08(18-001)p fm

Size: px

Start display at page:

Download "08(18-001)p fm"

용준 모
5 years ago
Views:

1 ISSN (PRINT) ISSN (ONLINE) 약학회지제 62 권제 1 호 54~61 (2018) Yakhak Hoeji Vol. 62, No. 1 DOI /psk 종설 Short Report 오령산이허혈 - 재관류로유발된급성신부전백서에미치는효과 박지훈 *,**,*** 윤정주 *,**,*** 한병혁 *,**,*** 김혜윰 *,**,*** 황진석 *,** 이윤정 *,**,*** 이호섭 *,**,*** 강대길 *,**,***,# * 원광대학교한의과대학생리학교실, ** 원광대학교한의학전문대학원천연물개발학, *** 원광대학교한방심신증후군연구센터 (Received January 10, 2018; Revised February 23, 2018; Accepted February 24, 2018) Effect of Oryeongsan on Renal Dysfunction in ischemia/reperfusion-induced acute Renal Failure Rats Ji Hun Park *,**,***, Jung Joo Yoon *,**,***, Byung Hyuk Han *,**,***, Hye Yoom Kim *,**,***, Jin Seok Hwang *,**, Yun Jung Lee *,**,***, Ho Sub Lee *,**,***, and Dae Gill Kang *,**,***# * Department of Phygiology, College of Oriental Medicine ** Department of Herbal Resources, Professional Graduate School of Oriental Medicine *** Hanbang Cardio-Renal Syndrome Research Center, Wonkwang University Abstract Renal ischemia-reperfusion injury(iri), an important cause of acute renal failure(arf), increases renal tubular injury. Oryeongsan(OS), the oriental chinese herbal formula, widely used for the treatment of nephrosis, dropsy and uremia. This study investigated the effect of OS on rat model of ischemic ARF. Ischemia was induced by clamping the two renal arteries for 45 min followed by reperfusion. Peritoneal injection of 10 and 50 mg/kg/day OS for ischemia-reperfusion injury rat and IRI injury was measured 4 days after OS treatment respectively. Treatment with OS significantly ameliorates urine volume, urine osmolality, creatinine clearance(ccr) and blood urea nitrogen(bun) of kidney index. In addition, OS increases the expression aquaporine 2(AQP 2), Na + -K + ATPase and urea transporter(ut-b). Histopathologic studies have shown that OS improves glomerular expansion and tubular damage in the kidney cortex and medulla. These findings suggest that OS ameliorates tubular injury including tubular dysfunction in IRI induced ARF rats. Keywords Oryeongsan, ischemia-reperfusion injury, acute renal failure 서 론 (Introduction) 급성신부전은신장기능을급속히감소시킨다고알려져있다. 현재급속한의학발전에도불구하고만성신부전으로진행시키는높은리스크를가진급성신부전환자가증가하고있다. 1) 근본적으로급성신부전을치료할수있는전략이필요하다. 신장의허혈-재관류는다양한기능장애를나타냄으로써급성신부전을일으킨다. 2,3) 병리학적조사에서허혈-재관류에의한급성신부전의 # Corresponding Author Dae Gill Kang Department of Phygiology, College of Oriental Medicine Tel.: Fax.: dgkang@wku.ac.kr 손상은신장의사구체여과기능이감소된다고보고되었다. 4) 급성신부전시신장손상으로인한사구체여과기능감소는뇨농축력의감소를증가시킨다. 5) 이로인해, 다뇨가발생한다. 6) 신장세뇨관을통한체액의재흡수는세뇨관에분포하는나트륨수송체, 수분통로또한요소수송체에의하여이루어진다. 7,8) 최근연구결과, 세뇨관의체액재흡수에관련한수송체들이고혈압및허혈성손상등의체액조절장애를수반하는여러질환들에대한기능변조가보고되었다. 9,10) 매일생성되는사구체의한외여과액의 99% 는근위세뇨관에서원위세뇨관을지나는동안세뇨관의벽을통하여재흡수가이루어지면서뇨를농축시킨다고알려져있다. 11) 여과액의나트륨재흡수는세뇨관상피세포의기저외측막에서 Na + -K + ATPase 작동에의한나트륨의능동적수송이며, 이어서내강측막의다른나트륨공동수송체를통한수 54

2 오령산의급성신부전개선효과 55 동적이동이일어나고, 이로인해수분이재흡수된다. 12,13) 수분의재흡수는삼투압경사에의해열리는 aquaporine 수분통로단백질을통하여이루어진다. 14) 또한, 여과액의아미노산대사노폐물인 urea도삼투몰농도에기여한다. 15) Urea가 urea transporter 에의해세뇨관에서재흡수되면서내수질의고장성을형성하게된다. 이는, Na + 의촉진확산을촉진시켜 Na + 재흡수에관여해뇨농축에관여한다고보고되었다. 16,17) 오령산 ( 五散 ) 은택사 ( 澤瀉 ), 적복령 ( 赤茯 ) 백출 ( 白朮 ) 저령 ( ), 육계 ( 肉桂 ) 로이루어진방제이다. 상한태양병 ( 傷寒太陽病 ) 때열이속으로들어가머리가아프고열이나며가슴이답답하고갈증이나면서소변이잘나오지않는증상과몸이붓고무거우며소변이잘나오지않을때사용하는처방으로알려져있다. 18) 또한, 급 만성신염, 신장질환, 급성방광염등에쓰인다고보고되어있다. 19) 따라서오령산이소변배설에의한체액조절과신장기능개선에연관이있는것으로볼수있다. 이에허혈-재관류에의한급성신부전의다뇨에효과가있을것으로착안하여본연구를수행하게되었다. 본연구에서는 SD rat에허혈-재관류에의한급성신부전을유도시켜오령산 ( 五散 ) 추출물을투여하여신장기능에미치는효능을조사하고결과를보고하였다. 연구방법 (Experimental Methods) 시료의제조오령산열수추출물을얻기위해 Table 1과같이한약 5 종류 ( 총중량 =3.0 kg, 단회투여의약 배 ) 를혼합하여 100 o C 증류수에서전기추출기 (COSMOS-660, Kyungseo Machine Co., 인천, 한국 ) 를사용하여 2 시간동안추출하였다. 추출용액은진공 (Eyela N-11, Tokyo, Japan) 하에서 40 o C 증발건조시킨표준체 (No.270, 53 m Chung Gye Sang Gong Sa, Korea) 를사용하여여과하고동결건조시켰고 (PVTFD10RS, IlShinBioBase, Yangju, Korea), 오령산의물추출물의양은 g( 수율 22.7%) 이었다. 실험동물및식이동물실험은원광대학교동물실험윤리위원회의규정에따라심의를받은후진행하였으며, 동물관리규정을준수하였다 ( 승인번호, WKU16-59). 7 주령수컷 SD계의렛트는샘타코 ( 오산, 한국 ) 에서구입하였다. 실험이진행되는동안 metabolic cage에서온도 (23±2 o C), 습도 (50~60%), 그리고 12시간동안암기와명기주기를유지해주었다. 적응기 3일을거친후, 다음과같이군을나누었다. 1) Cont.(Control), 2) ARF(IRI), 3) OS-10(IRI+OS 10 mg/kg, op) 그리고 4) OS-50(IRI+OS 50 mg/kg, op). ARF 군은신장허혈-재관류수술을시켰다. 신동맥에클립을 45분동안끼워허혈을시켜준후, 재관류를시행하였다. OS-10군은허혈재관류수술후오령산 10 mg/kg/day를경구투여해주었고, OS-50군은오령산 50 mg/kg/day를경구투여해주었다. 약물투여는 4일동안진행하였다. 신장기능분석실험이진행되는동안, 매일각군마다 metabolic cage에서뇨를수집해뇨삼투질농도, 뇨전해질농도, 뇨크레아티닌을측정하였다. 뇨삼투질농도는 Advanced cryomatic osmometer (Advanced instruments, Norwood, MS) 사용하여측정하였다. 뇨전해질농도는 Electrolyte analyzer(nova 5 +, Biochemical, Waltham, MA) 를사용하여측정하였다. 그리고, 뇨크레아티닌농도는 Jaffe 방법을이용하였다. 뇨의크레아티닌과피크르산을반응시켜 495 nm 파장에서 microplatereader(milton Roy, Rochester, NY) 를이용해흡광도를측정하였다. 혈액과조직샘플링실험이끝난후, 신장조직은 10% 파라포름알데하이드에고정하였다. 실험동물을희생시켜나온혈액은 1 mg/ml ethylenediamine tetra acetic acid(edta) 튜브에수집하였다수집한혈액은 3000 rpm, 15분, 4 o C에서원심분리하여혈청만분리해 80 o C에보관하였다. 혈액생화학적분석혈청의 Blood urea nitrogen(bun) 의혈액생화학적수치는분 Table I Composition of Oryeongsan Herbal name Scientific name Amount (g) Origin Alismatis Rhizoma Alisma orientale Juzepzuk Imsil, Korea Poria Sclerotium Poria cocos Wolf Yeongcheon, Korea Atractylodis Rhizoma Alba Atractylodes macrocephala Koidzumi China Polyporus Polyporus umbellatus Fries China Cinnamomi Cortex Cinnamomum cassia Presl Vietnam Total J. Pharm. Soc. Korea

3 56 박지훈 윤정주 한병혁 김혜윰 황진석 이윤정 이호섭 강대길 광광도법으로정량하는체외진단분석기기 Hitachi 7080(Hitachi, Tokyo, Japan) 에 Spotchem II BUN, 77164(Arkray Factory Inc, Koka-chi, Shiga, Japan) 를사용하여분석하였다. 혈청크레아티닌농도는 Jaffe 방법을이용하였다. 혈청의크레아티닌과피크르산을반응시켜 495 nm 파장에서 microplatereader (Milton Roy, Rochester, NY) 를이용해흡광도를측정하였다. 신장조직염색파라포름알데하이드 (10%) 에고정시킨신장조직은 4 o C에서 5 일고정하고, 2 일간수화를하였다. 그리고나서탈수를하고, 파라핀 embedding을시행하였다. 파라핀섹션은 poly-l-lysing 코팅된슬라이드 (Fisher scientific, Pittsburgh, PA, USA) 를사용하였다. 신장조직의슬라이드는 Periodic acid shiff(pas)(sigmaaldrich, Louis, MO) staining과 Histostain-SP kit(invitrogen Inc, Carlsbad, CA) 를이용해조직면역염색을시행하였다. PAS staining은 Xylene과에탄올 100% 으로슬라이드의파라핀을제거한후, 0.5% periodic acid solution에 10분간반응시켰다. 반응후, 흐르는물에수세한후, Schiff 시약으로 10분간반응시켰다. 수세한후, hematoxlin으로 3 분간반응시킨후탈수과정을거치고 Canada balsam(junsei chemical co., Ltd, Chuo-ku, Tokyo, Japan) 으로봉입하였다. 촬영은광학현미경 ECLIPSE Ti(Nikon, Tokyo, Japan) 으로 200배시야에서시행하였다. 조직면역염색은 peroxidase labeled-[strept] avidin-biotin(lab- SA) 방법을이용하여염색을진행하였다. 탈파라핀후, 1분간 3 % hydrogen peroxide 용액으로조직내의과산화효소를제거하였다. 이어 1X PBS로세척후, Serum blocking을 15분간처리해비특이적항원 -항체결합을제거하였다. Serum blocking을 1X PBS로세척후, 1차항체는 aquaporin 2 (AQP 2), Na + -K + ATPase 그리고 urea transpoter-b(ut-b)(santa cruz, Biotechnology Inc, Santa cruz, CA, USA) 를 4 o C에서반응시켰다. 이후슬라이드를세척한다음, 1차항체에따른 2차항체를 1시간동안반응시켰다. 이후 3,3 -diaminobenzidine etrahydrochloride(dab) 와 hematoxyline 을반응시켰고, histomount ready to use(life technologies, Carlsbad, CA, USA) 를사용하여봉입하였다. 각각의발현정도는 광학현미경 ECLIPSE Ti(Nikon, Tokyo, Japan) 으로 200 배시야에서관찰한후촬영하였다. 통계처리실험군간의유의성은 Systat사의 SigmaPlot(Version 10.0) 을이용하여 Student s t-test나 one-way ANOVA test를통하여 p값이 0.05 미만인경우를유의한결과로판정하였고, 실험결과의표현은 mean±s.e. 로하였다. 결과 (Results) 오령산투여에의한몸무게, 신장무게, 물섭취변화실험이진행이되는동안, 오령산투여시실험시작전과실험이끝나는날몸무게를측정한결과군간의유의한차이는없었다. 실험동물희생후신장무게를측정한결과에서도군간의유의한차이는없었다. 하지만신장무게를몸무게로나눈 % 값에서는 ARF 군은 Cont. 군과비교했을때유의하게증가하였고 (p<0.01), OS-10, OS-50 군은 ARF 군과비교했을때유의하게감소하였다 (p<0.05). 또한마지막날물섭취량에서군간의유의한차이는없었다 (Table 2). 오령산투여에의한급성신부전뇨량에미치는영향급성신부전에오령산이신장기능에미치는영향을알아보기위해실험동물을 metabolic cage에넣어뇨를받아실험을진행하였다. 실험이진행이되는 3, 4일차에뇨량을측정한결과 ARF 군은 Cont. 군과비교했을때유의하게증가하였고 (p<0.05). OS- 10, OS-50 군은 ARF 군과비교했을때감소하는경향을보였다 (Fig. 1). 오령산투여에의한신장기능에미치는영향신장의사구체여과율의지표인 creatinine clearance(ccr) 를측정하였다. creatinine clearance를측정한결과, ARF 군은 Cont. 군과비교했을때, 유의하게 creatinine clearance 감소하였고 (p<0.01), OSH 군과 NC 군을비교했을때, OSH 군에서유의하게 creatinine clearance 농도가증가하였다 (p<0.05) (Fig. 2). 실 Table II Effects of Oryeongsan on body weight, kidney weight, kidney weight % of BW and water intake Cont. ARF OS-10 OS-50 Body weight Start (g) ± ± ± ±3.56 Body weight Final (g) ± ± ± ±56.2 Kidney weight (g) 2.19± ± ± ±0.51 Kidney weight % of BW 0.80± ±0.16** 1.21±0.007# 1.12±0.05# Water intake 29.05± ± ± ±7.31 Values were expressed as mean±s.e. (n=5). ** p < 0.01 vs. Cont; # p < 0.05 vs. OS. Vol. 62, No. 1, 2018

오령산의 급성신부전 개선 효과 57 때, 유의하게 BUN 농도가 증가하였고(p<0.01), OS-10, OS-50 군은 ARF 군과 비교했을 때, 유의하게 BUN 농도가 감소하였다 (p<0.01) (Fig. 3).

그 결과 ARF 군은 Cont. 군과 비교했을 때 사구체 확장과 세뇨관의 섬유 Fig. 1 Effects of Oryeongsan on urine volume. Values were expressed as mean±s.e. (n=6). *p<0.05 vs. Cont.. Abbreviation : Cont.

오령산 투여에 의한 뇨 농축 단백질에 미치는 영향 오령산 투여 의해 뇨 농축에 관여하는 단백질인 AQP 2, Na+K+ATPase 그리고 UT-B를 알아보고자, 실험 동물 희생 후 적출 한 신장에서 조직면역화학법을 시행하였다. 신장조직에서 Cortex(CTX)와 Medulla(MED)를 나누어서 조직면역 염색법을 실시하였다.

4 오령산의 급성신부전 개선 효과 57 때, 유의하게 BUN 농도가 증가하였고(p<0.01), OS-10, OS-50 군은 ARF 군과 비교했을 때, 유의하게 BUN 농도가 감소하였다 (p<0.01) (Fig. 3). 오령산 투여에 의한 신장의 섬유화에 미치는 영향 급성신부전으로 인한 신장조직의 형태학적인 측면과 섬유화의 개선에 미치는 영향을 보기 위해 Periodic acid shiff(pas) staining 을 하였다. 현미경 촬영은 Cortex(CTX), Outer medulla (OM) 그리고 Inner medulla(im)로 나누어 시행하였다. 그 결과 ARF 군은 Cont. 군과 비교했을 때 사구체 확장과 세뇨관의 섬유 Fig. 1 Effects of Oryeongsan on urine volume. Values were expressed as mean±s.e. (n=6). *p<0.05 vs. Cont.. Abbreviation : Cont., control; ARF, acute renal failure; OS-10, oryeongsan 10 mg/kg/day; OS-50, oryeongsan 50 mg/kg/day. 화를 볼 수 있었다. 그리고 OS-10, OS-50 군은 ARF 군과 비교 했을 때, 사구체 확장과 세뇨관의 섬유화가 개선되었다(Fig. 4). 오령산 투여에 의한 뇨 농축 단백질에 미치는 영향 오령산 투여 의해 뇨 농축에 관여하는 단백질인 AQP 2, Na+K+ATPase 그리고 UT-B를 알아보고자, 실험 동물 희생 후 적출 한 신장에서 조직면역화학법을 시행하였다. 신장조직에서 Cortex(CTX)와 Medulla(MED)를 나누어서 조직면역 염색법을 실시하였다. 그 결과, 급성신부전을 유도 시킨 ARF 군에서 Cont. 군과 비교했을 때, AQP 2의 발현이 감소하였으나, 오령산 투여 한 군에서는 AQP 2의 발현이 증가됨을 확인하였다(p<0.01)(Fig. 5). 네프론의 세뇨관에서 Na+-K+펌프 활성에 관여 하는 효소인 Na+-K+ATPase의 변화 결과, 급성신부전을 유도 시킨 ARF 군에 서 Cont. 군과 비교했을 때, Na+K+ATPase의 발현이 감소하였 으나, 오령산 투여한 군에서는 Na+-K+ATPase의 발현이 증가됨 Fig. 2 Effects of Oryeongsan on creatinine clearance. Values were expressed as mean±s.e. (n=6). **p<0.01 vs. Cont; #p<0.05 vs. OS. 을 확인하였다(p<0.01)(Fig. 6). 또한, 오령산 투여 의한 Urea 통 로 단백질인 urea trasnporter-b(ut-b)는 급성신부전을 유도 시 킨 ARF 군에서 Cont. 군과 비교했을 때, UT-B의 발현이 감소하 Fig. 3 Effects of Oryeongsan on blood urea nitrogen. Values were expressed as mean±s.e. (n=6). **p<0.01 vs. Cont; #p<0.05, ##p< 0.01 vs. OS. 험동물 희생 후, 얻은 혈액에서 신장 기능 지표인 blood urea nitrogen(bun)을 측정한 결과, ARF 군은 Cont. 군과 비교했을 Fig. 4 Periodic acid shiff (PAS) staining of kidney in the inner medulla, outer medulla and cortex in Cont., ARF, OS-10 and OS-50 rats. Representative histological sections of kidney in ARF rat treated with or without OS. Each photograph is representative of the results from three independent experiments (Magnification 200). J. Pharm. Soc. Korea

박지훈 윤정주 한병혁 김혜윰 황진석 이윤정 이호섭 강대길 58 Fig. 5 Effect of Oryeongsan on AQP 2 level in the kidney.

**p<0.01 vs. Cont; ##p< 0.01 vs. OS. Fig. 7 Effect of Oryeongsan on the expression UT-B in the kidney. Each photograph is representative of the results from three independent experiments. **p<0.01 vs. Cont; #p<0.

오령산은 외로는 표증이 내로는 수 ê 습이 정체되어 나타나는 水入卽吐(shu rùjít u), 小便下利 ê ê (xiaobiànxiàlì), 水腫(shu zhong), 泄瀉(xièxiè) 등을 치료하는 처 방으로 알려져 있다. 이는 체내 수분 대사에 이상이 생겨서 발생 하는 증상에 사용할 수 있는 처방이다.

5 박지훈 윤정주 한병혁 김혜윰 황진석 이윤정 이호섭 강대길 58 Fig. 5 Effect of Oryeongsan on AQP 2 level in the kidney. Representative microscopic photographs of the kidney detected with AQP 2 antiserum were shown (magnification 200). Each photograph is representative of the results from three independent experiments. **p<0.01 vs. Cont; ##p< 0.01 vs. OS. Fig. 7 Effect of Oryeongsan on the expression UT-B in the kidney. Each photograph is representative of the results from three independent experiments. **p<0.01 vs. Cont; #p<0.05 vs. OS. 고 오령산(五 령( 찰 (Discussion) 散)은 택사(澤瀉), 적복령(赤茯 ), 백출(白朮), 저 ), 육계(肉桂)로 구성되어진 처방으로, 利水濕 (lìshu shènsh )하고 溫陽化氣(w nyánghuàqì)함으로써 水濕 (shu sh )이나 痰飮(tány n)의 정체로 나타나는 질환에 이용 가 능한 처방으로 알려져 있다. 오령산은 외로는 표증이 내로는 수 ê 습이 정체되어 나타나는 水入卽吐(shu rùjít u), 小便下利 ê ê (xiaobiànxiàlì), 水腫(shu zhong), 泄瀉(xièxiè) 등을 치료하는 처 방으로 알려져 있다. 이는 체내 수분 대사에 이상이 생겨서 발생 하는 증상에 사용할 수 있는 처방이다.18) 본 연구에서는 오령산 이 허혈로 인한 급성신부전 모델에서의 신장 기능의 개선과 체 내 수분대사 이상으로 생긴 다뇨에 효과가 있음을 확인하고자 실 험을 수행하였다. 급성신부전이란 넓은 의미로는 원인에 관계없는 신기능 장애 를 말하지만 좁은 의미로는 신장외적 요인 즉, 혈역학적 또는 기 Fig. 6 Effect of Oryeongsan on the expression Na+-K+ATPase in the kidney. Representative microscopic photographs of the kidney detected with Na+-K+ATPase antiserum were shown (magnification 200). Each photograph is representative of the results from three independent experiments. **p<0.01 vs. Cont; p<0.05, ##p< 0.01 vs. OS. 계적 요인의 제거로 호전되지 않는 신기능의 급격한 장애를 말 한다.20) 이로 인해, 신장 기능이 수 시간에서 수일에 걸쳐 급격하 게 저하된다고 알려져 있다. 또한, 신장 기능 저하의 결과로 신체 내에 질소 노폐물이 축적되어 혈액 내에 고질소혈증이 일어나고, 체액 및 전해질 균형에 이상이 생긴다고 알려져 있다.21) 급성신 부전의 발병원인으로는 허혈 손상, 신 독성 손상, 신 혈관 및 간 였으나, 오령산 투여한 군에서 UT-B의 발현이 증가됨을 확인하 질 손상 등이 작용하며, 허혈에 의한 급성세뇨관 괴사가 높은 빈 였다(p<0.05) (Fig. 7). 도를 차지하고 있다고 알려져 있다.22) Vol. 62, No. 1, 2018

6 오령산의급성신부전개선효과 59 허혈성급성신부전은체액및전해질균형이상이발생한다고알려져있다. 23) 신장네프론의집합관에서물의재흡수가억제된결과로다뇨증이생성되는데본실험결과에의하면급성신부전군에비해오령산투여군에서요량이감소하였다. 이와같은결과는오령산추출물은허혈성급성신부전에의한다뇨증을억제시키는것으로사료된다. Blood urea nitrogen(bun) 은체내에서단백질의이화작용으로생긴대사산물로써 90% 이상이신장으로배설됨으로써신장배설기능을알아볼수있는지표이다. 24) 실험결과오령산추출물은허혈성급성신부전에비해 BUN 수치가유의하게감소하였다. 이와같은결과는오령산이신기능을회복하는것으로사료된다. 혈액내 creatinine은신장의사구체에서여과되는동안재흡수되지않고전부요중에배설되므로 creatinine의요중배설량은체내의 creatinine 생성량과동일하다. Creatinine의요중배설은사구체의여과에의하여좌우되므로신장약물배설의지표로서신장기능의평가에이용된다. 25) 본실험결과에서오령산은허혈성급성신부전에비해 creatinine 청소율이현저하게증가되었다. 이러한결과로오령산이신장의여과기능과재흡수기능을동시에억제하고오령산에의해신기능을부분적으로회복하는것으로사료된다. 아울러오령산투여에의한신기능을확인하기위해 PAS staining 결과, 오령산투여군은급성신부전군과비교했을때, cortex에서사구체팽창과 outer medulla 와 inner medulla에서세뇨관팽창이회복됨을확인하였다. 이와같은실험결과로, 오령산투여에의해섬유화로인한신기능장애를회복시키는것으로사료된다. 허혈재관류에의한급성신부전은허혈손상으로인한세뇨관괴사가일어난다. 세뇨관괴사는요농축장애를동반하는데, 이러한요농축장애의기전은허혈성급성신부전의동물모델에서보고된바있다. 26,27) 요농축은세뇨관내의여과액에서수분을재흡수하여소변을진하게만드는과정을말한다. 여과액의수분은삼투압차에의해서수동적으로흡수되며, 여과액의삼투압차는여과액의재흡수에관여하는여러수용체에의해조절이된다고알려져있다. 이전의보고에의하면허혈손상으로인해여과액의삼투질농도에관여하는 Na + -K + ATPase 와 UT-B의발현이감소한다고보고되었다 28). Na + -K + ATPase 는신장에서 Na + 재흡수에있어서중추적인역할을하는 Na + 펌프이다. 신장세뇨관전체에걸쳐분포하며, 세뇨관세포의기저외측막에존재한다. 기저외측막에서능동수송에의하여나트륨을재흡수하며, 이로인하여나트륨수송체들을통한수동적인나트륨재흡수가이루어져여과액내삼투질농도를증가시킨다. 29) 요소운반체인 UT-B는혈관내피세포및적혈구막에존재하는데, 신장에서는주로집합관에서존재한다. UT-B는집합관에서요소가신장으로빠져나가전신순환으로들어가는것을막고다시속수질로 되돌려보냄으로써여과액의삼투질농도를증가시켜요농축에관여한다. 30) 사구체에서여과된 Na + 는집합관까지오는과정에서재흡수가되고, 집합관에서부터는소변의주된용질이요소가재흡수된다. 16) 본실험에서 Na + -K + ATPase 와 UT-B의면역조직화학관찰에서, 급성신부전군에서발현이감소하였지만, 오령산투여에의해발현이증가하였다. 이와같은결과로볼때, 오령산은허혈로손상된신장에서 Na + -K + ATPase 와 UT-B의발현을회복시켜다뇨를억제시킨것으로사료된다. 여과액이세뇨관에걸쳐집합관으로오면서용질의재흡수가이루어짐으로써, 여과액의삼투압차가발생하게된다. 물은삼투압차에의해서수동적으로흡수된다. 이때, 물은수분통로인 auqaporine(aqp) 를통해서재흡수된다. 31) 하지만, AQP 2는다른수분통로와는다르게바소프레신에의해조절되어신장에서수분재흡수와배설에중요한조절기능을한다. 32) 이전의보고에의하면허혈로인한급성신부전 rat 모델에서수분통로인 AQP 2의발현이현저하게감소하는것을보고하였다. 4) 본실험에서도급성신부전군에서 AQP 2의발현이현저하게감소하였지만, 오령산군에서발현을회복시켜다뇨를억제시킨것으로사료된다. 본연구결과를통해서오령산의신기능지표의개선효과를확인해볼수있었으며, 허혈로인한급성신부전모델의세뇨관손상으로나타나는다뇨를오령산이억제함으로써허혈성질환의억제제로의효과가있다고사료된다. 결론 (Conclusion) 현재급속한의학발전에도불구하고급성신부전환자가증가하고있다. 신장의허혈-재관류는다양한기능장애를나타냄으로써급성신부전을일으키며 2,3), 병리학적조사에서허혈-재관류에의한급성신부전의손상은신장의사구체여과기능이감소된다고보고되었다. 4) 본연구에서는오령산이허혈로인한급성신부전모델에서의신장기능의개선과체내수분대사이상으로생긴다뇨에효과가있음을확인하고자실험을수행하였다. 연구결과, 오령산의투여는신기능지표인 BUN 및 creatinine 개선과섬유화억제를통해허혈성급성신부전에의해유발되는신장기능손상을개선시키는것을확인할수있었으며, 허혈로손상된신장에서 Na + -K + ATPase 와 UT-B 의발현을회복시켜허혈로인한급성신부전모델의세뇨관손상으로나타나는다뇨를억제함으로써허혈성질환의억제제로써의가능성을가질것으로사료된다. 감사의말씀 (Acknowledgment) 본논문의연구는원광대학교 (2017) 의지원을받아수행되었 J. Pharm. Soc. Korea

7 60 박지훈 윤정주 한병혁 김혜윰 황진석 이윤정 이호섭 강대길 으며이에감사드립니다. References 1) Wan, X., Hou, L. J., Zhang, L. Y., Huang, W. J., Liu, L., Zhang, Q., Hu, B., Chen, W., Chen, X., Cao, C. C. : IKKαis involved in kidney recovery and regeneration of acute ischemia/reperfusion injury in mice through IL10-producing regulatory T cells. Dis Model Mech. 8, 733 (2015). 2) Molitoris, B. A. and Sutton, T. A. : Endothelial injury and dysfunction: role in the extension phase of acute renal failure. Kidney Int. 66, 496 (2004). 3) Zhou, J. Q., Qiu, T., Zhang, L., Chen, Z. B., Wang, Z. S., Ma, X. X., Li, D. : Allopurinol preconditioning attenuates renal ischemia/reperfusion injury by inhibiting HMGB1 expression in a rat model. Acta Cir Bras. 31, 176 (2016). 4) Höcherl, K., Schmidt, C., Kurt, B., Bucher, M. : Inhibition of NFκB ameliorates sepsis induced downregulation of aquaporin-2/v2 receptor expression and acute renal failure in vivo. Am J Physiol. 298, 196 (2010). 5) Liu, J., Yan, Y., Liu, L., Xie, Z., Malhotra, D., Joe, B., Shapiro, J. I. : Impairment of Na/K-ATPase Signaling in Renal Proximal Tubule Contributes to Dahl Salt-sensitive Hypertension. J Biol Chem. 286, (2011). 6) Ishihara, M., Urushido, M., Hamada, K., Matsumoto, T., Shimamura, Y., Ogata, K., Inoue, K., Taniguchi, Y., Horino, T., Fujieda, M., Fujimoto, S., Terada, Y. : Sestrin-2 and BNIP3 regulate autophagy and mitophagy in renal tubular cells in acute kidney injury. Am J Physiol. 305, 495 (2013). 7) Cristiano, D., Rildo, A. V., Claudia, M. B. H. : Rosiglitazone did not induce acute kidney injury in normocholesterolemic rats despite reduction in glomerular filtration rate. Kidney Blood Press Res. 8, 186 (2013). 8) Ecelbarger, C. A., Sands, J. M., Doran, J. J., Cacini, W., Kishore, B. K. : Expression of salt and urea transporters in rat kidney during cisplatin-induced polyuria. Kidney Int. 60, 2274 (2013). 9) Bae, E. H., Lee, K. S., Lee, J., Ma, S. K., Kim, N. H., Choi, K. C., Frøkiaer, J., Nielsen, S., Kim, S. Y., Kim, S. Z., Kim, S. H., Kim, S. W. : Effects of α-lipoic acid on ischemia-reperfusioninduced renal dysfunction in rats. Am J Physiol. 294, 272 (2008). 10) Gong, H., Wang, W., Kwon, T. H., Jonassen, T., Frøkiaer, J., Nielsen, S. : Reduced renal expression of AQP 2, p-aqp 2 and AQP 3 in haemorrhagic shock-induced acute renal failure, Nephrol Dial Transplant. 18, 2551 (2003). 11) Schmidt, C., Höcherl, K., Bucher, M. : Cytokine-mediated regulation of urea transporters during experimental endotoxemia. Am J Physiol. 292, 1479 (2007). 12) Frindt, G. and Palmer, L. G. : Surface expression of sodium channels and transporters in rat kidney: effects of dietary sodium. Am J Physiol. 297, 1249 (2009). 13) Gao, D., Zeng, L. N., Zhang, P., Ma, Z. J., Li, R. S., Zhao, Y. L., Zhang, Y. M., Guo, Y. M., Niu, M., Bai, Z. F., Xiao, X. H., Gao, W. W., Wang, J. B. : Rhubarb Anthraquinones Protect Rats against Mercuric Chloride (HgCl2)-Induced Acute Renal Failure. Molecules. 21, 298 (2016). 14) Jennifer, L. W., Leah, O., Katherine, A. F., Paula, B., Janani, G., Ole-Morten, S., Lorene, K. L., John, D. S. : AKAP220 manages apical actin networks that coordinate aquaporin-2 location and renal water reabsorption. PNAS. 113, 4328 (2016). 15) Yang, B., Li, X., Guo, L., Meng, Y., Dong, Z., Zhao, X. : Extrarenal Phenotypes of the UT-B Knockout Mouse. Urea Transporters. 73, 153 (2014). 16) Christoph, S., Klaus, H., Michael, B. : Cytokine-mediated regulation of urea transporters during experimental endotoxemia. Am J Physiol Renal Physiol. 292, 479 (2007). 17) Ahn, J. M., You, S. J., Lee, Y. M., Oh, S. W., Ahn, S. Y., Kim, S., Chin, H. J., Chae, D. W., Na, K. Y. : Hypoxia-inducible factor activation protects the kidney from gentamicin-induced acute injury. PLOS ONE. 7, e48952 (2012). 18) Liu, W., Tang, F., Deng, Y., Li, X., Lan, T., Zhang, X. : Berberine reduces fibronectin and collagen accumulation in rat glomerular mesangial cells cultured under high glucose condition. Mol Cell Biochem. 325, 99 (2009). 19) He, L., Rong, X., Jiang, J. M., Liu, P. Q., Li, L.: Amelioration of anti-cancer agent adriamycin-induced nephritic syndrome in rats by Wulingsan (Gorei-San), a blended traditional Chinese herbal medicine. Food Chem Toxicol. 46, 1452 (2008). 20) Chung, K. Y., Park, J. J., Kim, Y. S. : The role of high-mobility group box-1 in renal ischemia and reperfusion injury and the effect of ethyl pyruvate. Transplant Proc. 40, 2136 (2008). 21) Zhong, T. Y., Tang, J., Liu, Y. W., Li, Z. J., Chen, D. Y., Zhao, M. Z., Wang, W., Liu, J. H., Jiang, Y. : High mobility group box-1 stimulates proinflammatory cytokine production in endothelial cells via MAP kinases. Europe PMC. 29, 1517 (2009). 22) Zhou, J. Q., Qiu, T., Zhang, L., Chen, Z. B., Wang, Z. S., Ma, X. X., Li, D. : Allopurinol preconditioning attenuates renal ischemia/reperfusion injury by inhibiting HMGB1 expression in a rat model. Acta Cir Bras. 31, 176 (2016). 23) Nielsen, S., Terris, J., Smith, C. P., Hediger, M. A., Ecelbarge, C. A., Knepper, M. A. : Cellular and subcellular localization of the vasopressin-regulated urea transporter in rat kidney. Proc Natl Acad Sci USA. 93, 5495 (2009). 24) McCullough, P. A., Wolyn, R., Rocher, L. L., Levin, R. N., O'Neill, W. W. : Acute renal failure after coronary intervention: incidence, risk factos, and relationship to mortality. Am J Med. 103, 368 (1997). 25) Spector, D. A., Yang, Q., Wade, J. B. : High urea and creatinine Vol. 62, No. 1, 2018

8 오령산의급성신부전개선효과 61 concentrations and urea transporter B in mammalian urinary tract tissues, Am J Physiol Renal Physiol. 292, 467 (2006). 26) Molitoris, B. A. and Sutton, T. A. : Endothelial injury and dysfunction: role in the extension phase of acute renal failure. Kidney Int. 66, 496 (2004). 27) Chen, J., John, R., Richardson, J. A., Shelton, J. M., Zhou, X. J., Wang, Y., Wu, Q. Q., Hartono, J. R., Winterberg, P. D., Lu, C. Y. : Toll-like receptor 4 regulates early endothelial activation during ischemic acute kidney injury. Am J Physiol. 79, 288 (2011). 28) Fenton, R. A., Flynn, A., Shodeinde, A., Smith, C. P., Schnermann, J., Knepper, M. A. : Renal Phenotype of UT-A Urea Transporter Knockout Mice. J Am Soc Nephrol. 16, 1583 (2005) 29) Liu, J., Yan, Y., Liu, L., Xie, Z., Malhotra, D., Joe, B., Shapiro, J. I. : Impairment of Na/K-ATPase Signaling in Renal Proximal Tubule Contributes to Dahl Salt-sensitive Hypertension.J Biol Chem. 286, (2011). 30) Spector, D. A., Yang, Q., Wade, J. B. : High urea and creatinine concentrations and urea transporter B in mammalian urinary tract tissues, Am J Physiol Renal Physiol. 292, 467 (2006). 31) Gong, H., Wang, W., Kwon, T. H., Jonassen, T., Frøkiaer, J., Nielsen, S. : Reduced renal expression of AQP 2, p-aqp 2 and AQP 3 in haemorrhagic shock-induced acute renal failure, Nephrol Dial Transplant. 18, 2551 (2003). 32) Jennifer, L. W., Leah, O., Katherine, A. F., Paula, B., Janani, G., Ole-Morten, S., Lorene, K. L., John, D. S. : AKAP220 manages apical actin networks that coordinate aquaporin-2 location and renal water reabsorption. PNAS. 113, 4328 (2016). J. Pharm. Soc. Korea

Jksvs019(8-15).hwp

Jksvs019(8-15).hwp Grade I Grade II Grade III 12 대한혈관외과학회지 : 제 20 권 제 1 호 2004 Control Group A Group B Fig. 4. Microscopic findings of vein wall in control, group A and group B on the day of 7 after venous occlusion. The