DRSRDH_2008_v22n5_1223.hwp

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1 동의생리병리학회지제 22 권 5 호 Korean J. Oriental Physiology & Pathology 22(5): , 28 玄蔘丹蔘飮이 Monocrotaline 으로유발된고혈압흰쥐에미치는영향 강철식 전상윤 * 홍석 동신대학교한의과대학내과학교실 Effect of Hyeonsamdansameum on Hypertensive Rat Induced Monocrotaline Cheol Sik Kang, Sang Yun Jeon*, Seok Hong Department of Internal Medicine, College of Oriental Medicine, Dongshin University This experiment was performed to investigate the effects of Hyeonsamdansameum(HDE) on hypertension. For the study of HDE, we had divided Sprague-Dawley rats to three groups-normal, control, HDE. The control group was injected subcutaneous with monocrotaline(5 mg / kg ). The treatment group was injected subcutaneous with monocrotaline(5 mg / kg ) and orally administered with HDE extract for 4 weeks(once a day, 28 mg / kg ). Then we measured blood pressure, heart rate, on the plasma aldosterone, catecholamine, electrolyte, uric acid, BUN, creatinine, and observed the lung, cardiac muscle, liver, etc. The results of these were as follows: 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) scavenging activity and superoxide dismutase(sod) - like activity were increased, reactive oxygen species (ROS) was decreased. Angiotensin converting enzyme(ace) inhibitory activity was increased in a concentration - dependent by HDE. HDE significantly increased body weight in monocrotaline hypertensive rat, so supported nearly normal group. HDE significantly decreased blood pressure and heart rate in monocrotaline hypertensive rat. HDE significantly decreased aldosterone in adrenocortical hormones. HDE significantly decreased dopamine, norepinephrine, epinephrine. Na, Cl- were intended to decrease, K was decreased significantly by HDE. Uric acid, BUN were significantly decreased and creatinine was intended to decrease by HDE. HDE inhibited lung, liver and heart injury connected with hypertension. These results suggest that HDE is usefully applied in treatment and prevention of hypertension. Key words : Hyeonsamdansameum(HDE), monocrotaline, hypertension 서론 우리나라는국민생활수준의향상과식생활의변화, 의료기술의발달로질병의양상이크게변화하여만성퇴행성질환이주요건강문제로부각되었다. 특히고혈압은 197년대이후우리나라 1대사인중하나로대표적인만성질환이며, 26년통계청조사에의하면전체사망원인중 9위로나타났다 1,2). 특히, 고혈압은자각증상이거의없으므로혈압을측정하지않으면진단되지않고진단되더라도환자자신이치료의필요성 * 교신저자 : 전상윤, 전북광주시남구월산동 동신대광주한방병원 jaw111@hanmail.net, Tel : 접수 : 28/9/1 수정 : 28/9/14 채택 : 28/9/17 을느끼지않는경우가대부분이다 3). 오 의보고에의하면고혈압전단계에서방치되어고혈압이발생되는확률이 9% 이상임이증명되었고, 또한고혈압은뇌졸중, 고혈압성심부전, 관상동맥질환및요독증등치명적합병증을일으킬수있어적극적인관리및치료가요구된다 4). 한의학에서는고혈압에해당하는원인으로는心火亢炎, 肝陽上亢, 陰陽兩虛, 痰濕壅盛, 氣血虧耗등을들수있으며, 주로淸熱瀉火, 平肝潛陽熄風, 補益陰陽, 消痰除濕, 補益氣血등의治法으로접근하여왔다 5,6). 최근고혈압치료에대한실험적연구로는배 7) 의疎風補心湯, 손 8) 의黃連解毒湯合六味地黃湯, 김 9) 의加味防風通聖散, 전 1) 의分心氣飮, 김 11) 의地黃飮子등이있으며, 최근에는임상에서

2 강철식 전상윤 홍석 다용되는고혈압처방의기전에대한연구와더불어이를바탕으로새로운치료처방을개발하려는노력이이루어지고있다. 玄蔘丹蔘飮 12) 은化痰行血化瘀, 淸熱平肝利水하는처방으로고혈압뿐만아니라중풍, 심혈관질환환자의치료를목표로사용되어온처방이다. 이에저자는 monocrotaline으로유발된고혈압병태모델을통하여玄蔘丹蔘飮이혈압관여인자들에게어떤변화를주는지살펴보고자 DPPH 소거능, SOD 유사활성, ROS 활성측정으로항산화활성을측정하였고 ACE 저해능, 혈압및심박수, 혈장내 aldosterone과 catecholamine 함량, 전해질농도와신장기능변화를측정하고, 폐, 심장, 간의장기들에대한조직학적관찰등을시행하여유의한결과를얻었기에보고하는바이다. 실험 1. 재료 1) 약재본실험에사용한玄參丹參飮 (Hyeonsamdansameum, HDE) 의구성약물은동신대학교부속한방병원에서구입후정선하여사용하였다. 약물구성은다음과같다 (Table 1). 2) 동물및사료본실험에사용된쥐는 7주령, 체중 2-22 g의雄性 SD rat (Sprague- Dawley Rat, 대한바이오링크, 충주, Korea) 으로실험당일까지고형사료 ( 슈퍼피드, 강원도, Korea) 를자유식이하면서물을충분히공급하였다. 실온 22 ± 2, 상대습도 5 ± 1%, 조명시간 12시간 (7: ~ 19:), 조도 15 ~ 3 Lux로설정하여 2주일간실험실환경에적응시킨후체중변화가일정하고건강한쥐만을선별하여실험에사용하였다. 사료조성내용과분량은다음과같다 (Table 2). 3) 시약및기기 (1) 시약 Dulbecco's phosphate buffered saline (DPBS-A; Sigma Co., USA), RPMI 164 (Sigma Co., USA), Collagenase A (BM, USA), DNase type Ⅰ (Sigma. Co., USA), Penicillin (Sigma. Co., USA), Pyrogallol (Sigma. Co., USA), Streptomycin (Sigma. Co., USA), Monocrotaline(Monocrotaline; Sigma., USA), Amphotericin B (Sigma. Co., USA), Trypsin (invitrogen., USA), Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA; Sigma., USA), 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT; Sigma., USA), Dimethyl sulfoxide (DMSO; Sowa chemical., Japan), 3.8% Sodium citrate (Sigma Co., USA), 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH; Sigma Co., USA), Angiotensin converting enzyme (ACE, Sigma Co., USA), Hippuryl-his-leu acetate (Sigma Co., USA), 5-(and-6)-choromethyl-2',7'-dichloro dihydrofluorescein diacetate acetylester (CM- H 2DCFDA; invitrogen Co., USA), H 2O 2 (Dongyang Chem., Korea), ethyl acetate (Junsei., Japan), Potassium phosphate monobasic (KH 2PO 4; Yakuri., Japan), Bovine serum albumin (BSA; Sigma, USA), 등을사용하였고, 이밖에일반시약은특급시약을사용하였다. (2) 기기 본연구에사용된기기는 accoutered GC (Roche, Germany), ice-maker (Vision, Korea), serum separator ( 녹십자, Korea), Minos-ST (Cobas Co., France), centrifuge (Beckman Co., USA), rotary vacuum evaporator (Büchi 461, Switzerland), deep freezer (Sanyo Co., Japan), freeze dryer (Eyela Co., Japan), autoclave (Hirayama, Japan), ultrasonic cleaner (Branson Ultrasonics Co., USA), ELISA reader (Molecular divice., USA), roller Mixer (Gowon scientific technology Co., Korea), 한약약탕기 (DWP-18T, 대웅, Korea), spectrophotometer (UV-245, Shimazu, Japan), fluorescence activated cell sorter (FACS, Beckman Co., USA), non invasive blood pressure system (CODA6, Kent, USA), balance (Cass, korea), 생화학기기 (AU4, Olimpus, Japan), 전해질측정기 (NOVA5, Japan), 감마카운터기 (Wizard 147, Finland) 등을사용하였다. Table 1. The Prescription of Hyeonsamdansameum (HDE) Herbal name Scientific Term Volume (g) 玄 蔘 Scrophulariae Radix 5 枸杞子 Lycii Fructus 5 杜 冲 Eucommia ulmoides 5 桑寄生 Loranthus parasticus 5 牛 膝 Achyranthes japonica 5 車前子 Plantago asiatica 5 何首烏 Polygonum multiflorum 7.5 丹 蔘 Salviae miltiorrhizae Radix 7.5 釣鉤藤 Uncariae ramulus et Uncus 6 石決明 Cassia obtusifolia 6 半 夏 Pinellia ternata 5 白 朮 Atractylodes japonica 5 陳 皮 Citrus unshiu 5 白茯苓 Poria 7.5 瓜蔞仁 Trichosanthes Maximocz 7.5 Total amount 87 Table 2. Composition of Basal Diet 2. 방법 1) 약물추출 Ingredient Content Crude Protein 22.1% 이상 Crude Fat 3.5% 이상 Crude Fiber 5.% 이하 Crude Ash 8.% 이하 Calcium.6% 이상 Phosphorus.4% 이상 시료추출방법은 HDE 2첩을한약약탕기에넣고, 정제수 15 ml와와같이혼합하여 3 시간열탕하여추출한후흡입여과하였다. 이를 rotary vacuum evaporator에서감압농축하여 HDE를분리한후, 다시동결건조기에서 24 시간동결건조하여분말 29 g을얻었으며, 얻어진분말은초저온냉동고 (-8 ) 에서보관하면서, 실험에따라필요한농도로증류수에희석하여사용

3 玄蔘丹蔘飮이 Monocrotaline 으로유발된고혈압흰쥐에미치는영향 하였다. 2) In vitro (1) Human fibroblast cells (hfcs) 배양 피부조직을 cool D-PBS로 3회세척한후작은조각으로절단한다음, conical tube (15 ml ) 에넣어 1,4 rpm에서 5 분간원심분리하였다. 이 tube에 RPMI 164 {containing collagenase A (5 mg / ml, BM, Indianapoilis, IN, USA) 와 DNase type Ⅰ (.15 mg / ml, Sigma. Co., USA), antibiotics (penicillinm 14 U/ ml, streptomycin 1 mg / ml, amphotericin B 25 μg / ml )} 를넣고 37 CO 2 배양기에서 hfcs를 2 시간동안배양하였다. 여기에.5% trypsin-.2% EDTA를첨가하여 3 분간배양하고, 인산완충생리식염수 (PBS) 로약 2회 1,5 rpm에서원심분리한후 RPMI 164-1% FBS로 1주일동안배양하였다. 이를다시.5% trypsin-.2% EDTA로분리하였으며, 이를연속으로 1주일씩 3회반복한후살아있는부착세포를 RPMI 164-1% FBS 배양액에서배양하였다. (2) Cell viability 측정 세포독성측정은 MTT assay로하였다. 배양한 human fibroblast cells를 96 well plate에 cell 씩분주한후배양하고, 24 시간후 HDE를 5, 25, 125, 62.5, μg / ml농도로투여하였다. 다시 48 시간배양후부유액을제거하고, 각 well에 MTT solution (.5 mg / ml ) 1 μl씩첨가하여 4 시간동안배양하였다. 배양후부유액을제거하고각 well에 1 μl의 DMSO 를첨가하여 37 CO 2 배양기에서 3 분동안반응시킨후 ELISA reader를사용하여 wave length 54 nm에서흡광도를측정하였다. (3) 항산화활성측정 1 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) 소거능측정 15 mmol DPPH/EtOH 45 에 HDE를 1, 5, 25, 125, 62.5 μg / ml농도로희석하여 5 μl씩첨가한후 37 에서 3 분간반응시켰다. 이를흡광도 517 nm에서측정하여아래의방법으로계산하였다. DPPH 소거능 (%) = ( 대조군의흡광도 -HDE 투여군의흡광도 ) 1 대조군의흡광도 2 Superoxide dismutase (SOD) 유사활성측정 HDE.2 ml에 tris-hcl buffer(ph 8.5) 2.6 ml과 7.2 mmol pyrogallol.2 ml를가하여 25 에서 1 분반응후 1 N HCl.1 ml로반응정지시켰다. 반응액을 42nm에서흡광도를측정하고 buffer를첨가한것을대조군으로하여아래와같이저해율을측정하였다. SOD 유사활성 (%) = 1-{( HDE 투여군의흡광도 buffer 첨가군의흡광도 ) 1} 3 Reactive Oxygen Species (ROS) 활성측정 Bovine endothelial cells (CPAE) 내에서생성된 ROS를측정하기위하여 24 well plate의각 well에 5x1 5 cells씩을분주하고, 5 um의 H 2O 2 를처리한후 HDE 1, 5 μg / ml을처리하고, 3 7, CO 2 배양기에서 48 시간동안배양하였다. 배양종료후 5-(and-6)-choromethyl-2',7'-dichloro dihydrofluorescein diacetate, acetylester 5 mmol을처리하여 5 분간배양한후, 2회수세하였다. 이를유세포형광분석기로세포내형광 ROS를측정하였으며, 대조군은 H 2O 2 만처리하였다. (4) Angiotensin converting enzyme (ACE) 저해능측정 Cushman과 Cheung의방법 13) 으로측정하였다. 각농도 (1, 5, 25, 125, 62.5 μg / ml ) 의 HDE 1 μl, 기질 Hip-His-Leu 11 μl, 그리고 ACE 용액 3 μl을혼합하여 37 에서 6 분동안반응시킨후 1 M HCl 11 μl를넣어반응을정지시켰다. 이반응액에 1 ml의 ethyl acetate를넣고교반후 3, rpm에서 1분간원심분리하여얻은상층액 75 μl를 95 에서 1분동안건조하여용매를완전히제거하고, 1 ml의증류수로용해시켜 228 nm에서흡광도를측정하였다. 대조군은시료대신증류수를혼합시켰다. HDE 투여군의흡광도 ACE inhibition activity (%) = ( 1- ) 1 대조군의흡광도 3) In vivo (1) Monocrotaline에의한고혈압유발 Sprague-Dawley rat을무작위로 6 마리씩나누어정상군 (Normal), 대조군 (Control) 그리고실험군 (HDE) 으로설정하였다. 대조군과 HDE 투여군은 monocrotaline 5 mg / kg을피하주사하였고, 실험군은 monocrotaline 주입후 HDE를성인기준하루두첩분량 (28 mg / kg ) 으로 4주동안매일경구투여하였다. 정상군과대조군은음용수를 HDE 투여군과같이매일경구투여하였다. (2) 체중및장기무게측정 1 체중측정체중은실험종료하루전에전자저울을이용하여측정하였다. 2 장기무게측정폐, 심장, 간은 ether로마취후채혈한다음에적출하여지방과다른조직들과수분을제거한후무게를측정하여체중에대한무게를나타내었다. (3) 혈압및심박수측정혈압과심박수는혈압측정기를사용하여측정하였다. 동물들의안정을위해측정전에 3회이상홀더에적응을시켰고, 혈압과심박수는 1회이상측정하여평균을결과로사용하였다. (4) 채혈및혈장분리 HDE의투여종료후, 정상군과대조군, 실험군모두 12 시간절식후 ether로마취시킨다음심장에서 12 ml이상의혈액을취하여 5 ml을 15 ml conical tube에넣어 6,5 rpm에 15 분간원심분리시켜혈청을분리하였다. 혈액중나머지혈액중 6 ml은 EDTA 첨가튜브에넣어혈장을분리하였다. (5) 혈청및혈장성분의측정분리한혈청은생화학기기를이용하여 AST, ALT, BUN, creatinine, uric acid를측정하였고, Na, K, Cl - 의측정은전해질

4 강철식 전상윤 홍석 측정기를이용하였다. 혈장성분은감마카운터기를이용하여핵의학적방법으로 aldosterone, dopamine, norepinephrine, epinephrine을측정하였다. (6) Hematoxyline & Eosin 염색관찰 각실험군별로적출한폐, 심장, 간을 1% 중성포르말린에 48 시간고정하여고정이완료된각조직들은흐르는수돗물에서 12 시간수세하여조직내고정액을완전제거하였다. 조직의탈수를위해 6% 에서부터 1% 알코올에이르기까지농도상승순으로통상의방법에따라탈수하고, xylene에투명과정을거친다음파라핀블럭을제작하였다. 제작된블록은박절기 (microtome) 를이용하여 3 4 μm두께로절편을만들어탈파라핀및함수과정을거친다음 hematoxyline 과 eosin (H&E) 일반염색을실시하여광학현미경상에서관찰및사진촬영하였다. Tissue Preparation Processing FIXATION 1% Neutral Formalin 48 hrs DEHYDRATION CLEARING INFILTRATION EMBEDDING Washing 6%, 7%, 8%, 9%, 1% Ethyl Alcohol Xylene Xylene : Paraffin Paraffin Wax Tab water, 12 hrs 1 to 2 hrs, each 1 to 2 hrs, each, 2 times 2 hrs, soft and hard each, SECTION Microtome 3-4 μm STAIN Fig. 1. Experiment method 4) 통계처리 Hematoxylin & Eosin OBSERVATION Hematoxylin : 5 mins Eosin : 1 min 본실험에서얻은결과를 ANOVA multi t-test (JAVA, Bonferroni Ver 1.1) 로분석하여 p값을구하였다. 각실험군을대조군및정상군과비교하여 p<.5 일때유의성이있는것으로판정하였다. 결 과 1. 독성검사 1) 세포독성평가 hfcs에대한세포독성을관찰한결과, 대조군의세포생존율이 1 ±.6 (%) 인데비하여, HDE 투여군 5, 25, 125, 62.5, ( μg / ml ) 의농도에서는각각 81.6 ± 3.3, 9.4 ±.8, 91.4 ±.3, 94.3 ±.6, 1.6 ±.7 (%) 로나타났다 (Fig. 2). 2) 간독성평가 간기능측정의지표성분인 AST는대조군이 ± 62.4 (I.U/l), 정상군이 116. ± 33.8 (I.U/l) 로나타나정상군에비하여대조군에서유의성있는 ( : P <.1) 증가를나타냈다. HDE 투여군에서는 135. ± 49.1 (I.U/l) 로감소하여대조군에비하여유의성있는 ( : P <.1) 감소를나타내었다. ALT 측정에서는, 정상군, 대조군, HDE 투여군에서각각 58.3 ± 18. (I.U/l), 65. ± 15.7 (I.U/l), 52. ± 12.1 (I.U/l) 로큰차이가없었다 (Fig. 3). Cell viability (%) Control Concentration (ug/ml) Fig. 2. Cytotoxicity of HDE on Human Fibroblast Cells (hfcs) Human fibroblast cells (hfcs) were treated with various concentration (5, 25, 125, 62.5, μg / ml ) of the HDE extract. (I.U)/l AST 아 ALT Fig. 3. Effect of HDE on the AST and ALT in monocrotaline-induced hypertensive ra.t The control group was injected subcutaneous with monocrotaline (5 mg / kg ). The treatment group was injected subcutaneous with monocrotaline and orally administered with HDE. Values represent the means ± SD of 6 rats. : P <.1 : P <.1 compared with control group. 2. In vitro 1) 항산화활성에미치는영향 (1) DPPH 소거활성에미치는영향 DPPH의소거능은 62.5, 125, 25, 5, 1 ( μg / ml ) 농도에서각각 22.1 ±.7, 43.1 ± 1.5, ± 2.6, 66.9 ±.3, 8.8 ±.4 (%) 의소거효과를나타내었다 (Fig. 4). (2) SOD 유사활성에미치는영향 항산화활성을나타내는 pyrogallol을이용하여 HDE의항산화활성을측정한결과, 62.5, 125, 25, 5, 1 ( μg / ml ) 의농도에서각각 12.2 ± 3.1, 19.5 ±.9, 31.1 ± 1.1, 47.9 ± 1.7, 56.2 ±.9 (%) 의항산화활성효과를나타내었다 (Fig. 5). (3) ROS 활성에미치는영향 Fig. 6에서보는바와같이대조군에비하여 HDE 투여군의

5 玄蔘丹蔘飮이 Monocrotaline 으로유발된고혈압흰쥐에미치는영향 모든실험농도에서 ROS의생성량이감소하였으나농도의존적인감소현상으로는보기어려웠다 (Fig. 6). DPPH scavenging activity (%) Concentration (ug/ml) Fig. 4. Scavenging activity of HDE on DPPH free radical HDE was reacted with DPPH for 3 minutes at 37, and the absorbance at 517nm due to DPPH radical was determined. The results are the mean ± SD of three independent experiments. SOD like activity (%) Concentration (ug/ml) Fig. 5. Effect of HDE on SOD- like activity SOD-like activity of HDE in various concentration 62.5, 125, 25, 5, 1 μg / ml. The results are the mean ± SD of three independent experiments. Normal HDE 1 HDE 5 Control ACE inhibitory actibity (%) Fig. 7. The inhibitory activity on ACE of HDE Inhibitory activity on angiotensin converting enzyme of HDE in various concentration 62.5, 125, 25, 5, 1 μg / ml. The results are the mean ± SD of three independent experiments. 3. In vivo 1) 체중및장기무게에미치는영향 (1) 체중에미치는영향 대조군은 446. ± 22.5 (g), 정상군은 481. ± 21. (g) 으로나타나, 정상군에비하여대조군에서유의성있는 ( : P <.1) 감소를나타내었다. HDE 투여군은 ± 43.4 (g) 으로나타나대조군에비하여유의성있게 ( : P <.5) 증가하여정상군에가까운체중을회복하였다 (Fig. 8). (2) 폐무게에미치는영향 대조군이 8.7 ± 1.8 /body weight (BW) (mg/g), 정상군이 3.7 ±.2/ BW (mg/g) 으로나타나정상군에비하여대조군에서유의성있는 (* : P <.1) 증가를나타내었다. 반면 HDE 투여군은 5.1 ±.4/ BW (mg/g) 으로나타나대조군에비하여유의성있게 ( : P <.1) 감소하였다 (Fig. 9). (3) 심장무게에미치는영향 대조군이 3.5 ±.2/ BW (mg/g), 정상군이 2.6 ±.1/ BW (mg/g) 으로나타나정상군에비하여대조군에서유의성있는 ( : P <.1) 증가를나타내었다. 반면 HDE 투여군은 2.9 ±.3/ BW (mg/g) 으로나타나대조군에비하여유의성있게 ( : P <.5) 감소하여, 정상군에가까운심장무게를유지하였다 (Fig. 1). 6 5 Increase of ROS production Fig. 6. The inhibitory effect of HDE on Reactive Oxygen Species CPAE cells were incubated with HDE for 48 hr at 37. The cells were stressed with hydrogen peroxide (H 2O 2) for 3min and were labeled with DCF-DA for 5min. Normal: CPAE cells, Control: CPAE cells and H 2O 2, HDE 1: CPAE cells and H 2O 2 and HDE 1 μg / ml, HDE 5: CPAE cells and H 2O 2 and HDE 5 μg / ml. Body weight (g) ) ACE 저해능에미치는영향 62.5, 125, 25, 5, 1 ( μg / ml ) 농도에서각각 5.9 ± 1.8, 11. ± 1.4, 3.7 ± 1.6, 41.3 ± 2.7, 54.8 ± 4.4 (%) 의저해효과를나타내었다 (Fig. 7). Fig. 8. Effect of HDE on the body weight in monocrotaline - induced hypertensive rat. The control group was injected subcutaneous with monocrotaline (5 mg / kg ). The treatment group was injected subcutaneous with monocrotaline and orally administered with HDE. Values represent the means ± SD of 6 rats. : P <.1 : P <.5 compared with control group

6 강철식 전상윤 홍석 Lung weight/bw (mg/g) * Blood pressure (mmhg) * Fig. 9. Effect of HDE on the heart and kidney weight in monocrotaline - induced hypertensive rat. The control group was injected subcutaneous with Monocrotaline (5 mg / kg ). The treatment group was injected subcutaneous with Monocrotaline and orally administered with HDE extract for 4 weeks (once a day. 28 mg / kg / 5 μl ). Normal : Normal SD rat. Control : Monocrotaline, HDE : Monocrotaline and HDE. Values represent the means ± SD of 6 rats. * : P <.1 : P <.1 compared with control group. Fig. 11. Effect of HDE on the blood pressure in monocrotaline - induced hypertensive rat. The control group was injected subcutaneous with monocrotaline (5 mg / kg ). The treatment group was injected subcutaneous with 28 mg / kg / 5 μl ). Normal : Normal SD rat, Control : Monocrotaline, HDE : Monocrotaline and HDE. Values represent the means ± SD of 6 rats. * : P <.1 : P <.1 compared with control group. Heart weight/bw (mg/g) Fig. 1. Effect of HDE on the heart and kidney weight in monocrotaline - induced hypertensive rat. The control group was injected subcutaneous with monocrotaline (5 mg / kg ). The treatment group was injected subcutaneous with monocrotaline and orally administered with HDE extract for 4 weeks (once a day. 28 mg / kg / 5 μl ). Normal : Normal SD rat. Control : Monocrotaline, HDE : Monocrotaline and HDE. Values represent the means ± SD of 6 rats. : P <.1 : P <.5 compared with control group. Heart pulse rate (times/min) Fig. 12. Effect of HDE on the heart rate in monocrotaline - induced hypertensive rat. The control group was injected subcutaneous with monocrotaline (5 mg / kg ). The treatment group was injected subcutaneous with 28 mg / kg / 5 μl ). Normal : Normal SD rat. Control : Monocrotaline, HDE : Monocrotaline and HDE Values represent the means ± SD of 6 rats. : P <.1 : P <.1 compared with control group. 2) 혈압에미치는영향대조군은 18.1 ± 11.9 (mmhg), 정상군은 ± 1.7 (mmhg) 로나타나정상군에비하여대조군에서유의성있는 (* : P <.1) 증가를나타내었다. HDE 투여군은 ± 9.2 (mmhg) 로나타나대조군에비하여유의성있는 ( : P <.1) 강압효과를나타내었다 (Fig. 11). 3) 심박수에미치는영향대조군은 ± 57.6 (times/min), 정상군은 ± 27.8 (times/min) 로나타나정상군에비하여대조군이유의성있는 ( : P <.1) 증가를나타내었다. HDE 투여군은 ± 8.1 (times/min) 로나타나대조군에비하여유의성있는 ( : P <.1) 감소효과를나타내었다 (Fig. 12). 4) Aldosterone 농도변화에미치는영향대조군은 2.6 ± 37.3 (pg/ ml ), 정상군은 ± 25.8 ( pg/ ml ) 로나타나정상군에비하여대조군에서유의성있는 ( : P <.1) 증가를나타내었다. HDE 투여군은 ± 25.9 (pg/ ml ) 로나타나대조군에비하여유의성있는 ( : P <.5) 감소효과를나타내었다 (Fig. 13). Aldosterome (pg/ml) Fig. 13. Effect of HDE on the plasma aldosterone in monocrotaline - induced hypertensive rat. The control group was injected subcutaneous with monocrotaline (5 mg / kg ). The treatment group was injected subcutaneous with monocrotaline and orally administered with HDE extract for 4 weeks (once a day. 28 mg / kg / 5 μl ). Normal : Normal SD rat, Control : Monocrotaline, HDE : Monocrotaline and HDE Values represent the means ± SD of 6 rats. : P <.1 : P <.5 compared with control group. 5) Catecholamine 함량변화에미치는영향 (1) Dopamine 농도에미치는영향 대조군은 15.2 ± 29.2 (pg/ ml ), 정상군은 19.9 ± 3.5 (pg/

7 玄蔘丹蔘飮이 Monocrotaline 으로유발된고혈압흰쥐에미치는영향 ml ) 로나타나정상군에비하여대조군에서유의성있는 ( : P <.1) 증가를나타내었다. HDE 투여군은 124. ± 13.6 (pg/ ml ) 로나타나대조군에비하여유의성있는 ( : P <.5) 감소효과를나타내었다 (Fig. 14). Plasma dopamine (pg/ml) Fig. 14. Effect of HDE on the plasma dopamine in monocrotaline - induced hypertensive rat. The control group was injected subcutaneous with monocrotaline (5 mg / kg ). The treatment group was injected subcutaneous with 28 mg / kg / 5 μl ). Normal : Normal SD rat, Control : Monocrotaline, HDE : Monocrotaline and HDE Values represent the means ± SD of 6 rats. : P <.1 : P <.5 compared with control group. (2) Norepinephrine 농도에미치는영향 대조군은 ± 24.6 (pg/ ml ), 정상군은 ± 4.5 (pg/ ml ) 로나타나정상군에비하여대조군에서유의성있는 ( : P <.1) 증가를나타내었다. HDE 투여군은 33.9 ± 23.6 (pg/ ml ) 으로나타나대조군에비하여유의성있는 ( : P <.5) 감소를나타내었다 (Fig. 15). Plasma norepinephrine (pg/ml) Fig. 15. Effect of HDE on the plasma norepinephrine in monocrotaline - induced hypertensive rat. The control group was injected subcutaneous with monocrotaline (5 mg / kg ). The treatment group was injected subcutaneous with monocrotaline and orally administered with HDE extract for 4 weeks (once a day. 28 mg / kg / 5 μl ). Normal : Normal SD rat, Control : Monocrotaline, HDE : Monocrotaline and HDE. Values represent the means ± SD of 6 rats. : P <.1 : P <.5 compared with control group. (3) Epinephrine 농도에미치는영향 대조군은 ± (pg/ ml ), 정상군은 ± 65.3 (pg/ ml ) 로나타나정상군에비하여대조군에서유의성있는 (* : P <.1) 증가를나타내었다. HDE 투여군은 ± (pg/ ml ) 로나타나대조군에비하여유의성있는 ( : P <.1) 감소를나타내었다 (Fig. 16). plasma epinephirine level (pg/ml) * Fig. 16. Effect of HDE on the plasma epinephrine in monocrotaline - induced hypertensive rat. The control group was injected subcutaneous with monocrotaline (5 mg / kg ). The treatment group was injected subcutaneous with monocrotaline and orally administered with HDE extract for 4 weeks (once a day. 28 mg / kg / 5 μl ). Normal : Normal SD rat, Control : Monocrotaline, HDE : Monocrotaline and HDE Values represent the means ± SD of 6 rats. * : P <.1 : P <.1 compared with control group. 6) 전해질변화에미치는영향 (1) Sodium (Na ) 변화에미치는영향 혈청중의 sodium (Na ) 의농도에미치는영향을측정한결과, 대조군은 146. ± 2.9 (meq/l), 정상군은 144. ±. (meq/l) 로나타나정상군에비하여대조군에서증가하였으나유의성은없었고. HDE 투여군역시 ±.9 (meq/l) 로나타나대조군에비하여감소하였으나유의성은없었다 (Fig. 17). Sodium (Na, meq/l) Fig. 17. Effect of HDE on the sodium (Na ) in monocrotaline - induced hypertensive rat. The control group was injected subcutaneous with monocrotaline (5 mg / kg ). The treatment group was injected subcutaneous with 28 mg / kg / 5 μl ). Normal : Normal SD rat, Control : Monocrotaline, HDE : Monocrotaline and HDE Values represent the means ± SD of 6 rats. (2) Chloride (Cl - ) 변화에미치는영향 혈청중의 chloride (Cl - ) 농도를측정한결과, 대조군은 112. ± 3. (meq/l), 정상군은 19.3 ±.6 (meq/l) 로나타나정상군에비하여대조군에서증가하였으나유의성은없었다. HDE 투여군역시 11.8 ± 1.3 (meq/l) 로나타나대조군에비하여감소하였으나유의성은없었다 (Fig. 18). (3) Potassium (K ) 변화에미치는영향 혈청중의 potassium (K ) 농도를측정한결과, 대조군은 5.6 ±.9 (meq/l), 정상군은 4.7 ±.3 (meq/l) 로나타나정상군에비하여대조군에서유의성있는 ( : P <.1) 증가를나타내었다. HDE 투여군은 4.9 ±.5 (meq/l) 로나타나대조군에비하여

8 강철식 전상윤 홍석 유의성있는 ( : P <.5) 감소를나타내었다 (Fig. 19). HDE 투여군은.55 ±.5 ( mg / dl ) 로나타나대조군에비하여감소하였으나유의성은없었다 (Fig. 22). 12 Cloride (Cl, meq/l) Fig. 18. Effect of HDE on the chloride(cl - ) in monocrotaline - induced hypertensive rat. The control group was injected subcutaneous with monocrotaline (5 mg / kg ). The treatment group was injected subcutaneous with 28 mg / kg / 5 μl ). Normal : Normal SD rat, Control : Monocrotaline, HDE : Monocrotaline and HDE Values represent the means ± SD of 6 rats. Potassium (K, meq/l) Fig. 19. Effect of HDE on the potassium (K ) in monocrotaline - induced hypertensive rat. The control group was injected subcutaneous with monocrotaline (5 mg / kg ). The treatment group was injected subcutaneous with 28 mg / kg / 5 μl ). Normal : Normal SD rat, Control : Monocrotaline, HDE : Monocrotaline and HDE Values represent the means ± SD of 6 rats. : P <.1 : P <.5 compared with control group. 7) 신장에미치는영향 (1) Uric acid 변화에미치는영향 혈청중의 uric acid의농도를측정한결과, 대조군은 2.9 ±.3 ( mg / dl ), 정상군은 1.6 ±.3 ( mg / dl ) 로나타나정상군에비하여대조군에서유의성있는 (* : P <.1) 증가를나타내었다. HDE 투여군은 2. ±.7 ( mg / dl ) 로나타나대조군에비하여유의성있는 ( : P <.1) 감소효과를나타내었다 (Fig. 2). (2) BUN 변화에미치는영향 혈청중의 BUN 농도를측정한결과, 대조군은 23.7 ± 2. ( mg / dlmg / dl ), 정상군은 19.8 ± 2.7 ( mg / dl ) 로나타나정상군에비하여대조군에서유의성있는 ( : P <.1) 증가를나타내었다. HDE 투여군은 19.9 ± 3.8 ( mg / dl ) 로나타나대조군에비하여유의성있는 ( : P <.5) 감소효과를나타내었다 (Fig. 21). (3) Creatinine 변화에미치는영향 혈청중의 creatinine 농도를측정한결과, 대조군은.62 ±.4 ( mg / dl ), 정상군은.53 ±.5 ( mg / dl ) 로나타나정상군에비하여대조군에서유의성있는 (* : P <.5) 증가를나타내었다. Uric acid (mg/dl) * Fig. 2. Effect of HDE on the uric acid in monocrotaline - induced hypertensive rat. The control group was injected subcutaneous with monocrotaline (5 mg / kg ). The treatment group was injected subcutaneous with 28 mg / kg / 5 μl ). Normal : Normal SD rat, Control : Monocrotaline, HDE : Monocrotaline and HDE Values represent the means ± SD of 6 rats. * : P <.1 : P <.1 compared with control group. BUN (mg/dl) Fig. 21. Effect of HDE on the BUN in monocrotaline - induced hypertensive rat. The control group was injected subcutaneous with monocrotaline (5 mg / kg ). The treatment group was injected subcutaneous with 28 mg / kg / 5 μl ). Normal : Normal SD rat, Control : Monocrotaline, HDE : Monocrotaline and HDE. Values represent the means ± SD of 6 rats. : P <.1 : P <.5 compared with control group. Creatinine (mg/ml) * Fig. 22. Effect of HDE on the creatinine in monocrotaline - induced hypertensive rat. The control group was injected subcutaneous with monocrotaline (5 mg / kg ). The treatment group was injected subcutaneous with 28 mg / kg / 5 μl ). Normal : Normal SD rat, Control : Monocrotaline, HDE : Monocrotaline and HDE Values represent the means ± SD of 6 rats. Values represent the means ± SD of 6 rats. * : P <

9 玄蔘丹蔘飮이 Monocrotaline 으로유발된고혈압흰쥐에미치는영향 8) 조직학적변화에미치는영향 (1) 폐폐의세기관지와연접한동맥의관찰에서대조군은정상군에비하여고혈압의유발로인해동맥근비대와평활근세포의증식이관찰되었다. 반면, HDE 투여군에서는대조군에비하여동맥근비대가감소된것을볼수있으며, 평활근세포의증식도감소된것으로관찰되었다 (Fig. 23). C Fig. 25. Light micrographic observation of liver, H&E, 2(C : Central vein). The control group was injected subcutaneous with monocrotaline ( 5 mg / kg ). The HDE group was injected subcutaneous with monocrotaline and orally administered with HDE extract for 4 weeks (once a day. 28 mg / kg / 5 μl ). Normal : Normal SD rat. Control : Monocrotaline. HDE : Monocrotaline and HDE. 고찰 Fig. 23. Light-micrographic appearance of the pulmonary artery, 1. The control group was injected subcutaneous with monocrotaline (5 mg / kg ). The HDE group was injected subcutaneous with monocrotaline and orally administered with HDE extract for 4 weeks (once a day. 28 mg / kg / 5 μl ). Normal : Normal SD rat. Control : Monocrotaline. HDE : Monocrotaline and HDE. (2) 심장 심장은좌심실의가로로배열된심근세포들을중심으로관찰한결과, 대조군에서윤반을단위로세포질에강한호산성염색소견인 eosinophilic band (E.P) 가특징적으로나타났다. 반면 HDE 투여군에서는세포질이호산성으로염색되는심근세포의수가현저하게줄어들었다 (Fig. 24). E.P Fig. 24. Light micrographic appearance of the cardiac muscle, 2. (E.P : Eosinophilic band) Eosinophilic band was observed in cardiac muscle fiber in control group. The control group was injected subcutaneous with monocrotaline ( 5 mg / kg ). The HDE group was injected subcutaneous with 28 mg / kg / 5 μl ). Normal : Normal SD rat. Control : Monocrotaline. HDE : Monocrotaline and HDE. (3) 간 정상군에서관찰된간의조직학적소견으로는중심정맥 (central vein) 을중심으로간세포들은방사상으로배열하고있고, 문맥역 (portal area) 을중심으로한전형적인간소엽 (hepatic lobule) 구조가잘관찰되었다. 대조군에서는중심정맥중심으로소수의지방질축적에의한공포성병변소견으로경미한지방간소견과중심정맥주변동양혈관 (sinusoid) 의확장이관찰되었다. HDE 투여군에서는지방변성소견은보이지않았고, 중심정맥과문맥역을연결하는소엽구조가정상군과유사하게관찰되었다 (Fig. 25). 고혈압은생활수준이향상되고평균수명이연장되면서그빈도가증가하는성인병의하나로, 4대이후에발생빈도가높아지고우리나라성인인구중 15% 의유병율을나타내고있다 14). 고혈압환자의약 1/3은자신의혈압이높은것을자각하지못하며합병증에따라頭痛, 頭重, 耳鳴, 현기증, 피로감, 심계항진등이있을수있다. 가장흔히침범되는장기로는뇌혈관, 심장, 신장, 안저, 말초혈관등이있다 15). 23년미국고혈압합동위원회 (Joint National Committee) 가제시한 7차보고서 16) 에따르면정상혈압은수축기와이완기혈압이각각 12/8 mmhg 미만인경우를말하고, 1단계고혈압은수축기압이 mmhg, 이완기압이 9-99 mmhg, 2단계고혈압은수축기압이 16 mmhg, 이완기압이 1 mmhg 이상인경우를말한다. 그리고정상혈압과 1단계고혈압의중간단계를고혈압전단계로분류하였다. 고혈압환자의대부분을차지하는본태성고혈압원인에대해서는아직완전히규명하지못하고있으나심박출량의증가나말초혈관저항의증가에의한것으로비만, 스트레스, 운동부족, 알코올섭취, 흡연, 식이나트륨및칼슘섭취량등이고혈압발생과관계가있다고여겨지며 17), 속발성고혈압은신실질질환, 신혈관질환, 부신질환, 쿠싱증후군, 갑상선질환, 임신, 약제등의원인질환이명확한 2차성고혈압으로전체고혈압환자의 1% 이내를차지하고있다 16,18). 고혈압의발생기전에대해서는완전하게밝혀지지는않았지만 renin-angiotensin system(ras) 의활성에의한혈관수축과이에따른 aldosterone 분비에의한혈장량증가, 교감신경활성도증가에의한심박동수및심박출량증가, 세포내 Na 증가로인한말초혈관평활근의긴장도증가등의기전이제시되고있다 19-21). 특히 dopamine, epinephrine, norepinephrine과같은 catecholamine은주로심혈관계에작용하여체액량과전해질조절에영향을주어혈관수축을촉진하고, renin의분비에간접적으로관여하며교감신경의 adrenergic β 수용체와함께심박출량을증가시키고긴장성혈관수축을유발하여혈압을상승시키는것으로보고되고있다 22). 고혈압치료의가장대표적인약물은이뇨제, β-차단제, 혈관이완제, 칼슘길항제, ACE 억제제등이있고한가지또는복합적으로사용된다. 그러나이들약물치료법은투약시작후평

10 강철식 전상윤 홍석 생을지속해야하고장기적인복용부작용으로인하여치료순응도가점차낮아진다. 예방적치료방법으로 stress의완화, 식이요법에의한체중감소, 규칙적인유산소운동, 저염식및금연등의비약물요법및생활습관개선등의필요성이대두되고있다 22,23). 한의학에서는고혈압이란직접적인명칭이없으나나타나는증상에근거하면특징적인증상이頭痛, 眩暈, 項强, 手足麻木등으로나타나므로문헌에나타난頭風證, 眩暈證, 肝風證, 肝陽證, 項强證등의증상과유사성을찾을수있다. 病因으로는肝陽上亢, 氣血虧虛, 腎精不足, 痰濕內阻, 瘀血內停등을들수있으며, 平肝潛陽熄風, 補益氣血, 滋補肝腎, 除濕祛痰, 活血通絡등의治法이활용되고있다 24,25). 본실험에사용된玄蔘丹蔘飮 12) 은 高血壓病 에수록된처방으로化痰行血化瘀, 淸熱平肝利水하는효능을가지고있다. 그구성을살펴보면半夏, 陳皮, 白茯苓, 瓜蔞仁은理氣祛痰, 潤肺化痰하고杜冲, 桑寄生, 牛膝은補肝腎, 祛風濕하며何首烏, 枸杞子는補肝益腎養血하고, 釣鉤藤, 石決明은平肝潛陽熄風하며玄蔘은滋陰淸熱, 丹蔘은活血祛瘀, 車前子는利水滲濕, 白朮은補脾益胃, 燥濕和中하는효능이있다 26). 흰쥐에고혈압을유발시킨물질인 monocrotaline(mct) 은콩과에속하는식물 Crotalaria spectabilis에서추출한 pyrrolizidine alkaloid(pa) 계약제로서폐동맥의내막손상, 간질성부종, 감염, 출혈, 섬유화등을일으켜폐동맥고혈압을유발시키는실험연구에이용되고있다. MCT의피하주사로유발된폐동맥고혈압으로인해심장에서우심실에과부하가걸려우심실비대를유발한다. 간대사에의한 monocrotaline pyrrole로전환되며, monocrotaline pyrrole은 DNA에결합되어 DNA를손상시키거나 microtuble과결합하여세포주기를정지시키기도하며, 간문맥의비대및간정맥폐쇄증등을유발한다 27-3). Monocrotaline에관련된최근의연구로는최 31) 의 monocrotaline으로유발된肝毒性에미치는解毒正氣湯연구와김 32) 의고혈압병태모델에미치는地栢地黃丸加味의영향연구등이있다. 玄蔘丹蔘飮이고혈압과심혈관질환에사용되는처방으로이에대한실험적연구는아직이루어지지않고있다. 이에저자는玄蔘丹蔘飮의항고혈압작용에대해알아보고자안전성검증을위하여정상군과대조군및玄蔘丹蔘飮을투여한실험군의 hfcs 생존율과 AST와 ALT를측정하였고, 항산화활성에미치는영향에대해알아보고자 DPPH 소거능과 SOD 유사활성에미치는영향, ROS의감소효과를측정하였고, ACE 저해능, 체중과폐심장의무게, 혈압및심박수의변화, 혈장내 aldosterone과 catecholamine 함량의변화, 혈청내전해질농도변화와신장기능에미치는변화및폐, 심장, 간에대한조직학적관찰등을시행하였다. 독성검사결과, hfcs 생존율은투여군의 5 μg / ml농도에서만 81.6 ± 3.3% 로측정되고나머지농도에서는 9% 이상으로측정되었으며, AST, ALT의수치에서도정상군과유사하게나타나약물에의한간독성은발견되지않았다. 활성산소는짧은시간이나마일정시간동안혼자독립적으로존재할수있는능력이있는물질이며반응성이강한물질이다. 산소는생명활동을위해서호흡을통해흡수되어그중 95% 는영양소를산화시켜 ATP로만들어에너지로사용하며생명활동에쓰이지만, 나머지 5% 는활성산소로서변환되어유전자, 효소, 세포막등을파손하는유해성을보인다. 활성산소는생체세포를공격하여지질과단백질핵산 (DNA, RNA) 을파괴하고, 여러가지효소기능들을저해하여암의유발율을높이고노화를촉진한다 33,34). DPPH는그자체가매우안정한 free radical로서 517 nm에서특징적인광흡수성을나타내는보라색화합물이다. 이 radical은알콜등의유기용매에서매우안정하며, 특히여러가지항산화기전중 proton-radical scavenger에의하여탈색되기때문에항산화활성을육안으로도쉽게관찰할수있는장점이있다 35). 활성산소는그자체로혈관내피세포를파괴하거나 LDL-콜레스테롤을공격해서산화시키는등의기전으로혈관협착을야기하고, Ca 2 의유입을증가시켜고혈압을유발한다 33,34). 세포는산화스트레스에대항하여항산화효소를방출하는데두가지중요한효소가 superoxide dismutase(sod) 와 catalase이다. SOD는세포질과 mitochondria 및세포외액에위치하며 super oxide radical을 oxygen과 hydrogen peroxide로전환시켜 super oxide radical의산화적활성을억제한다. Catalase는세포의 peroxisome에위치하며이것은 hydrogen peroxide를 O 2 와 H 2O로분해하여 H 2O 2 의산화적활성을억제하는역할을한다 36-38). 활성산소종 (reactive oxygen speices, ROS) 은일반적으로정상적인호기성대사과정부산물로서산소의부분적인환원에의해서생성될뿐만아니라리간드-수용체에매개되는신호전달과정에의해서도생성된다고알려져있는데, 이것에노출되어나타나는산화스트레스는모든생물체에서심각한기능손상이나질병을유발시킨다 33). 玄蔘丹蔘飮의항산화활성에미치는영향에대해알아보고자 DPPH 소거능과 SOD 유사활성에미치는영향, ROS의감소효과를측정한결과, DPPH 소거능이玄蔘丹蔘飮의농도의존적으로증가함을확인하였고, SOD 및 SOD 유사물질에만항산화활성을나타내는 pyrogallol을이용하여측정한결과, 역시농도의존적으로증가함을확인하였다. ROS의감소효과를측정한결과대조군에비하여玄蔘丹蔘飮투여군에서 ROS가감소하는효과를나타내었다. 이와같은결과는玄蔘丹蔘飮이항산화활성을증가시켜활성산소에의한고혈압유발기전에영향을미친것으로사료된다. 玄蔘丹蔘飮이 renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS) 이라는 renal hormone에의한혈압조절체계에미치는영향을측정하기위하여 ACE 저해능을측정하였다. 신장에서의혈류량이감소되면신장의방사구체세포 (juxtaglomerular cell) 에서 renin이혈중으로분비된다. 이 renin은간에서합성되어순환하는 angiotensinogen을분해하여 angiotensinⅠ으로만들고이는 angiotensin converting enzyme(ace) 에의하여 angiotensinⅡ로

11 玄蔘丹蔘飮이 Monocrotaline 으로유발된고혈압흰쥐에미치는영향 전환된다. AngiotensinⅡ는매우강력한혈압상승작용을가진물질로서말초세동맥에작용하여혈관을수축시켜총말초저항을증가시킨다. 또한교감신경말단에서분비되는신경전달물질의분비를촉진시켜교감신경활성도를높이는것으로알려져있다 16,39). 본실험에서 ACE 저해능을측정한결과농도의존적으로저해능이증가하는것으로미루어玄蔘丹蔘飮이 RAAS 에부분적으로작용하여혈압의상승을억제하는효과가있을것으로사료된다. Monocrotaline 고혈압유발흰쥐의체중에미치는영향을측정한결과, 玄蔘丹蔘飮투여군에서대조군에비해유의성있게증가하여정상군에가까운체중을유지하였음을알수있었다. 폐와심장의무게를측정한결과대조군에서는정상군에비하여유의성있게증가한반면玄蔘丹蔘飮투여군에서는대조군에비하여유의성있는감소를나타내었다. 정상군과대조군, 玄蔘丹蔘飮투여군의혈압및심박수를측정하였는데혈압은대조군이 18.1 ± 11.9 mmhg인데비하여玄蔘丹蔘飮투여군이 ± 1.7 mmhg으로나타나유의성있는강압효과를보였으며, 심박수는대조군은 ± 57.6 times/min으로나타난반면玄蔘丹蔘飮투여군은 ± 27.8 times/min으로나타나대조군에비하여유의성있는감소효과를나타내었다. 이처럼玄蔘丹蔘飮투여군이체중을정상군에가까운체중을유지하고대조군에비하여유의성있는폐, 심장의무게감소를나타내면서심박수도감소시키고혈압의하강에도유의한효과를나타내는것등으로미루어보아玄蔘丹蔘飮이혈압조절기전에영향을미쳐혈압을하강시키는효과가있는것으로사료된다. 혈장성분분석으로 aldosterone과 catecholamine의함량을측정하였다. Aldosterone의주요작용은원위세뇨관의 ion 교환부위에작용하여 H, K 분비를촉진하여세포외액량이나전해질농도를정상으로유지하는역할을한다. 즉, 각종고혈압질환이나체액전해질이상을수반하는여러가지질환을진단하고감별할수있다 4,41). Aldosterone 의농도측정결과대조군은정상군에비하여유의성있는증가를보였고, 玄蔘丹蔘飮투여군에서는대조군에비하여유의성있는감소를보여주었다. 이는玄蔘丹蔘飮이신장의호르몬과관련된혈압조절체계에작용하여혈장량의증가에의한혈압상승을억제하는것으로사료된다. 또한 catecholamine은생리활성을갖는다양한 amine의총칭으로서모든장기에영향을미치고, 그효과가수초내에나타난다. 교감신경및부신수질에존재하여여러가지역할을수행하는데, 생체에는주로 dopamine, epinephrine, norepinephrine 등의 3가지가있다 22). Catecholamine이교감신경계에미치는영향중, dopamine은저혈압, 쇽그리고특정한신부전치료에이용하는데장관과심장혈관을확장하고나트륨배설을촉진한다. Norepinephrine은저혈압상태에서혈압을상승하고혈액순환을유지하는데이용되며말초혈관수축이주된작용이며, epinephrine은부신수질에서분비되어전신으로영향을미치고주로승압제로이용된다 41,42). 이와같은 catecholamine에대한玄 蔘丹蔘飮의작용을알아보기위해서혈장내 catecholamine 중 dopamine, norepinephrine, epinephrine 함량을측정하였다. 측정결과 dopamine, norepinephrine, epinephrine 모두정상군에비하여유의성있게증가한대조군보다玄蔘丹蔘飮투여군에서유의성있게감소한것으로보아玄蔘丹蔘飮은 catecholamine을감소시켜교감신경계를안정시켜혈관수축을감소시킴으로써혈압상승을억제하는것으로사료된다. 생체내 Na, Cl -, K 등의전해질의균형유지는세포내외의삼투압을일정하게하고, 세포내의수분량을조절하여항상성을갖게하며, 신경이나근육의세포를제어하여생체기능을정상화하는역할을하고있다. Na 와 Cl - 은전체삼투질농도의대부분을차지하고있고, Na - 은 Cl-나 HCO 3 등의음이온과결합하여 NaCl이나 NaHCO 3 가되고, 조직의산염기평형의조절과삼투압, 그리고체액의손실방어등다양한역할을하게된다. 이러한 Na 은주로 RAAS에의해조절되는데식염의과다섭취등으로혈액중에 Na 가많아지면삼투압에의해세포내외에있는수분을흡수하고, 전체체액량이많아지게되어결국은혈압이높아지게된다17,4. K 은혈압조절에중요한역할을담당하고있다. K 섭취는 Na 에의한혈압상승효과를억제하는기능이있는데이는 Na-K pump의활성화를도와서혈관확장을유도하여혈압을낮추거나, renin의기능을저하시켜 angiotensin Ⅱ의활성을억제시킨다고보고되고있다 17,43,44). K 은결핍되거나과잉이되어도문제가생기는데결핍되면피로, 근육경련, 부정맥, 위장, 신장, 심장등의장애를일으킬수있으며신장질환, 부신장애등의신체이상과 epinephrine, 인슐린과다활성으로생기는 K 과다증도근육허약, 마비증세, 심장장애를일으킬수있다 43,44). 본실험에서 Na 와 Cl - 은대조군과정상군의혈청내농도가유의성있는변화를보이지않았으나, K 의농도를측정한결과, 대조군에서오히려정상군에비하여유의성있는증가를나타내었고, 玄蔘丹蔘飮투여군에서는대조군에비하여유의성있는감소를나타내었다. 이는玄蔘丹蔘飮이 epinephrine 증가, 신장기능장애등으로유발된 K 의농도증가를감소시킨것으로 epinephrine 증가와신장기능장애를정상군에유사하게회복시키는효과를나타내는것으로사료된다. 간에의해독성 purine에서전환된혈청중, uric acid는신장에서사구체여과와세뇨관에서의재흡수에의해조절되며, 통풍, 신장질환, 백혈병, 임신중독증등의질병에의해증가된다 45). Blood urea nitrogen(bun) 은혈중에존재하는 urea 내질소를표현한것으로신장질환과관계가깊은질소대사산물로신장기능의대표적지표이고, creatinine은신장의배설기능에관련이있기때문에신혈류량감소, 신사구체여과율이감소할경우에증가되는데신장질환과의상관성이높아혈청 creatinine 농도는간단한신장기능의지표로서중요시되고있다 46). 본실험에서玄蔘丹蔘飮의신장기능에미치는영향을알아보고자혈청중 uric acid, BUN 및 creatinine의농도를측정한결과, 玄蔘丹蔘飮투여군에서 creatinine의변화에는유의성을보이지않았으나, uric acid, BUN에서대조군에비하여유의성있

12 강철식 전상윤 홍석 는감소효과를나타내어玄蔘丹蔘飮이신장기능장애에부분적으로효과가있을것으로사료된다. 폐의조직학적변화를살펴본결과, 玄蔘丹蔘飮투여군이대조군에비하여동맥근의비대가감소된것을볼수있었으며평활근세포의증식도감소된것으로관찰되었다. 심장의조직학적소견은대조군에서세포질에호산성염색소견인 eosinophilic band가특징적으로나타난반면, 玄蔘丹蔘飮투여군에서는세포질이호산성으로염색되는심근세포의수가현저하게줄어들었다. 간의조직학적소견은대조군에서중심정맥을중심으로지방질축적에의한경미한지방간소견과중심정맥주변동양혈관의확장이관찰되었고, 玄蔘丹蔘飮투여군에서는지방변성소견은보이지않았고, 중심정맥과문맥역을연결하는소엽구조가정상군과유사하게관찰되었다. 이상의실험결과, 玄蔘丹蔘飮은안전성검증을위한독성검사결과 hfcs 생존율은투여군의 5 μg / ml농도에서만 81.6 ± 3.3% 로측정되고나머지농도에서는 9% 이상으로측정되었으며, AST, ALT의수치에서도정상군과유사하게나타나약물에의한간독성은발견되지않았다. DPPH 소거능, SOD 유사활성을증가시키고, ROS 활성을감소시켜항산화활성효과를나타내었다. ACE를농도의존적으로저해하는효과가있었고, 유의성있는체중증가와장기무게감소효과를보여정상군에가까운무게를유지시켰다. 또한유의성있는혈압강화와심박동수감소효과가있었고,aldosterone 및 catecholamine을유의성있게감소시키며, K 농도증가를감소시켜 epinephrine 증가와신장기능장애를정상군에유사하게회복시키는효과를나타내었다. 혈중 uric acid와 BUN의농도를유의성있게감소시켰으며, creatinine의농도는감소시켰으나유의성은없었다. 고혈압과관련된폐, 심장및간에대한세포손상억제효과가있음이관찰되었다. 이와같은결과로미루어앞으로고혈압의예방과치료에활용가치가높을것으로생각되며향후이에대한지속적인연구가필요하리라사료된다. 결론 玄蔘丹蔘飮이고혈압에미치는영향을알아보고자 monocrotaline을투여하여고혈압을유발시킨흰쥐에게玄蔘丹蔘飮추출물을경구투여하여체중과혈압및심박수의변화, 혈중 aldosterone과 catecholamine, 전해질, 신장기능의변화를측정하고고혈압과연관된장기들에대한조직학적변화를관찰하여다음과같은결론을얻었다. 玄蔘丹蔘飮은 DPPH 소거능과 SOD 유사활성을농도의존적으로증가시켰고, ROS 생성량을감소시켜항산화활성효과를나타내었다. 玄蔘丹蔘飮은 ACE 저해능을농도의존적으로증가시켰다. 玄蔘丹蔘飮은유의성있는체중증가와폐, 심장무게감소, 혈압강하와심박동수감소효과를보여정상군에가까운무게를유지시켰고조직학적검사상고혈압의표본장기에해당하는폐, 심장, 간의장기조직혈관및세포손상에억제효과가있었다. 玄蔘丹蔘飮은부신피질 hormone 중 aldosterone의함량을 유의성있게감소시켰다. 玄蔘丹蔘飮은 catecholamine 중 dopamine 및 norepinephrine, epinephrine 함량을유의성있게감소시켰다. 玄蔘丹蔘飮은혈중전해질중 Na 과 Cl-의농도를감소시켰으나유의성은없었고, epinephrine, 신장장애등으로유발된 K 의농도증가를유의성있게감소시켜정상군과유사하게회복시켰다. 玄蔘丹蔘飮은혈중 uric acid와 BUN의농도를유의성있게감소시켰으며, creatinine의농도는유의성은없었다. 이상의결과로미루어보아玄蔘丹蔘飮은혈압강하효과가있어임상에서고혈압의예방과치료에응용될수있으리라사료된다. 참고문헌 1. 통계청인구동향과. 26 사망원인통계결과. 대전, 통계청, p 3, 이해경, 손길환. 한일노인의기대여명차이에영향을미치는사인에대한연구. 한국노년학회지 25(1): , 의학교육연수원. 가정의학. 서울, 서울대학교출판부, pp , , 오병희. 고혈압치료의최근동향. 녹십자의보, 1(1):1-2, 張元昌外. 實用中醫內科學 ( 下 ). 北京, 科學技術文獻出版社, p 153, 屈松栢外. 實用中醫心血管病學. 北京, 科學技術文獻出版社, pp 31-34, , 배경일, 김동희, 이용구, 김윤식, 설인찬. 疎風補心湯이高血壓, 血栓및腦損傷에미치는영향. 동의병리학회지 16(2): , 손은진, 강대길, 이안숙, 김복해, 이호섭. 黃連解毒湯合六味地黃湯加釣鉤藤이자발적고혈압白鼠의혈압및腎臟기능에미치는영향. 동의병리학회지 16(2): , 김종원, 조현경, 유호룡, 설인찬, 김윤식. 고콜레스테롤식이자발성고혈압백서에서의가미방풍통성산이고혈압에미치는영향. 대한한방내과학회지 27(3):619-63, 전연이, 박창국, 박치상, 이소연, 윤현덕, 신오철. 분심기음이고혈압백서와인간유래혈관내피세포주 (ECV 34) 에미치는영향에대한연구. 대한한방내과학회지 26(1): , 김종인, 김동희, 설인찬. 地黃飮子가腦損傷및高血壓에미치는影響. 동의병리학회지 15(2): , 梁勇才主編. 高血壓病 ( 防治實效方 ). 北京, 化學工業文獻出版社, p 129, Cushman, D.W., Cheung, H.S., Sabo, E.F., Ondetti, M.A. Development and design of specific inhibitors of angiotensin-converting enzyme. Am J Cardiol. 21, 49(6): , 전국한의과대학심계내과학교실. 심계내과학. 서울, 군자출판사, pp ,

13 玄蔘丹蔘飮이 Monocrotaline 으로유발된고혈압흰쥐에미치는영향 15. 이영우외. 고혈압. 서울, 고려의학, pp 11-33, , , Chobanian, A., Bakris, G., Black, H. et al. and National High Blood Pressure Education program Coordinating Committee. Seventh Report of the Joint National Commiitte on Prevention, Detection, Evaluation and Treatment of High Blood Pressure. JAMA. 289: , 강은석, 강성귀. 신장과본태성고혈압 - 저 renin 성고혈압. 대한내과학회지 65(4): , 신속태, 최일생역. Pathophysiology로이해하는내과학 part 9. 서울, 정담출판사, p 85, 86, Masato Furuhashi, Nobuyuki Ura, Katsuhiro Higashiura, Hideyuki Murakami, Marenao Tanaka, Norihito Moniwa, Daisuke Yoshida, Kazuaki Shimamoto. Blockade of the Renin-Angiotensin System Increases Adiponectin Concentrations in Patients With Essential Hypertension. Hypertension. 42: 76-81, Gorzelniak Kerstin, Engeli Stefan, Janke Jurgen, Luft Friedrich, C. Sharma, Arya, M. Hormonal regulation of the human adipose-tissue renin-angiotensin system: relationship to obesity and hypertension. Journal of Hypertension. 2(5): , 김기훈, 문재우. 공중보건학. 서울, 정문각, pp , 1999, 22. 대한내과학회해리슨내과학편집위원회편. HARRISON'S 내과학. 서울, 도서출판 MIP, pp , , , 전국의과대학교수역. 오늘의진단과치료. 서울한우리, pp , 2, 24. 김지웅, 김영균, 권정남, 박지은. 고혈압의원인에관한문헌적고찰. 대한한방내과학회지 21(5): , 上海中醫學院編. 中醫內科學. 香蒲, 商務印書館, pp , 1981, 26. 전국한의과대학본초학교실. 본초학. 서울, 영림사, pp , 198, 199, 219, 237, 238, 244, 25, 298, 299, 372, 373, 469, 556, 558, 563, 564, 584, 585, 656, 658, 659, Bryan, L., Copple Amy, Banes Patricia, E. Ganey, Robert, A. Roth. Endothelial Cell Injury and Fibrin Deposition in Rat Liver after Monocrotaline Exposure. Toxicological Sciences, 65: , Schultze, A.E., Roth, R.A. Chronic pulmonary hypertension the monocrotaline model and involvement of the hemostatic system. Journal of Toxicol environment Health Review. 1(4): , Meyrick, B.W., Gamble, L. Development of Crotalaria pulmonary hypertention: hemodynamic and structural study. Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology. 239(5):692-72, Wilson, D.W., Segall, H.J., Pan, L.C., Lame, M.W., Estep, J.E., Morin, D. Mechanisms and pathology of monocrotaline pulmonary toxicity. Journal of Toxicol environment Health Review. 22(5-6):37-325, 최기숙. 解毒正氣湯이 monocrotaline으로유발된흰쥐의肝毒性에미치는影響. 동신대학교대학원, 김종원. 地栢地黃丸加味가 monocrotaline으로유발된흰쥐의고혈압병태모델에미치는영향. 대전대학교대학원, Gulam Waris, Haseeb Ahsan. Reactive oxygen species: role in the development of cancer and various chronic conditions. Journal of Carcinogenesis 5(14):1-8, 대한병리학회. 병리학. 서울, 고문사, p 995, 장호희, 김선영, 이상열. 산화스트레스에의존한식물및진핵세포 2-시스테인퍼록시레독신의기능조절. 식물생명공학회지 33(1):1-9, Simon Melov, Joanne Ravenscroft, Sarwatt Malik, Matt, S., Gill David, W. Walker, Peter, E. Clayton Douglas, C. Wallace, Bernard Malfroy, Susan, R., Doctrow Gordon, J. Lithgow. Extension of Life-Span with Superoxide Dismutase/Catalase Mimetics. 289(5484): , D.W. Morel, J.R. Hessler and G.M. Chisolm. Low density lipoprotein cytotoxicity induced by free radical peroxidation of lipid. J. Lipid Res., 24: , David, S. Goodsell. Catalase. Molecule of the Month, 23: 4, 대한내분비학회편. 내분비학. 서울, 고려의학, pp , Niels, A., Graudal Anders, M. Galle, Peter Garred. Effects of Sodium Restriction on Blood Pressure, Renin, Aldosterone, Catecholamines, Cholesterols, and Triglyceride: A Meta-analysis. JAMA, 279: , 이귀녕, 권오헌. 임상병리파일. 서울, 의학문화사, pp , , J.J. Duncan, J.E. Farr, S.J. Upton, R.D. Hagan, M.E. Oglesby, S.N. Blair. The effects of aerobic exercise on plasma catecholamines and blood pressure in patients withmild essential hypertension. JAMA, 254: , P.K. Whelton, J. He, J.A. Cutler, F.L. Brancati, L.J. Appel, D. Follmann, M.J. Klag. Effects of oral potassium on blood pressure. Meta-analysis of randomized controlled clinical trials. JAMA. 277(2): , Cappuccio, F.P., MacGregor, G.A. Does potassium supplementation lower blood pressure? A meta-analysis of published trials. Journal of Hypertension. 9(5): , Stuart Ira Fox. 생리학. 서울, 라이프사이언스, p 35, 45, 24, 46. 대한임상의학연구소. 알기쉬운건강진단해설. 서울, 의학문화사, p 38, 39, 13, 14,