현저한감소와함께섭식량 ( 다식 ) 과음수량 ( 다음 ) 의증가, 신장무게감소등의생리적변화를유발하였다. 그러나지골피와산수유추출물의투여는모두당뇨에따른생리적변화의개선에영향을주지못하는것으로나타났다. 한편당뇨는인슐린의생리작용이저조하거나인슐린리셉터의수가적어인슐린의생리적기능의불충분으로인해혈액내중성지방이증가한다고보고되어있다 1,5). 또한증가된중성지방은콜레스테롤전달을증가시켜서결국에는동맥경화와같은위험한당뇨합병증을유발시킨다고알려져있다 25). 본연구에서지골피추출물은당뇨유발흰쥐에서혈액내중성지방과총콜레스테롤의수치를유의적으로감소시킴으로써지방수치조절에효과가있는것으로나타났다. 그러나지골피의지질이상조절에따른당뇨병개선효과를판단하기위해서는향후 LDL-콜레스테롤이나 HDL-콜레스테롤과같은이상지질혈증마커변화에대한분석도추가되어야할것으로사료된다. 당뇨병의신장기능장애와대사이상을판단하는중요지표로써혈액요소질소 (BUN) 와크레아티닌을사용하는데이들은사구체여과율의측정물질로써체내에서에너지로사용되는단백질들의노폐물이며신장기능의장애가있으면배설이잘안되어서혈액중에정체되어증가하게된다 1,26). 본연구에서 STZ 투여에의한당뇨의유발은혈청내 BUN과크레아티닌의증가를유도하였으며, 지골피와산수유추출물의투여는이들의증가를약하게감소시키는것으로나타났고신장의조직학적손상또한억제시켜주는것으로나타났다. 이는지골피와산수유추출물이당뇨병에따른신장조직의가역적손상을지연시키거나막아줄수있음을의미하는것으로써향후당뇨합병증으로써당뇨병성신장질환에서의효능연구가추가되면좋을것으로사료된다. 한편한의학에서하소약물은인체내어느장부에주로작용하는가에대한귀경 ( 歸經 ) 으로써간 ( 肝 ) 과신장 ( 腎 ) 으로보고있다. 따라서하소약물로써응용되는지골피의귀경은폐간신경이고산수유의귀경은간신경이므로이두약물의귀경의역할을평가하기위한방법으로장부에작용하는효능측적으로서간과신장및폐조직에서의구조적변화를관찰하였다. 신장조직에서는지골피와산수유추출물모두 2주부터당뇨에따른신장조직손상이억제되는것을확인하였다. 간조직에서도역시지골피와산수유추출물모두당뇨에따른간조직손상이억제되어정상군과유사하게관찰되었다. 이는지골피와산수유가귀경으로써간과신장에작용함으로써당뇨병을개선시킬수있음을의미한다. 또한당뇨병은폐의구조적손상을나타낸다고보고되어있다 27). 따라서본연구에서지골피와산수유추출물투여에의한폐조직손상에대한억제효과를확인한결과, STZ에의해당뇨가유발된흰쥐의폐조직에서나타나는세기관지와혈관주변에다량의염증세포침윤과폐포의형태적이상과협착등의병리적변화가이들추출물투여후개선되는것을

6 76 大韓本草學會誌 Vol. 28 No. 6, 2013 확인하였다. 이는지골피와산수유추출물이폐조직의구조적변화를억제함으로써당뇨병에의한폐조직손상과폐질환으로의이행을억제해줄수있음을의미한다. 그러나당뇨병과폐조직간상호연관성에대해서는아직완전히이해되지않았으며이에대한추가분석이필요할것으로사료된다. 결론적으로지골피와산수유추출물은 STZ에의해당뇨가유발된흰쥐에서고혈당증상을억제하고혈청내총콜레스테롤과중성지방수치증가를유의적으로감소시키며, BUN과크레아티닌의증가를다소감소시킴으로써신장조직뿐아니라간과폐조직의구조적손상을막음으로써당뇨병개선효과가있는것으로보아진다. 또한이러한결과를통해지골피와산수유는한의학적으로하소약물로써귀경에해당하는간과신장에서주로작용하고있음을의미하며향후하소에해당한다고볼수있는현대약리에서의말기당뇨병이나당뇨합병증의개선에도움을줄수있을것으로사료된다. 결론 본연구에서는하소약물로써지골피와산수유의물추출물을제조하고 STZ-유발당뇨흰쥐에서의효과를조사하여다음과같은결론을얻었다. 1. 지골피와산수유추출물은 STZ-유발당뇨병흰쥐에서체중감소, 신장무게감소, 섭식량과음수량의증가에억제효과를나타내지않았다. 2. 지골피추출물은산수유추출물에비해효과적으로 STZ- 유발당뇨흰쥐에서혈청내포도당과중성지방및총콜레스테롤양을유의적으로감소시켰다. 3. 지골피와산수유추출물은모두 STZ-유발당뇨흰쥐에서 BUN과크레아티닌분비를다소감소시켰으나유의적이지않았다. 4. 지골피와산수유추출물은모두 STZ-유발당뇨흰쥐의신장, 간, 폐조직의손상을억제하였다. 이상의결과로볼때지골피와산수유추출물은 STZ에의해당뇨가유발된흰쥐에서고혈당증상을억제하고혈청내총콜레스테롤과중성지방수치증가를유의적으로감소시키며, BUN과크레아티닌의증가를다소감소시킴으로써신장조직뿐아니라간과폐조직의구조적손상을막음으로써당뇨병개선효과가있는것으로보여진다. 감사의글 본연구는 2013년한국한의학연구원한의이론과학화사업의연구비지원에의해이루어졌으며이에감사드립니다 (K-2013-A ). References 1. Han YK, Park YK. Effect of atractylodis rhizoma alba water extract on streptozotocin-induced diabetes in rats. Kor J Herbology ; 26 : Park JH, Sung KS, Kim SS, Shim GS, Han CK. Effects of puffed and fermented red ginseng on blood glucose-related biomarkers in streptozotocin-induced diabetic rats. J Korean Soc Food Sci Nutr ; 41 : Shin JH, Lee SJ, Seo JK, Lee HJ, Ju JC, Sung NJ. Effect of a combined extract of orostachys japonicus with medicinal plants on the lipid composition of the liver and kidney from streptozotocin-induced diabetic rats. J Korean Soc Food Sci Nutr ; 41 : Oh HG, Kim YR, Kim JH, Moon DI, Seo MI, Park SH, Choi KH, Kim CR, Kim SH, Oh JH, Kim SY, Kim MG, Chae SW, Kim OJ, Lee HY. Hypoglycemic effect of smallanthus sonchifolius (yacon) extracts on animal with streptozotocin-induced diabetes. J Korean Soc Food Sci Nutr ; 41 : Chae HJ, Lee IS, Moon HY. Effects of schizandra cchinensis fruit extract on the hypoglycemia and hyperlipidemia in streptozotocin-induced diabetic rats. Korean J Biotechnol Bioeng ; 26 : Park JH, Chu WM, Lee JM, Park HR, Park EJ. Antihyperglycemic of gleditschiae spina extracts in streptozotocin-nicotinamide induced type 2 diabetic rats. J Kor Soc Food Sci Nutr ; 40 : Han HK. Effect of artemisia iwayomogi ethanol extract on hypoglycemic and antioxidant activities in diabetic rats. J Korean Soc Food Sci Nutr ; 41 : Ju YS, Ko BS. Screening of insulin-like substances from traditional herbs of diabetes prescription in donguibogam. J Korean Soc Agric Chem Biotechnol ; 45 : Sim EY, Lee TH. Effects of mixure of lycii radicis cortex and moutan cortex on corticotropin-releasing factor, c-fos, and tyrosine hydroxylase in forced swimming test. Kor J Herbology ; 26 : Professors of herbology in college of oriental medicine. Herbology. Seoul : Younglimsa : Kim SJ, Lee L, Kim JH, Lee TH, Shim I. Antidepressant-like effects of lycii radicis cortex and betaine in the forced swimming test in rats. Biomol Ther(Seoul) ; 21 : Ahn BY, Gwak JS, Ryu SH, Moon GS, Choi DS, Park SH. Protective effect of water extract of lycii cortex radicis on lipid peroxidation of rat skin

7 지골피, 산수유의 streptozotocin 유발당뇨흰쥐에서의효과비교연구 77 exposed to ultraviolet B radiation. J Korean Soc Agric Chem Biotechnol ; 45 : Ye Z, Huang Q, Ni HX, Wang D. Cortex lycii radicis extracts improve insulin resistance and lipid metabolism in obese-diabetic rats. Phytother Res ; 22 : Kim OK. Antidiabetic and antioxidative effects of corni fructus in streptozotocin-induced diabetic rats. J Korean Oil Chemists' Soc ; 22 : Seo YB, Kil GJ, Lee YK, Lee YC. Study on the effects of corni fructus about the anti-allergic action. Kor J Herbology ; 17 : Kim SH, Kim BK, Lee YC. Effects of corni fructus on ovalbumin-induced airway inflammation and airway hyper-responsiveness in a mouse model of allegic asthama. J Inflamm(Lond) ; 9 : Jiang ZQ, Li Y, Jiang LH, Gu H, Wang MY. Hepatoprotective effects of extracts from processed corni fructus against D-galactose-induced liver injury in mice. Zhong Yao Cai ; 36 : Kim OK. Antidiabetic and antioxidative effects of corni fructus in streptozotocin-induced diabetic rats. J Korean Oil Chemists' Soc ; 22 : Sung YH, Chang HK, Kim SE, Kim YM, Seo JH, Shin MC, Shin MS, Yi JW, Shin DH, Kim H, Kim CJ. Anti-inflammatory and analgesic effects of the aqueous extract of corni fructus in murine RAW macrophage cells. J Med Food ; 12 : Han HK, Yoon SJ, Kim GH. Effects of compositae plants on plasma glucose and lipid level in streptozotocin induced diabetic rats. J Korean Soc Food Sci ; 38 : Han HK, Je HS, Kim GH. Effects of cirsium japonicum powder on plasma glucose and lipid level in streptozotocin induced diabetic rats. Korean J Food Sci Technol ; 42 : Park YH, Kwon CJ, Han HJ, Jeong HN, Kim KH, Ahn YS. Anti-diabetic and hypoglycemic effect of eleutherococcus spp. J Korean Soc Food Sci Nutr ; 39 : Lee SH, Lim SW, Lee YM, Kang CS, Cheong YK, Park CS, Song BJ, Kim DK. Effects pf triticum aestivum sprout on blood glucose and lipid levels in the streptozotocin-induced diabetic mice. Korean J Orient Physiol Pathol ; 24 : Yoon JA, Son YS. Effects of fruits and stems of opunita ficus-indica on blood glucose and lipid metabolism in streptozotocin-induced diabetic rats. J Korean Soc Food Sci Nutr ; 38 : Won HJ, Lee HS, Kim JT, Hong CO, Koo YC, Lee KW. The anti-diabetic effects of kocat-d1 on streptozotocin-induced diabetic rats. Korean J Food Sci Technol. 201 ; 42 : Bae HS, Nam JS, Jung JK, Oh SY, Park YK. Anti-diabetic effect of wen-pi-tang-hab-wu-ling -san extract in streptozotocin-induced diabetic rats. Kor J Herbology ; 23 : Popov D, Simionescu M. Structural and transport property alterations of the lung capillary endothelium in diabetes. Ital J Anat Embryol ; 106 :

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α α α α α α α α 太陰調胃湯加減方 dbdb 마우스 肝에 대한 아디포사이토카인 및 발현에 미치는 영향 SREBPs 와 섞어서 하고 마커 또한 하여 전기 영동을 하였다 전기영동을 한 후에 에 를 쪼여서 각 를 확인하였다 이 를 프로그램을 이용해 수치화하 여 분석하였다 肝 조직 동결 절편 분리한 조직은 로 시간 동안 고정 시킨 후 에 세척한 후 물기를