비타민 A 및 퍼리딘으로 유발된 사염화탄소 유발성 간득성에 대한 2-(알릴티오)퍼라진의 보호효과: Ox-174 DNA 손상에 미처는 효과
김 상 건* • 조 주 연 • 최 성 희 • 김 낙 두*
덕성여자대학교 약학대학. * 서울대학교 약학대학
(Received October 15. 1996)
Protective Effects of 2-(Allylthio)pyrazine on Retinoyl Palmitate- and Pyridine-Potentiated Carbon tetrachloride-
induced Hepatotoxicity
：Effect on Ox-174 DNA Strand Breakage
Sang Geon Kim*, Joo Youn Cho, Sung Hee Choi and Nak Doo Kim*
College o f Pharm acy, D uksung W omen's University, Seoul 132-714, Korea
^College o f Pharm acy, Seoul N ational University, Seoul 157-742, Korea
Abstract— 2-(Mylthio) pyrazine is effective in selectively suppressing constitutive and inducible ex
pression of cytochrome P450 2E1. The effect of 2-(allyIthio)pyrazine against potentiated chemical injury was studied in rats. Vitamin-A pretreatment of rats substantially increased carbon tetrachloride hepa
totoxicity. as supported by an ~4-fold increase in serum alanine aminotransferase (ALT) activity. Con
comitant pretreatment of rats with 2-(allylthio) pyrazine at the daily dose of 200 mg/kg resulted in a 76%
decrease in vitamin-A-potentiated hepatotoxicity, which supported the possibility that 2-(allylthio)py- razine protects the liver against chemical-induced hepatic injury by the mechanism associated with Kupfifer cell inactivation. Pyridine pretreatment caused substantia] enhancement in carbon tetra
chloride hepatotoxicity. 2-(AUylthio)pyrazine treatment of rats reduced the pyridine-potentiated tox
icity in a dose-dependent manner. Animals treated with both pyridine and 2-(allylthio)pyrazine prior to intoxicating dose of CCU resulted in 85% and 47% decreases in pyridine-increased triglycerides and cholesterol levels in the liver. The protective effect of 2-{allylthio)pyrazine on the DNA strand breakage induced by benzenetriol was assessed by measuring the conversion of supercoiled Ox-174 DNA to the open relaxed form. 2*(AUylthio)pyrazine blocked the benzenetriol-induced conversion of supercoiled DNA to open circular form in a dose-dependent manner. The presence of 2- (allylthio) pyrazine at the doses from 1 to 10 mM in the incubation mixture containing 5 |iM benzenetriol completely protected benzenetriol-induced DNA strand breakage with the EC50 for the 2-(allylthio)pyrazine blocking being noted as -220 |iM, whereas allyl disulfide exerted protecting effect at relatively high concentrations (i.e.
~850 hM), suggesting that 2-{allylthio)pyrazine effectively scavenges the reactive oxygen species.
These results provide evidence that 2-(ailylthio)pyrazine blocks vitamin A- or pyridine-potentiated CCU hepatotoxicity and that the agent is active in protecting DNA by scavenging the reactive oxygen species.
Keywords Q 2-{allyIthio)pyrazine. hepatoprotective effect. Kupffer cell, hepatotoxicity.
독 성 물 질. 발 암 물 질 및 일 부 치 료 제 등 유 기 화 합 물 은
cytochrome P450의 대 사 를 받 아 반 응 성이 강 한 중 간
본 논문에 관한 문의는 이 저자에게로 (전화) 02-901-8382 ( 팩스) 02-901-8386
체 를 형 성 하 고. 조 직 중 의 거 대 분 자 인 DN A. 단 백 질 등 과 공 유 결 합 을 형 성 하 므 로 조 적 에 손 상 을 유 발 시 킬 수 있 다.""* 톡 히 간 득 성 및 발 암 성 을 나 타 내 는 여 러 소 분 자 유 기 화 합 물 외 대 사 에 있 어 서 는 cytochrome P450 2E1 외 발 현 이 반 응 성 대 사 중 간 체 외 형 성 과 높 은 관 계
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를 갖 는 다.^"' Cytochrome P450 2E1 은 활 성 산 소 외 생 성 및 지 질 과 산 화 에 관 여 하 는 것 으 로 알 려 져 있 으 며 .
이 효 소 외 활 성 및 발 현 을 억 제 시 킴 으 로 써 화 학 적 발 암 과 정 외 일 부 단 계 가 차 단 될 수 있 다.® "' 본 연 구 실 에 서 는 saturated alkyl sulfide에 외 하 여 CCI4유 발 성 간
득 성 이 더 욱 증 가 되 는 반 면, diallyl disulfide와 di- allyl sulfide는 cytochrome P450 2E1 외 발 현 억 제 및 cytochrome P450 2E1 대 사 활 성 도 률 억 제 하 여 간 득 성 을 차 단 시 키 는 현 상 을 보 고 한 바 있 다.""
사 염 화 탄 소 등 의 소 분 자 유 기 화 합 물 은 대 사 를 통 하 여 Kupffer cell을 활 성 화 시 키 고. 활 성 화 된 Kupffer cell은 득 성 이 강 한 활 성 산 소 및 cytokines을 분 비 하 여 간 실 질 세 포 의 파 괴 룰 초 태 할 수 있 다.^^* 과 량 의 vi- tam in-A를 전 처 처 한 후 저 용 량 의 CCI4를 투 여 할 경 우
e c u 득 성 이 상 승 적 으 로 증 가 되 는 현 상 이 보 고 된 바 있 다. 이 러 한 간 득 성 강 화 는 vitamin-A가 간 의 대 식 세 포 인 Kupffer cell을 활 성 화 시 켜 활 성 산 소 를 유 러 하 기 때 문 으 로 추 정 한 다.""""^ 수 중 의 간 장 보 호 물 질 은
Kupffer cell 활 성 을 억 제 하 거 나 Kupffer cell 침 윤 을 억제함 으 로 써 간 장 보 호 작 용 을 나 타 낸 다.
선 행 된 연 구 에 근 거 하 여 일 련 의 유 기 황 화 합 물 을 합 성 하 였 으 며, 합 성 된 물 절 중 2-(allylthio)pyrazine은 다 양 한 독 성 물 질 에 대 하 여 보 호 작 용 을 나 타 내 는 것 으 로 밝 혀 졌 다. 앞 선 연 구 에 서 2-(allylthio)pyrazine이 흰 쥐 에 서 cytochrome P450 2E1 발 현 을 강 력 허 억제 하 는 현 상 을 발 견 한 바 있 다.^^* 2-(Allylthio)pyra- zine에 외 한 cytochrome P450 2E1 외 발 현 억 제 가 간 보 호 작 용 을 나 타 낸 다 는 가 설 에 근 거 하 여. cyto- echrome P450 2E1 발 현 억 제 와 간 보 호 효 과 간 의 직 접 적 인 상 관 관 계 와 그 분 자 적 기 전 을 밝 히 는 일 환 으 로 본 연 구 를 실 시 하 였 다. 본 연 구 에 서 는 vitamin-A 또 는
pyridine을 간 득 성 을 상 승 시 키 는 물 질 로 동 물 에 전 처 치 하 여 CC I4유 발 성 간 손 상 에 대 한 2-(allylthio)py- razine 외 간 장 보 호 효 과 를 관 찰 하 였 다. 한 편, 2-
(allylthio)pyrazine이 지 절 과 산 화 룰 억 제 시 키 는 효 과 롤 나 타 내 므 로*^. 연 구 외 후 반 에 는 2-(allylthio)py- razine이 활 성 산 소 를 scavenging하 는 지 를 Ox-174 D N A 모 델 을 이 용 하 여 관 찰 하 였 다.
실험방법
시약 - Vitamin-A (retinoyl palm itate, USP
type 500, 542.000 I.U ./g)는 Hoffmann-La Roche (Basel. Sw itzland)에 서 공 급 받 았 다. 2-(Allylthio) pyrazine는 유 한 양 행 에 서 합 성 하 여 제 공 하 였 다. 그 밖 의 다 른 시 약 들 은 Sigma Chemical Co. (St. Louis, M O. U .S .A )에 서 구 입 하 였 다.
동물처치 - 수 컷 Sprague-Dawley 흰 쥐 (200—250 g)를 대 한 실 험 동 물 벤 타 에 서 공 급 받 아 2(h-23"C의 온 도 와 50% 습 도 를 유 지 하 여 사 육 하 였 다. 사 료 ( 삼 양 사 료 ) 와 물 은 층 분 량 공 급 하 였 다.
Vitamin-A는 250.000 lU /kg /day의 용 량 으 로. py- ridine은 50 m g/kg/day의 용 량 으 로 7일 간 투 여 한 후 마 지 막 날 에 e c u를 저 용 량 (0.15m//kg. i.p.)으 로 투 여 하 여 간 손 상 을 유 발 시 켰 다. GdCU는 10 m g/kg외 용
량 으 로 CC14 투 여 전 24시 간 에 정 맥 주 사 하 였 다. 2- (AllyIthio) pyrazine에 의 한 간 장 보 호 효 과 를 검정 하 기 위 하 여 2-(allylthio)pyrazine (200 mg/kg/day) + vitamin-A 또 는 2-(allylthio)pyrazine (30사200 mg/kg/day) + pyridine으 로 7일 간 전 처 치 하 였 다. 모 든 처 치 군 에 대 하 여 CCU틀 투 여 하 고 24시 간 후 에 처 사 시 켜 심 장 천 공 으 로 혈 액 을 채 취 하 였 다. 2-(Allylthio) pyrazine와 CCI4투 여의 vehicle로 는 com oil을 사 용
하 였 다.
혈 장 ALT 측 정 - 간 손 상 외 지 표 로 서 혈 장 ALT 활 성 도 를 상 업 용 kit (영 동 제 약 ) 를 사 용 하 여 측 정 하 였 다.
혈 액 을 채 취 하 여 EDTA처 리 하 여 혈 장 을 분 리 한 후
k it를 사 용 하 여 Reitm an-Frankel법 에 따 라 측 정 하 였 다. 이 때 측 정 치 가 표 준 곡 선 범 위 내 에 있 도 록 시 료 를 희 석 하 여 측 정 하 였 다.
Triglycerides와 total cholesterol 함 량 측 정 - 간 조 직 의 total homogenate (I-IO, w /v)를 이 용 하 여 상 업 용 kit (영 동 제 약) 로 triglycerides와 total cho
lesterol 함 량 을 측 정 하 였 다. Triglycerides 함 량 은
Trinder범 에 외 하 여 즉 정 하 였 고, total cholesterol 함 량 은 cholesterol 유 러 형 에 산 화 효 소 룰 반 응 시 켜 생 성 된 H2O2에 과 산 화 효 소 와 4-aminoantipyrine 및
phenol을 동 시 에 반 응 시 켜 생 성 되 는 quinone을 500 n m에 서 버 색 정 량 하 였 다.
Ox-174 DNA strand break assay - 2-(Allylthio) pyrazine이 benzenetrk)l에 의 하 여 유 도 되 는 DN A strand breakage에 미 치 는 영 향 을 관 찰 하 기 위 하 여
<^x-174 D N A supercoiled form이 open relaxed form으 로 의 전 환 을 측 정 하 였 다.""' 2-(Allylthio)py-
Pharm. Soc. Korea
Untreated 56±5 43±38
Pyridine 108±42 7654±781
Pyridine
+ GdCl310 mg/kg 70±6 534±er*
+ 2-AP 200 mg/kg 74±34 1992±36r + 2-AP 100 mg/kg
+ 2-AP 30 mg/kg
135±36 2717±720' 177±50 5903±440'
Pyridine was administered at the dose of 50 mg/kg daily for 7 days before the injection of carbon tetra
chloride. GdCla was intravenously injected at the dose of 10 mg/kg at 24 h prior to CCU injection. The values are mean±S.E. (n= 10). Percent control was calculated using the following formula ： (l-(ALT-433)/
(1515-433)] X 100. Data were analyzed with one-way analysis of variance followed by the Newmann-Keuls test for comparisons of multiple group means. Com
parison with pyridine+ CCL treated group {**p<0.01, * p<0.05).
toxicant언 GdCU틀 10 mg/kg용 량 으 로 1 회 주 사 하 였 을 때 vitam in-A에 의 하 여 중 가 되 는 CCU의 상 승 적 인 간 득 성 강 화 가 완 전 히 소 실 되 는 것 으 로 나 타 났 다. V i
tam in-A 전 처 치 에 의 하 여 상 승 될 수 있 는 혈 장 A L T
활 성 도 가 2-(allylthio)pyrazine의 병 용 투 여 로 감 소 되 는 현 상 은 2-(allylthio)pyrazine이 Kupffer cell 불 활 성 화 를 통 하 여 간 손 상 을 방 어 할 수 있 는 가 능 성 을 시 사•
한 다.
Pyridine에 의 하 여 강 화 되 는 CCU 간 독 성 에 미 치 는
2-(allylthio)pyrazine의 효 과 - Cytochrome P450 2E1 의 강 력 한 유 도 제 인 pyridine을 동 물 에 전 처 처 하 였 을 때 4-nitrophenol hydroxylase 활 성 도 가 증 가 하 고,면 역 화 학 적 분 석 에 따 르 면 P450 2E1 단 백 질 이 유 도 증 가 된 다/"^ 본 연 구 에 서 는 cytochrome P450 2E1 외 강 력 한 유 도 가 CCU에 의 한 간 득 성 강 화 에 어 떠 한 영 향 을 머 처 는 지 를 알 아 보 기 위 하 여 cytochrome P450
2E1 유 도 제 로 서 pyridine을 사 용 하 였 고. pyridine으 로 강 화 되 는 e c u 간 득 성 에 2-(allylthio)p yrazine이 어 떠 한 효 과 를 미 처 는 관 찰 하 였 다. Pyridine을 50 mg/kg의 용 량 으 로 7일 간 전 처 처 하 였 을 때 CCU에 의 한 간 득 성 이 현 저 히 상 승 하 여 CCU 단 득 군 에 비 하 여 혈 장 A L T 활 성 도 가 17배 증 가 하 였 다(Table II). 흥 미 롭
Untreatded 60±5 433±38 0
Retinoly palmitate 57±6 1515+259 100 Retinoly palmitate
+ CMCI310 mg/kg 97±9 221±37** 0
+ 2-AP 200 mg/kg 121±20 688+131** 24 Retinoyl palmitate was administered at the dose of 200.000 unit/kg/day orally to activate Kupffer cells.
GdCh was intravenously injected at the dose of 10 mg/
kg at 24 h prior to CCU injection. The values are mean±S.E. (n= 10). Percent control was calculated using the following formula ■ (ALT-433)/(1515-433) x 100. Data were analyzed with one-way analysis of variance followed by the Newmann-Keuls test for com
parisons of multiple group means. Comparison with retinoyl palmitate + CCU treated group (**p<0.01).
razine의 DNA strand breakage효 과 에 대 한 대 조 약 물 로 는 pyrazine과 diallyl sulfide를 사 용 하 였 다. 1 0 0
mM의 인 산 칼 륨 완 층 액(pH 7.4) 과 5~ 50|iM ben- zenetriol을 함 유 하 는 반 응 혼 합 액 을 3 T C에 서 60분 동 안 반 응 시 킨 후 stop buffer을 가 하 고. \% agarose gel상 에 서 전 기 영 동 하 여 <I>x-r74 D N A외 open re- laxedform으 로 외 전 환 을 측 정 하 였 다.
실 험 결 과
Vitamin-A에 의 하 여 강 화 되 는 CCI4간 득 성 에 미 치 는 2-(allylthio)pyrazine의 효 과 - Kupffer cell 매 개 로 강 화 되 는 간 득 성 에 대 한 2-(allylthio)pyrazine의보 호 효 과 를 관 찰 하 였 다. 준 득 성 용 량 외 C C14를 동 물 에 1회 주 사 하 였 을 때 혈 장 A L T외 활 성 도 가 비 처 치 군 에 비 하 여 약 7배 중 가 하 였 다. 과 량 의 vitam in-A를 흰 쥐 에 7일 간 전 처 처한 후 e c u에 외 한 간 손 상 을 관 찰 하 였 을 때 e c u
단 독 처 처 군 에 비 하 여 혈 장 A L T 활 성 도 가 4배 증 가 하 여 vitamin A에 외 하 여 CCU외 간 득 성 이 상 승 적 으 로 증 가 하 였 다(Table I). 그 러 나 2-(allylthio)pyrazine
을 1 일 용 량 200 mg/kg으 로 vitam in-A와 7일 간 병 용 투 여 한 후 CCI4를 투 여 하 였 을 때 는 vitam in-A로 강 화 되 는 간 득 성 이 76% 감 소 하 였 다(Table I). 비 교 목 적 으 로 vitam in-A를 전 처처 한 동 물 에 Kupffer cell in- Table I — Serum ALT activity in Sprague-Dawley rats treated with retinoyl palmitate and/or 2- (allylthio)pyrazine (2-AP) for 7 days prior to a single injection with a subtoxic dose of CCI4 (0.15 m//kg. i.p.)
Hepatotoxicity (KA Unit/1) Pretreatment Before
CCU
After CCI4
Control%
Table II — Serum ALT activity in Sprague-Dawley rats treated with pyridine (50mg/kg. i.p., 7d) and/or 2-( allylthio) pyrazine (2-AP) for 7 days prior to administration with a subtoxic dose of CCI4 (0.15 m//kg, i.p.)
Pretreatment
Hepatotoxicity (KA Unit//)
Before After %
CCI4 CCI4 Inhibition
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Table III — Hepatic triglycerides and cholesterol con
tents in Sprague-Dawley rats treated with pyridine (50mg/kg. i.p., 7d) and/or 2- (allylthio)pyrazine (200 mg/kg/day, i.p..
7d) (2-AP) prior to administration with a subtoxic dose of CCU (0.15 m//kg, i.p.)
Table IV — The effect of 2-(allylthio)pyrazine (2-AP) on the thioacetamide-induced hepatic fibrosis
Treatment Triglycerides (mg/g tissue)
Cholesterol (mg/g tissue)
CCUQ.lSmZ/kg 9.6±0.96** 4.9±0.20**
PY+CCI4 24.9±2.09 12.3±1.09
PY+GdCh+CCU 4.8±0.23** 3.8±0.16**
PY +2-AP + CCU 8.8±0.58**
Pyridine (PY) was daily administered at the dose of 50 mg/kg for 7 days to induce P450 2E1 prior to the injection of carbon tetrachloride. GdCla was in
travenously injected at the dose of 10 mg/kg at 24 h prior to CCI4 injection. The values are mean±S.E. (n
= 10). Data were analyzed with one-way analysis of variance followed by the Newmann-Keuls test for comparisons of multiple group means. Comparison with pyridine+ CCI4 treated group (**p<0.01).
게 도. pyridine에 의 한 CCU 간 득 성 의 상 승 도 GdCla외
1회 병 용 처 치 (10 mg/kg, i.v .)로 완 전 허 차 단 되 었 다. 2-(Allylthio)pyrazine과 pyridine을 병 용 하 여 전 처 처 할 때 에 는 pyridine에 의 하 여 강 화 되 는 간 득 성 이 2-
(allylthio)pyrazine 투 여 용 량 외 존 적 으 로 감 소 되 었 다
(Table II). 즉. 2-(allylthio)pyrazine를 1일 용 량
200. 100또 는 30 m g/kg으 로 pyridine과 함 께 병 용 처 처 하 였 을 때 CC14에 의 하 여 강 화 되 는 혈 장 A LT의 증 가 가 각 각 78%. 68%, 24%로 감 소 되 었 다.
Pyridine을 전 처 처 한 후 CCI4를 주 사 하 였 을 때 간 조
직 중 triglycerides와 cholesterol외 함 량 이 CCI4투 여 군 에 비 하 여 2.5배 썩 증 가 하 였 으 나. pyridine을 전 처 치 한 흰 쥐 에 GdCl3(10 m ^ g . i.v.)를 투 여 한 후 CC14롤 주
사 하 였 을 때 는 pyridine에 외 하 여 상 승 되 는 지 방 측 적 이 감 소 하 였 다. Pyridine과 2-(allylthio)pyrazine (200 mg/kg/day)을 병 용 투 여 한 후 CCU을 주 사 하 였 을 때
pyridine+e c u 처 치 군 에 비 하 여 간 조 직중 trigly- cerides와 total cholesterol 함 량 이 각 각 85%, 47%로 감 소 하 였 다 (Table III) .
Thioacetamide로 유 발 된 간 섬 유 화 에 대 한 2-(aIly- lthio)pyrazine의 효 과 - Thioacetamide를 만 성적 으 로 투 여 하 여 유 발 된 간 섬 유 화 에 2-(allylthio)py- razine이 치 료 효 과 를 나 타 내 는 지 를 관 찰 하 였 다. 간 섬 유 화 가 일 어 난 동 물 에 2-(allylthio)pyrazine을 1일 용
량 100m g/kg으 로 2주 간 투 여 한 후 간 조 직 중 hy-
Treatment Hydroxyproline
(mg/g tissue) % Change
Untreated 0.086±0.010 100
Thioacetamide 0.134±0.02r 156
Thioacetamide
+ 2-AP 100 mg/kg 0.159±0.024 185 Female Wistar rats were treated with thioacetamide in drinking water at the concentration of 0.03% for 3 months. After fibrosis formation, rats were daily treated with 2-AP at 100 mg/kg for two weeks or vehicle and liver fibrosis formation was assessed by hydroxyproline levels. The values are mean±S.E. (n
= 6). Data were analyzed with one-way analysis of variance followed by the Newmann-Keuls test for comparisons of multiple group means. Comparison with untreated group ( p<0.05).
droxyproline의 함 량 은 감 소 하 지 않 았 다 (Table IV).
이 러 한 결 과 는 2-(allylthio)pyrazine이 xenobiotics
의 활 성 화 단 계 에 관 여 하 여 간 장 보 호 효 과 를 나 타 내 는 간 접 적 인 증 거 로 볼 수 있 다.
Benzenetriol에 의 한 DNA strand breakage에 대 한
2-(allylthio)pyrazine의 보 호 효 과 - 선 행 된 연 구 에 따 르 면 P450 2E1 은 활 성 산 소 의 생 성 을 중 가 시 키 고
free radical의 증 가 에 따 른 지 질 과 산 화 를 향 상 시 킨 다. 2-(Allylthio)pyrazine이 대 사 물 에 서 기 원 하 는 활 성 산 소 를 직 접 적 으 로 제 거 하 는 효 과 를 갖 는 지 를 ben- zenetrid에 의 한 D N A strand breakage에 미 처 는 효 과 로 관 찰 하 였 다. 5 jiM benzenetri이 을 함 유 하 는 반 웅 액 에 l — lOmlVI외 2-(allylthio)pyrazine을 가 했 을 때 2-(allylthio) pyrazine의 농 도 의존 적 으 로 benze- n e trid에 외 한 Ox-174 D N A supercoiled form의
open relaxed form으 로 외 전 환 이 억 제 되 었 다. 이 는 2-
(allylthio)pyrazine이 benzenetri이에 의 한 single D N A strand breakage를 억 제 하 는 데 기 인 한 다. 같 은 반 응 조 건 에 서 benzenetri이에 대 한 2-(allylthio)py- razine의 D N A 보 호 효 과 EC50은 •^220 냐M로 나 타 났 다(Figure 1A. IB).
대 조 약 물 로 사 용 한 allyl disulfide도 benzenetri이에 외 한 DNA strand breakage를 효 과 적 으 로 감 소 시 켰 으 며. EC50은 85(UaM로 나 타 났 다. 2-(Allylthio)py- razine에 외 한 DN A strand breakage 억 제 효 과 는
benzenetri이외 농 도 룰 25 흑 은 5(UiM로 증 가 시 킬 때 약 화 되 는 것 이 EC50외 증 가 로 확 인 되 었 으 며. 이 는 2- (allylthio)pyrazine이 benzenetri이에 길 항 하 는 것 을
Pharm. Soc. Korea
시 사 한 다. 2-(Allylthio)pyrazine의 <I>x-r74 DNA strand 보 호 효 과 를 시 간 의 변 화 에 따 라 관 찰 하 였 다
(Figure 2A. 2B).
2-(Allylthio)pyrazine 구 조 중 의 일 부 m oiety인
pyrazine은 benzenetrid에 외 하 여 유 발 되 는 DNA strand breakage를 효 과 적 으 로 감 소 시키 지 못 하 였 다.
한 편 0.1 mM 2-(allylthio)pyrazine을 함 유 하 는 반 응 액 에 서 는 ^ x-174 D N A의 open circular form으 로 외 전 환 이 1 0분 이 내 에 완 전 히 일 어 났 으 나. 2-(allylthio) pyrazine의 농 도 를 0.5, 1. 5mlVE로 증 가 시 킴 에 따 라 전 환 율 이 감 소 하 여 1 또 는 5 mM 2-(allylthio)py- razine 의 농 도 에서는 반 응 시간 60 분 까 지 50% 의 전 환 억 제 가 유 지 되 었 다(Figure 3A. 3B). 이 러 한 결 과 는 2- (allylthio) pyrazine이 reactive oxygens을 직 접 적 으 로 scavenging하 므 로 써 DN A 손 상 을 방 어 하 는 것 을 증 명 한 다.
고 찰
여러 유 기 황 화 합 물 이 cytochrome P450 2E1 활 성 을 선 텍 적 으 로 억 제 시 키 며 간 에 서 cytochrome P450 2E1
단 백 질 외 발 현 을 감 소 시 킨 다.® ®^ Allyl sulfide와 그 구 조 유 사 체 는 cytochrome P450 2E1 대 사 활 성 도 및 발 현 을 선 택 적 으 로 억 제 하 며 " 이 러 한 효 과 는 이 계 열 약 물 의 chemopreventive effects와 관 련 이 있 는 것 으 로 주 정 된 다. Chemopreventive effects를 갖 는 많 은 화 합 물 이 화 학 적 독 성 물 질 외 공 격 으 로 부 터 주 요 장 기 를 보 호 하 는 효 과 가 있 는 것 으 로 보 고 되 었 다. 에 를 둘 면. allyl disulfide를 동 물 에 전 처치 할 때 acetamino- phen 또 는 e c u에 의 하 여 유 발 되 는 조 직 손 상 이 현 저 히 억 제 되 며. 이 는 이 둘 득 성 물 질 대 사 에 관 여 하 는 cy- tochrome P450 2E1 의 활 성 억 제 와 높 은 상 관 성 을 갖 는 다.
Kupffer cell은 득 성 이 강 한 화 학 적 매 개 물 질 을 간 실 질 세 포 로 분 비 한 다. Vitam in-A에 의 하 여 활 성 화 된
Kupffer cell로 부 터 분 비 된 활 성 산 소 는 지 질 과 산 화 를 일 으 키 고.
ecu
투 여 시 간 손 상 을 강 화 시 킨 다. 따 라 서Kupffer cell의 활 성 화 는 간 득 성 과 매 우 밀 접 한 관 계 가 있 으 며, 본 실 험 을 통 하 여 활 성 화 된 Kupffer cell의 작 용 이 2-(allylthio) pyrazine 에 의 하 여 억 제 되 고, Kupffer cell을 매 개 로 하 여 일 어 나 는 간 득 성 의 강 화 가 완 전 히 제 어 됨 을 실 험 적 으 로 증 명 하 였 다. 이 러 한 보 호
효 과 는 혈 장 A L T외 번 화 및 간 조 직 중 외 지 질 함 량 변 화 에 서 공 통 적 으 로 발 견 된 현 상 이 었 다. 이 러 한 결 과 는
Kupffer cell 활 성 화 로 증 가 된 간 손 상 이 2-{allyithio) pyrazine에 의 하 여 억 제 되 는 것 을 증 명 한 다. 이 러 한 결 과 는 2-(allylthio)pyrazine에 외 하 여 Kupffer cell phagocytosis 및 활 성 산 소 분 비 가 억 제 되 는 데 기 인 하 는 것 으 로 보 인 다. Kupffer cell 활 성 의 번 화 는 c y - tochrome P450 2E1 의 유 도 와 밀 접 한 관 련 이 있 는 것 으 로 보 이 나 관 련 된 분 자 적 인 수 준 외 기 전 은 더 욱 연 구 되 어 야 한 다.
앞 선 연 구 에 서 는 pyrazine에 외 하 여 유 도 증 가 되 는
cytochrome P450 2E1 대 사 활 성 도 가 2-{allylthio) pyrazine을 병 용 투 여 할 때 감 소 되 는 것 을 보 인 바 있 다 15) 본 실 험 에 서 는 cytochrome P450 2E1 외 유 도 제 인 pyridine (50mg/kg/day. i.p.. 7days) 을 흰 쥐 에 처 치 할 경 우 저 용 량 의 CCI4에 의 해 매 우 강 력 한 간 손 상 이 일 어 났 으 며. 2-(allylthio)pyrazine는 pyridine파
CCU를 투 여 할 때 상 승 하 는 혈 장 A L T외 증 가 를 완 전 히 낮 추 는 효 과 를 갖 는 다 는 것 을 증 명 하 였 다. 이 러 한
pyridine에 외 한 간 손 상 중 가 는 cytochrome P450 2E1 외 유 도 발 현 과 간 득 성 이 밀 접 한 관 계 가 있 으 며, 2- (allylthio) pyrazine는 P4502E1 의 활 성 억 제 및 발 현 차 단 을 통 하 여 간 장 보 호 효 과 를 갖 옴 을 증 명한 다.
Cytochrome P450 2E1 은 활 성 산 소 외 생 성 과 밀 접 한 관 련 을 갖 는 효 소 이 다. 활 성 산 소 외 제 거 에 2- (allylthio)pyrazine이 직 접 적 인 효 과 를 갖 는 지 틀 검 정 하 기 위 하 여 <Dx-174 D N A를 모 델 로 사 용 한 in vitro
효 과 를 검 정 하 였 다. <I>x-174 DN A strand b reakage
의 분 석 방 법 은 자 가 산 화 된 지 질 이 나 D N A의 손 상 을 일 으 키 는 radical species 및 oxygen radical에 의 한
D N A 절 단 을 분 석 하 는 방 법 으 로 흔 히 응 용 된 다. D N A strand breakage의 활 성 도 는 peroxide 둥 외 방 출 이 최 대 일 때 가 장 커 지 며. 본 실 험 에 서 는 oxygen species를 방 출 하 는 화 합 물 로 써 benzenetri이 을 이 용 하 였 다. B en zen etrid은 cytochrome P450 2E1 의 대 사 에 의 하 여 benzene에 서 생 성 되 는 화 함 물 로 써 b e n - zene외 대 사 물 중 에 서 가 장 oxidative stress틀 강 하 게 일 으 키 는 물 질 이 며. benzene에 외 한 발 암 성
(leukomogenic effect) 외 궁 국 적 인 원 인 물 절 로 간 주 된 다. 본 연 구 에 서 는 일 차 적 으 로 모 든 supercoiled D N A를 open circular DNfA로 전 환 하 는 농 도 인 5
b en zen etri 이 을 실 험 에 응 용 하 였 으 며, 2-
732 김상건• 조주연• 최성희• 김낙두
(allylthio)pyrazine은 비 교 적 저 농 도 에 서 benze- netriol외 공 격 을 방 어 하 는 것 으 로 나 타 났 다. 2- (Allylthio)pyrazine은 allyl disulfide에 버 하 여 약
4배 외 potency 증 가 롤 나 타 냈 다. Benzenetri이에 의 한 DN A 손 상 에 대 한 보 호 효 과 를 경 시 적 으 로 도 관 찰 할 수 있 었 으 며, 2-(allylthio)pyrazine의 용 량 에 의 존 적 인 지 속 적 인 oxygen radical scavenging효 과 를 관 찰 할 수 있 었 다. 따 라 서 2-(allyithio) pyrazine은 allyl disulfide에 비 하 여 oxygen scavenging효 과 가 강 한 약 물 이 며, 이 는 2-(allylthio)pyrazine이 cytochro- me P450 2E1 외 활 성 과 발 현 을 억 제 하 는 효 과 이 외 로
oxidative stress룰 일 으 키 는 물 질 에 직 접 적 으 로 길 항 하 는 효 과 를 갖 옴 을 중 명한 다.
결 론
종 합 하 면 2-(allylthio)pyrazine는 vitam in-A에 외 하 여 유 도 되 는 간 손 상 을 감 소 시 켰 으 며 pyridine에 외 해 유 도 된 간 손 상 을 cytochrome P450 2E1 발 현 의 억 제 를 통 하 여 차 단 하 였 다. 본 2-(allylthio)pyrazine의 연 구 결 과 는 cytochrome P450 2E1 에 외 해 대 사 되 는 반 웅 성 이 강 한 독 성 물 질 로 부 터 조 직 을 보 호 하 는
chemoprotective agent의 개 발 에 도 움 을 주 러라 기대 된 다.
감사의 말씀
본 연 구 는 서 울 대 학 교 신 외 약 품 개 발 연 구 센 타
(RCNDD) 연 구 지 원 금 으 로 수 행 되 었 으 며 이 에 감 사 를 표 함 니 다. 저 자 등 은 thioacetamide에 의 하 여 유 발 되 는 liver cirrhosis모 델 에 미 처 는 2-(allylthio)py
razine 의 효 과 룰 검 정 하 여 주 신 남 선 영 씨 에 게 감 사 를 표 함 니 다.
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