Antler Extract

임앙병리럼마고1악외미

:

깨133뀐 깨12호，

27 - 32, 2001.

다이옥신-유도 간 독성에 대한 녹용추출물의 효과

충북대학교병원 임상병리과

·

대전대학교 한의과대학 충북대학교병원 병리과**

김천대학 임상병리과*** 건국대학교 생명과학부****

황석연

·

양진배 이광주** 송태원 김성인*** 박태규****

Effect of Deer Antler Extract on Liver Toxicity in Rat Exposed to Dioxin

Hwang, Seock Yeon., Yang, Jin Bae*., Lee, Kwang Joo**

Song, Tae Won*., Kim, Sung In***., Park, Tae Kyu****

Department of Clinícal Pathol., Chungbuk Nat'l Unív. }{ospítal,

α1eongju，

Korea Coll. Oríental M ed,

Gradlμte

School of Taejon Unív.,

Taζjon，

Korea*

Department πt

of

Pathol. ι1.，’ Cααhun π mg， 야bu뻐 lk lVa따t'l Un띠1πlVι)λ. Hos쟁 pít뼈 al，’ cαheoα on ηmg 밍lU’

Korea*

Deparπtη menπt

of

Cα'linπlca띠1 Pa따thol.，

Kímcheon Health Siences College, Kimcheon, Korea***

Department Life. Scí., Coll. Natural Scí., Konkuk Unív., Chungíu, Korea**

We have previously reported that intraperitoneal (i.p.) injection of Deer antler extract demonstrated preventive and therapeutic effects against testicular toxicity induced by 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) in male rats. Forty rats (250::t20g) were divided into 4 groups: normal controls (group 1) received vehic1e and saline; group 2 (single TCDD-treated) received TCDD (20

μ

g/kg, i.p.) and saline (p.o.); groups 3 and 4 received Deer ant1er extract from Deer ant1er (DA) at daily oral dose of 10 and 20 mg/kg, respectively, and vehic1e (i.p.) for 6 wks from 1 wk after TCDD-exposure.

Weights of kidney, spleen and testis of the TCDD-exposed rat were significantly decreased. Moderate swe11ing of hepatocytes, hyperchromatism, acidophi1ic cytoplasm and cytoplasmic vacuolation, single cell necrosis, small groups of degenerating hepatocytes surrounded by mononuc1ear cells and some loss of lobular architecture were observed in G2 animals.

on

the other hand, histopathological damage was moderately to markedly alleviated in groups 3 and 4, but pretreatment of Deer antler was more effective than the simultaneous treatment.

From these results, we could understand the active compounds of Deer antler and further prove previously reported preventive and therapeutic effect of Deer antler against TCDD-induced toxicity in male rats.

Key words : 2.3.7.8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) Deer antler,

댐stopathology，

Protection

1 . 서

^로

‘-

최근 들어 호르몬과 유사작용을 하는 환경물 질들에 관한 연구가 다수 보고되고 있는데， 이들 은 호르몬 수용체와 반응하여 정상적인 내분비 기능을 방해함으로써 인체에 유해한 영향을 끼 치는 것으로 알려져 있다. 내분비계장애물질이 란 동물개체 또는 그 후대에 악영향을 끼치면서 내분비작용을 방해하는 외인성 물질로 정의되고 있다

(Olea et al., 1998).

이들은 내분비 조절인자 들과 작용하여 호므몬에 민감한 조직과 생식기 에 암과 같은 퇴행성만성질환을 일으킬 수 있다 는 점에서 그 중요성이 대두되고 있다

(Juberg,

2α)()). 이러한 내분비 교란성 화합물중 대표적인 물질 은

dioxin, PCB, DDT, tributyltin

(TBη，

bisphenol A

등이며， 이중 가장 대표적인 화합물

이

2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin

(TCDD)으로 서 지금까지 인간에 의하여 합성된 유기화합물 중 독성 이 가장 강하다고 알려 져 있다

(Poland and Knuston, 1982).

이 들 화합물은 성 호르몬 특 히 에스트로겐과 유사한 작용을 하므로 내분비 계를 혼란시키며， 그 결과 체중 감소， 생식기 기 형과 기능 저하， 간 독성， 암 발생， 정선 지체 및 행동 변화 등을 유발한다고 보고되고 있다

(Kobica et al., 1976; Poland and Knuston, 1982;

πleobald

and Peterson, 1997).

한편， 녹용은 사슴의 각화 되지 않은 어린 뿔 을 지칭하며， 神農本草經에 最初로 수록된 이래 우리 나라와 중국에서 인삼과 함께 가장 고귀한 韓方彈뾰쩔Ij로 널리 사용하고 있다. 현재까지 알 려진 塵흉의 효과는 여러 가지가 있으나 대표적 으로 조혈기능 (용재익，

197;

6김과 박， 1982) 과 간장에 대한 효능 (박 등，

1987;

용재익，

1976,

1981;

이학인， 1980)으로 요약할 수 있겠다. 이

외에도 다양한 절병의 치료에 사용되고 있는 녹 용의 효능을 많은 연구자들이 현대과학의 생리 학적， 생화학적 및 약리학적으로 그 작용기전을 구명코자 하였으나 아직까지 구체적인 유효성분

이나 그 작용기전이 밝혀지지 않았다고 하여도 과언이 아니다. 따라서 저자 등은 TCDD가 야기 하는 독성에 대한 녹용추출물의 효과를 병리조 직학적 관찰을 통하여 간 가능의 보호에 대한 효과를 조사한 결과， 녹용추출물이 TCDD 에 의 하여 야기된 간 기능에 대하여 유의하게 방어하 였기 에 보고하고자 한다.

11. 재료 및 밤법

1 .

실험동물 및 실험설계

Rat (male, 250::t20,

Sprague-Dawley)은 한국 셈 타코 (경기도 오산)로부터 구입하였으며 구입 후 7 일간 계류시킴으로써 적응시킨 다음 실험에 사 용하였다. 실험동물의 사육은 온도;

23::t

rc

^,

^습

도;

40-60%,

명암 주기; 12시간 조건에서 실시하

였다. 사료는 퓨리나(주)사로 매일 충분히 공급 하였으며， 식수는 제한 없이 공급하였다. 실험 군 은 총 40마리의 동물을 각 군 10마리씩， 4 개 군 으로 구성하였다. 즉，

G1

(정상대조군)，

G2 (TCDD-

단독투여군，

TCDD; 40. 0

μ g/kg

b.w.,

1 회 복강 주사)，

G3, G4

[녹용추출물 병 용 투여 군，

TCDD

노출 1 주일 전부터 투여;

10 mg!kg (G3), 20 mg!

kg

(G4)] 로 구성하여 6주간 실험하였다.

2. TCDD

조제

TCDD는

AccuStandard Inc. (New Haven, CT,

USA)로부터 순도

99.l%

이상의 화합물을 구입

하였다.

TCDD (2

mg)는 미량의

DMSO (50

μ1)

와 소량의 아세톤

(450

μ1) 에 녹인 다음

com oil (4.5

ml) 로 희 석 한 것 을

stock solution (400

μ

g/ml)으로 하였으며，

working

solution은 TCDD의

최 종농도가

2

μ

g/ml

이 되 도록

com

oil로 희 석 하

였다.

3.

북용추출물의 조제

녹용의 사료는 충주 건국대학교 축산대학으로 부터 공급받아 통상적 인 방법 에 준하여 80%

EtOH로 추출하여 사용하였다.

4.

실험 기기

병 리 조직 학적 실 험 은

tissue embedding center (Shandon Co., Ins),

Rotaη

tnÏcrotome (Reichert-

Jung)을 각각 사용하였으며， 모든 실험은 통상의 병리조직학적 실험 방법에 준하였다.

5.

통계처리

실험 결과는

group

test를 수행하여 평균±표준 편차 (m않n i= SD)로 표기하였다. 또한， 정상대조 군과 TCDD 단독투여 군 및 TCDD 단독투여 군과 실험군과의 통계분석은 Student

,s

t-test를 사용하 였으며， Gl (정상대조군) 혹은 G2 (TCDD- 단독 투여군) 대비 녹용추출물 투여군간의 유의 차가

5%

미만일 때 통계적 유의성이 있는 것으로 판

정하였다.

m. 결과 및 고촬

1 .

각 장기의 무게 변화에 미치는 효과

간의 무게에 있어서 정상군에 비하여 TCDD 단독투여군인 G2군에서는 유의한 변화가 관찰되 지 않았고 오히려 G4군에서 증가하였다 ψ<0.01).

그러나 신장과 비장 고환에 있어서는 정상군에 비해 G2군에서 유의하게 감소하였다. 대부분의 동물에서 다이옥신으로 인하여 음식물 섭취의 저하 및 봄무게의 감소현상이 관찰되며 (πleo­

bald and Peterson, 1997; Kobica et al., 1976),

이 는 본 연구결과와도 일치한다고 하겠다. 반면， 녹용 추출물 투여군인 G4군에서 모두 유의하게 증가 함을 볼 수 있었다

(p<0.01

~0.05). 특히， 고환의 경우 G2군에서는 고환의 무게가 정상 대조군 대 비 83% 가 유의하게 감소한 반면， 녹용추출물 병 용투여군에서는 G2군 대비 G3 에서는 112%

, G4

에서는 119% 로 유의하게 증가하여 정상대조군 과 동일한 수준으로 회복되었다. 이로서 녹용추 출물이 다이옥신-유도 각 장기무게의 감소에 따 른 억제와 고환독성에 대한 방어효과가 있음을 시사한다고 하겠다(Table

1).

2.

간 조직의 현미경적 소견

G2군의 간세포는 팽윤， 일부 세포 핵의 과염 색상， 호산성 세포질화 및

cytoplasmic vacuola- tion, fatty matamorphosis, single cell necrosis

및 세 포크기의 다양성， 변성된 세포 주위로의 단핵염 증세포의 침윤， 중심엽 지역의 sinusoid가 증가되

Table. 1. Effect of D않r antler extract on organ weight in TCDD-exposed in rnale rats.

싫드건펀f

^{Liver Lung Kiφley Spleen Testis}

G1 (10) 8.6:t0.7 1.8:t0.1 2.3::t0.1 0.8::t0.1 3.87::t0.7 G2 (10) 8.5::t2.0 1.9::t0.4 1.9::t0.2^f 0.7 ::t0.2 f 3.24::t0.6^f G3 (10) 9.6::t2.2 2.1 ::t0.3 2.1 ::t0.3 0.7::t0.1 3.63::t0.7 G4 (10) 1O.5:t 1.2 2.2::t0.4 2.2::t0.2* 0.8 ::t0.1 ** 3.87::t0.5*

Data were obtained from 10 animals for each group and expressed in mean ::t SD. t and f were p<0.05 and p<O.01, respectively when compared with Gl; * and **were p<0.05 and p<O.01, respectively when compared with G2 group. Analyzed by student’s t-test.

고

lobular

architecture의 경 미 한 소실， 세포질내

G3, G4).

Periodic acid-Schiff

염색상 굵은 입자의 양성 과 한편 녹용이 간 조직에 미치는 영향에 관한

립이 세포질 내에 다수 관찰되었다. TCDD에 의 조직학적 연구에서 rat을 절식시켜 기아를 인위 한 간 독성 은

parenchymal

cells의

hyperplasia

및 적 으로 유발사 킨 다음 녹용의 물추출물을 투여 hypertrophy에 기인한 것으로 이러한 변화는

MDA

한 결과 glycogen의 함량이 유의하게 증가시켜 의 증가에 따라 나타나게 되며， 특히

rat

liver에 간 조직의 정상화를 촉진시켰으며， 간 조직내의 서 TCDD는 DNA의 합성 과 총 량을 증가시 킨 다

adenosine triphosphatase, acid phosphatase, lactate

고 보고하 였 다(Kimbrough

et al., 1977).

이 에 반

dehydrogenase, succinate dehydrogenase

및

cytoch-

하여 녹용 추출물의 병용투여군인. G3 군과 G4 군

rome

oxidase의 활성을 정상화시키는데 시간을 에서는 G2군에서 나타났던 병변이 거의 관찰되 단축시켰다고 보고하였으며 (이학인，

1980), oxy-

지 않았으며 G3군에 비하여는 G4군에서 유의하

gen

radical의 증가로 인하여 지질과산화 반응이 게 방어하는 것으로 관찰되었다(Fig.

1; Gl, G2,

증가되는 반응을 억제하며 (W，없19

et al., 1988),

G 1; Hepatocyte are radially orented to the central or G2; Moderate swelling of hepatocytes, hyperchro- portal vein and sarrounding. matism of individual cells, acidop피lic cytoplasm

and cytoplasmic vaculation on of some hepato- cytes, variations of staining density, single cell necrosis, variable size and shape of some hepa- tocytes, small groups of degenerating hepatocytes surrounded by mononuclear cells, dilated sinu- soids of centrilobular zone and some loss of lobular architecture (X200, H&E).

G3; Cytoplasmic swelling vacuolation of some hepa- tocytes and multifocal degenerating hepatocytes

surround해 by mononuclear inflammatory cells (X200, H&E).

G4; Figures shows diffuse ballooning degeneration of hepatocyte, and patchy infiltrates of mononuclear inflamatory cell (X200, H&E).

Fig. 1. Effect of Deer ant1er extract on 1iver of TCDD-exposed in male rats.

또한， 콜레스테롤을 장기간 투여한 토끼에 녹용 의 물추출물을 투여하면 간 세포내의

mitochon-

N. ^켜

를를 로

dria의 기능 장해가 경감되며， 간의 저하된

phos-

환경 호르몬에 만성적으로 노출되는 현대인을

phorylation

빚 간 조직중의 ATP함량의 감소와 방어하기 위한 적극적이며 구체적인 해결책이

간 세포내의 mitochondria의 RNA양의 감소도 경 없는지 알아보기 위하여 대표적인 환경 호르몬 감되었다고 보고하였다(박 등，

1987;

용재익，

1976,

1981).

한편， 본 연구에서도 간 조직의 현미경적

관찰에서 유의하게 개선됨을 얄 수 있었으며， 이 는 앞선 여러 연구결과들과 일치한다고 하겠다.

추후 간의 이물질 대사 효소계 등의 좀더 많은 연구가 펼요하다고 사료된다. 이상의 결과로부 터 녹용 추출물은 TCDD 투여로 야기되는 간의 조직학적 상해에 대하여 보호하는 것으로 생각 된다.

으로 많이 알려진 다이옥신으로부터 인체를 보

호하기 위하여 약리학적 기전 및 효능이 잘 알

려져 있는 녹용추출물을 투여하여 그 효능을 검

정케 되었다. 그 결과 녹용 물추출물의 투여는

TCDD 에 의하여 야기되는 장기의 무게 저하와

간장의 상해 등을 현저히 방어한다는 사실을 여

러 실험을 통하여 확인하였다. 지금까지의 연구

로 녹용이나 녹각 등은 아주 다양한 생리활성을

가침이 보고되어 있어 한방에서 주장하는 다양

한 효능을 어느 정도 뒷받침한다고 하겠다. 그러 나 아직 까지 현대의학적 관점에서의 약리， 생화 학적인 측면에서의 뒷받침은 미흡한 점이 많다 고 하겠다. 특히. 녹용의 특정성분과 생리활성의 상관관계에 있어서 어려움이 많으므로 녹용의 다양한 효능을 이해하고 설명하기 위해서는 보 다 체계적이며， 과학적인 연구가 뒤따라야 할 것 으로 생각된다.

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