Inhibitory Effects of Black-red Ginseng Extracts on Allergic Inflammation In Vitro and In Vivo

48(1) : 38∼ 45 (2017)

38

In Vitro 및 In Vivo 알러지성 염증반응에 대한 흑홍삼의 억제효과

염미정^1*·오주영^1,2,3·이봄비¹·함대현¹·박히준¹

1

²

³

Inhibitory Effects of Black-red Ginseng Extracts on Allergic Inflammation In Vitro and In Vivo

Mijung Yeom¹*, Ju-Young Oh^1,2,3, Bombi Lee¹, Dae-Hyun Hahm¹ and Hi-Joon Park¹

1

2

3

Abstract − Black-red ginseng (BRGP) exhibits more potent biological activities than white and red ginseng. However, the effect of BRGP on allergic inflammation has not been studied extensively. In this study, we attempted to evaluate the effects of BRGP on allergic inflammation in vitro and in vivo. The effects of BRGP on pro-inflammatory mediators in phorbol myri- state acetate (PMA) and A23187-stimulated human mast cells (HMC-1) and on trimellitic anhydride (TMA)-induced atopic dermatitis-like skin lesions in BALB/c mice were evaluated. BRGP suppressed the expression of TNF-α, IL-6 and IL-8 from HMC-1 stimulated with PMA and A23187. Furthermore, the oral administration of BRGP markedly significantly reduced apparent severity of atopic dermatitis-like skin lesions, ear swelling, lymph node weight gains and serum IgE levels induced by TMA in mice. BRGP treatment also ameliorated epidermal hyperplasia and infiltration of inflammatory cells including mast cells. Taken together, BRGP possesses significant anti-atopic efficacy, suggesting that it could be used as a potential therapeutic agent for allergic inflammatory diseases, including atopic dermatitis.

Keywords − Black-red ginseng, Allergic inflammation, Atopic dermatitis, Mast cells, Pro-inflammatory cytokines

최근 유해화학물질 사용의 증가, 대기오염 등 생활환경의 복잡하고 다양한 변화와 함께 아토피성 질환으로 대표되는 알레르기 질환이 꾸준히 증가하고 있다.

¹⁾

²⁾

³⁾

⁴⁾

아토피 피부염은 염증과 가려움증을 동반하는 만성적인 염증성 피부질환으로, 그 증상이 완화와 악화가 반복되는 난치성 피부 질환으로 인식되고 있다.

⁵⁾

⁶⁾

활성화된 비만세포는 pruritogen 외에도 tumor necrosis factor (TNF)-α, interleukin (IL)-6, IL-8 등 염증성 사이토카 인을 분비하는데, 이는 후기 알레르기성 염증반응을 더욱 촉진시켜 질환의 만성화에 관여하고, B 세포로부터 아토피 피부염의 가장 중요한 특징인 IgE의 합성을 유도하여 알레 르기성 염증반응에서 중요한 역할을 한다.

⁷⁾

*교신저자(E-mail):[email protected] (Tel): +82-2-961-0943

인삼(Panax ginseng C.A. Meyer)은 한의학적으로 기허 (氣虛)에 주로 사용하는 중요한 보기약(補氣藥)중의 하나로, 원기회복, 체력증강, 피로회복, 소화기계, 신경계, 대사계, 순 환기계 등의 기능 조절을 위해 단독 또는 처방의 구성 약재 로 활용되어 왔다.

⁸⁾

면서

^9-11)

품 등 다양한 형태로 전세계적으로 각광받고 있다.

현재 전세계적으로 가장 많이 이용되고 있는 인삼의 형태 는 홍삼이다. 홍삼은 수삼을 증숙(찜) 후 건조한 것으로, 수 삼이나 백삼에 비해 약효가 높고 부작용이 적은 것으로 알 려져 있다. 이는 증숙 과정에서 열에 의한 가수분해 등에 의 해 인삼의 폴리페놀, 플라보노이드, 진세노사이드 등의 종 류 및 함량 변화에 의한 것으로 설명되고 있다.

¹²⁾

최근 증숙을 통한 유효성분의 강화를 위해 한약재의 수치 법 중 하나인 구증구포(九蒸九暴) 방법을 적용한 흑홍삼이 주목받고 있다. 수삼에 9번 찌고 말리는 구증구포 방법을 적용하면 그 색이 점차 짙어져 흑색을 띠게 되는데, 이를 흑 홍삼 또는 흑삼이라 한다. 흑홍삼은 수삼이나 홍삼과는 차 별적인 진세노사이드 Rh1, Rg6, Rg4, Rk3, Rh4, Rg3, Rk1 및 Rg5와 같은 사포닌의 조성 및 함량을 가지는데,

¹³⁾

¹⁴⁾

최근 흑홍삼의 생리활성과 관련하여 흑홍삼이 단핵구 및 호산구에서 아토피를 유발하는 진드기(Dermatophagoides pteronyssinus) 추출물에 의해 유도된 염증반응을 억제하는 것이 확인되었는데,

¹⁵⁾

재료 및 방법

실험재료 − 실험에 사용된 흑혹삼 추출물(BRGP)은 ㈜참 다한(Seoul, Korea)에서 품질관리를 거쳐 인증된 시제품을 사용하였다. 흑홍삼은 충남 금산에서 수확한 6년근 수삼을 최적화 온도(110~115 섭씨) 에서 일정한 시간 약 3~10 시 간으로 증삼과 건조를 9회 반복하여 제조하였다. 제조된 흑 홍삼은 대동고려삼(주) 이창순 품질관리자가 검증하였다.

BRGP는 상기 흑홍삼을 <30 μm의 직경으로 초미세분말화 한 흑홍삼 분말을 이용한 흑홍삼 추출액으로 원료삼 배합 비율은 흑홍삼 100%로 구성되었으며, 진세노사이드 Rg1, Rb1 및 Rg3의 합 함량이 20 mg/g으로 함유되어 있다. 구성

원재료는 중금속 및 미생물 검사를 수행하여 품질의 안전 성을 확보하였다.

세포배양 − 인간 유래 비만세포인 human mast cell line- 1(HMC-1)은 경희대학교 한의과대학에서 분양받아 사용하 였다. HMC-1 cell은 10% fetal bovine serum(FBS) 및 1%

penicillin-streptomycin이 첨가된 Iscove’s Modified Dulbecco’s Media(IMDM) 배지를 이용하여 37

^o

₂

실험동물 − 실험동물은 체중 28-30 g의 10 주령 수컷 BALB/c mouse (샘타코 바이오코리아, Korea)를 사용하였 다. 전 실험기간 중 고형사료 및 물은 자유롭게 섭취할 수 있도록 공급하였으며, 온도 23±2

^o

세포독성 − 세포독성은 Ez-cytox enhanced cell viability kit (Daeil Lab, Korea)을 이용한 water-soluble tetrazolium (WST)-1 based cell viability assay 방법으로 확인하였다.

HMC-1 cells(1×10

⁶

Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA)− HMC- 1 세포의 배양액은 HMC-1 cells(1×10

⁶

RNA 분리 및 Real-time PCR − HMC-1 cells(1×10

⁶

ml)를 다양한 농도의 BRGP로 30분동안 전처리한 다음 50 nM PMA와 1 μM A23187로 4시간 자극하였다. 각 세포 를 원심분리로 수거한 다음 TRIzol reagent(InVitrogen, USA)를 이용하여 제조사의 지침에 따라 HMC-1 세포로부 터 total RNA를 분리하였다. 역전사 반응은 Moloney murine leukemia virus reverse transcriptase(M-MLV RTase; InVitrogen, USA)와 random hexamer를 이용하여

2μg의 total RNA로부터 cDNA를 합성하였다. 이후 TNF- α, IL-6 및 IL-8의 mRNA 발현 정도를 합성된 cDNA를 주 형으로 각 유전자의 특이적인 primer(Table I)와 KAPA SYBR FAST qPCR Master Mix(KAPA Biosystems, USA) 를 사용한 정량적 real-time PCR을 통해 확인하였다. 각 유 전자의 발현 정도는 2

^-ΔΔCt

TMA를 이용한 아토피성 피부염 유발 및 시료처리 − Trimellitic anhydride(TMA)로 유도된 아토피성 피부염은 Yeom 등

¹⁶⁾

동물시험군 구성 및 시료 처리 − 동물은 아토피피부염을 유발하지 않은 정상군(NOR), 아토피피부염을 유발한 대조 군(AD), BRGP의 저용량 투여군(BRGP-L) 및 BRGP의 고 용량 투여군(BRGP-H) 이상 네 개의 군으로 분류하였으며, 각 군에 6마리씩 동물을 배정하였다. BRGP의 투여량은 사 람의 일일섭취량(50~100 mL/70 kg)을 기준으로 시험동물의

체표면적대비 환산계수(mouse: 0.08)을 적용하여 계산하였 다. 이를 바탕으로 BRGP는 BRGP-L군은 8.93 ml/kg, BRGP- H군은 17.86 ml/kg의 용량으로 실험 0일부터 9일까지 하루 에 한번씩 총 10회 경구투여 하였다. 이때 AD군은 증류수 를 경구투여 하였다. 실험 10일에 조직학 및 분자생물학적 분석을 위해 동물을 희생하였다.

피부병변의 평가(Clinical Skin Score) − 실험 종료일에 마우스를 희생시키기 전에 귀의 피부병변 상태를 육안 관 찰로 측정하였다. 피부병변은 홍반(redness), 부종(edema), 출혈(hemorrhage), 찰과(excoriation), 미란(erosion) 및 건조 (dryness) 정도를 기준으로 하여 병변이 없는 상태를 0점 (none), 가벼운(mild) 상태를 1점, 중간(moderate) 상태를 2 점, 심한(severe) 상태를 3점을 양쪽 귀에 각각 부여한 후 합 산함으로써, 동물 당 최소 0점에서 최고 6점의 점수를 부여 하였다.

귀의 두께 및 림프절의 무게 측정 − 실험 종료일에 귀의 두께는 dial thickness gauge(Ozaki Seisakusho Co., Japan) 를 이용하여 5회 측정 후 평균을 구하였다. 림프절의 무게 는 이개 림프절(auricular lymph node)을 분리하여 미세전자 저울(Mettler-Toledo Inc., USA)를 이용하여 측정하였다.

조직 염색 − 실험 종료일에 마우스를 희생시킨 후 귀 피 부조직을 떼어내어 10% buffered formalin solution (Sigma, UAS)으로 24시간 고정한 후 수세, 탈수 과정을 거쳐 조직 을 파라핀 포매하였다. 5 μm 두께로 절편한 조직을 Table I. Sequence of the primers used for real-time PCR

Gene Primer sequence (5′→3′) Product size

(bp)

Annealing (

^o

344 55

Reverse CTG GGC TCC GTG TCT CAA IL-6 Forward CTG GTC TTT TGG AGT TTG AG

344 57

Reverse TTT CTG ACC AGA AGA AGG AA IL-8 Forward ACT TTC AGA GAC AGC AGA GC

264 57

Reverse GTG GTC CAC TCT CAA TCA CT β-actin Forward TCA TGA GGT AGT CAG TCA GG

305 60

Reverse CTT CTA CAA TGA GCT GCG TG

Fig. 1. Experimental schedule for the induction of AD-like lesion by repeated TMA challenge and oral administration of BRGP in mice. TMA, trimellitic anhydride; BRGP, black-red ginseng premium.

Hematoxyl-eosin (H-E) 염색을 실시하였다. 또한 비만세포 의 침윤 정도를 관찰하기 위하여 toluidine blue 염색을 추 가적으로 실시하였다. 염색한 조직은 광학현미경을 이용하 여 조직변화 및 비만세포의 침윤 정도를 관찰하였다.

통계분석 − 모든 실험결과는 평균±표준오차(standard error of the mean; SEM)로 나타내었다. 통계적 검정은 GraphPad Prism 5.01 for Windows(GraphPad Software, USA)를 이용 하여 one-way ANOVA를 이용한 분산분석 후 Tukey 사후 검정을 실시하였으며, p<0.05이면 통계적으로 유의성이 있 는 것으로 판단하였다.

결과 및 고찰

HMC-1 세포에서 BRGP의 세포독성 − BRGP의 HMC-1 세포에 대한 BRGP의 세포독성 정도를 평가하기 위하여 HMC-1 세포에 다양한 농도(0.1, 0.2, 0.4, 0.8, 1% (v/v))로 BRGP를 처리하여 24시간 후에 WST-1 assay를 수행하여 세포의 생존율을 측정하였다(Fig. 2). 세포만 배양한 대조군 의 세포생존율을 100%로 기준하였을 때, 0.1, 0.2, 0.4, 0.8 및 1% (v/v) BRGP의 처리농도에서 각각 100.9, 99.9, 97.9, 85.1, 81.5%의 생존율을 보였다. 즉 0.4% (v/v) 농도까지는 세포독성이 없는 것으로 나타났으며, 0.8 및 1% (v/v)의 농 도에서는 약간의 세포독성을 보였다. 따라서 세포독성에 의 한 영향을 배제하기 위해 독성을 보이지 않는 0.1, 0.2, 0.4%

(v/v)의 농도를 선정하여 다음 실험을 수행하였다.

활성화된 HMC-1 세포에서 염증성 사이토카인의 생성 에 대한 BRGP의 억제 효과 − 비만세포는 IgE 매개 즉시 형 과민반응에서뿐만 아니라 TNF-α, IL-6, IL-8과 같은 다 양한 사이토카인의 분비를 통해 후기반응(late phase reaction)

에도 기여하여 아토피성 염증반응의 만성화를 지속하는데 중요한 역할을 한다.

^6,17)

¹⁸⁾

¹⁹⁾

²⁰⁾

BRGP가 활성화된 비만세포에 의한 염증성 사이토카인의 생성을 억제하는지 알아보기 위하여 세포배양액 내 TNF-α, IL-6 및 IL-8 농도를 ELISA 방법으로 측정하였다. PMA와 A23187로 HMC-1 세포를 자극할 경우 대표적 염증성 사이 토카인인 TNF-α, IL-6 및 IL-8의 생성이 현저히 증가하였 다(Fig. 3, p<0.001). 그러나 BRGP의 30분 간 전처리는 TNF-α, IL-6 및 IL-8의 생성을 유의적으로 억제하였다. 특 히 TNF-α의 경우 BRGP을 0.1, 0.2 및 0.4% (v/v)로 처리 하였을 때, PMA와 A23187만 처리한 대조군에 비해 각각 24.6, 32.4, 48.1%로 유의적이고 뚜렷한 농도의존적인 억제 효과를 보였다(Fig. 3A). IL-6의 경우 BRGP을 0.1, 0.2 및 0.4% (v/v)로 처리하였을 때 PMA와 A23187만 처리한 대 조군에 비해 각각 30.2, 35.6, 36.2%로, 낮은 농도에서부터 강력한 억제효과를 보였다(Fig. 3B). IL-8의 경우 0.1 및 0.2% (v/v)의 농도로 BRGP를 처리시 PMA와 A23187만 처 리한 대조군에 비해 각각 10.5, 11.4% 정도로 낮은 수준이 지만 통계적으로 유의하게 억제효과를 나타내었으나(각각 p<0.01 및 p<0.001), 0.4% (v/v)의 처리농도에서는 저해 효 과를 보이지 않았다(Fig. 3C).

활성화된 HMC-1 세포에서 BRGP가 염증성 사이토카인 을 단백질 수준에서뿐만 아니라 mRNA 수준에서도 염증성 사이토카인의 발현을 억제하는지 알아보기 위하여 BRGP를 전처리한 후 PMA와 A23187로 자극한 후 TNF-α, IL-6 및 IL-8 mRNA의 발현양을 real-time PCR을 통해 확인하였다.

그 결과 PMA와 A23187의 자극으로 활성화된 HMC-1 세 포에서 TNF-α, IL-6 및 IL-8 mRNA의 발현이 현저히 증가 하였다(Fig. 4, p<0.001). 그러나 BRGP의 30분 전처리는 TNF-α, IL-6 및 IL-8 mRNA의 발현을 유의적으로 억제하 였다. TNF-α 의 경우 BRGP을 0.1, 0.2 및 0.4% (v/v)로 처 리하였을 때, PMA와 A23187만 처리한 대조군에 비해 각 각 6.8, 53.4, 71.3%로 농도의존적인 억제효과를 보였다(Fig.

4A). IL-6의 경우도 BRGP을 0.1, 0.2 및 0.4% (v/v)로 처리 하였을 때 PMA와 A23187만 처리한 대조군에 비해 각각 Fig. 2. Effect of BRGP on the viability of the HMC-1 cells.

The cells were treated with BRGP as indicated concentration for 24 hr. The cell viability was measured by the WST-1 col- orimetric assay. Results are expressed as a percentage of the untreated control cells (means ± SEM). ***p<0.001 vs. the untreated control.

30.5, 67.3, 79.1%로, 역시 농도의존적인 억제효과를 보였다 (Fig. 4B). IL-8의 경우 0.1, 0.2 및 0.4% (v/v)의 농도로 BRGP를 처리시 PMA와 A23187만 처리한 대조군에 비해 각각 35.8, 56.4, 49.8% 정도로 전 농도에서 비슷한 수준의 억제효과를 나타내었다(Fig. 4C).

이처럼 BRGP는 활성화된 비만세포에 의한 염증성 사이 토카인의 생산을 뚜렷하게 저해하는 효과를 보였다. 흑홍 삼은 아토피 질병을 유발하는 진드기(Dermatophagoides pteronyssinus) 추출물에 의해 활성화된 THP-1 단핵구와 EoL-1 호산구에서도 사이토카인의 분비를 억제하였다.

¹⁵⁾

TMA 유도 아토피성 피부염에서 피부병변에 대한 BRGP 의 효과 − 반복적인 TMA에 대한 노출은 염증성 피부의 전 형적인 형태학적 변화, 피부 병변 부위로 T 세포 및 비만 세포 등 면역세포의 강력한 침윤, 혈청 IgE 농도의 급증 등 아토피 피부염의 특징을 일으킴에 따라,

²¹⁾

TMA 자극에 의해 아토피성 피부염이 유발된 동물에서 나타나는 접촉성 과민반응에 의한 피부병변에 대한 BRGP 의 효과를 임상적 육안 평가법을 이용하여 관찰하였다. 반 복적인 TMA의 처치는 홍반, 부종, 미란, 찰과, 건조 등 아 토피성 피부병변이 뚜렷하게 나타났으나, BRGP 투여는 농 도의존적으로 임상적 피부병변 정도를 개선시켰음을 육안 적으로 확인할 수 있었다(Fig. 5A). 임상적 피부병변 상태 를 점수화한 clinical skin score를 측정하여 비교한 결과 Fig.

5B에서 보듯이 TMA만 처리한 대조군(AD군)은 5.8±0.09로 Fig. 3. Effects of BRGP on PMA+A23187-induced pro-inflammatory cytokine releases in HMC-1 cells. Cells were pretreated with BRGP for 30 min and then challenged with PMA+A23187 for 8 h. The protein levels of TNF-α (A), IL-6 (B), and IL-8 (C) in the culture medium were measured using ELISA. All data represent the mean ± SEM of triplicate experiments. *p<0.05, **p<0.01 and

***p<0.001 vs. PMA+A23187 alone; #p<0.05 vs. PMA+A23187 and BRGP (0.1% (v/v)).

Fig. 4. Effects of BRGP on PMA+A23187-induced pro-inflammatory cytokine mRNA expression in HMC-1 cells. Cells were pre- treated with BRGP for 30 min and then challenged with PMA+A23187 for 4 h. The mRNA levels of TNF-α (A), IL-6 (B), and IL-8 (C) were determined using real-time PCR with specific primers. Results are expressed as folds relative to the untreated control after normalizing to β-actin levels. All data represent the mean ± SEM of triplicate experiments. *p<0.05, **p<0.01 and ***p<0.001 vs. PMA+A23187 alone; #p<0.05 vs. PMA+A23187 and BRGP (0.1% (v/v)).

정상군에 비하여 유의적으로 증가하였으나(p<0.001), BRGP 를 처리한 BRGP-L 및 BRGP-H 군에서 clinical skin score 는 각각 5.2±0.22 및 4.0±0.23으로 AD군에 비해 감소하였 다. 특히 BRGP의 고용량 투여군(BRGP-H)의 경우 AD군은 물론 BRGP-L군과 비교하여 유의적으로 감소한 것으로 나 타났다(각각 p<0.001). 이러한 결과는 BRGP는 TMA로 유 도된 아토피 피부염을 개선시키는 효과가 있음을 시사해주 고 있다.

TMA 유도 아토피성 피부염에서 귀의 두께 및 림프절 무게의 변화에 대한 BRGP의 효과 − TMA 자극에 의한 국 소(피부) 염증반응에 대한 BRGP의 효과를 알아보기 위하 여 귀의 염증 반응 지표로 귀의 두께를 측정하였다(Fig. 6A).

TMA만 처리한 대조군(AD군)은 75.9±3.29 μm로 정상군에 비하여 유의적으로 두꺼워졌으나(p<0.001), BRGP를 처리 한 BRGP-L 및 BRGP-H 군에서는 귀의 두께가 각각 56.5±

2.49 및 54.5±2.64 μm로 AD군에 비해 유의하게 억제되는 효과가 있었다(각각 p<0.001).

TMA로 유도된 면역과민 반응은 림프절 세포의 증식 및 면역세포의 침윤에 의해 림프절의 무게가 증가하는 것으로 알려져 있다.

^21,22)

TMA로 유도된 혈중 IgE의 증가에 대한 BRGP의 효과 − 알레르기 반응은 혈중 IgE의 증가와 밀접한 연관이 있음에 따라 혈중 IgE의 농도 증가는 아토피성 피부염의 대표적인 면역학적 지표로 활용되고 있다. BRGP 투여 종료 후에 혈 청 내 IgE 수준을 비교한 결과(Fig. 7), AD 대조군에서는 6.5±0.46 ng/ml로 정상군에 비해 현저히 증가하였으나 (p<0.001), BRGP-L 및 BRGP-H 군에서는 혈중 IgE의 농도 가 각각 3.0±0.50 및 2.5±0.35 ng/ml으로 AD군에 비해 유 의하게 억제되는 효과가 나타났다(각각 p<0.001). 이상의 결 Fig. 5. Effect of BRGP on TMA-induced AD-like skin symptoms in mice. (A) Representative images of mouse ears in the NOR, AD, BRGP-L and BRGP-H groups are shown. Photographs were taken at day 10. (B) The clinical skin score was defined as the sum of scores for the following skin symptoms: redness, edema, hemorrhage, excoriation, erosion and dryness. The score for each animal ranges from 0 to 6. Values are expressed as the means ± SEM. ***p<0.001 vs. the AD group; ###p<0.001 vs. the BRGP-L group.

Fig. 6. Effect of BRGP on the ear thickness and lymph node weight in TMA-induced AD mice. Ear thickness (A) and lymph node weight (B) were measured on day 10. Data are expressed as the means ± SEM. *p<0.05 and ***p<0.001 vs.

the AD group.

과는 BRGP가 TMA로 유도된 아토피 피부염을 혈청 중 IgE 농도 조절을 통해 피부의 과민반응 해소에 관여할 것으로 사료된다.

TMA 유도 아토피성 피부염에서 조직학적 변화에 대한 BRGP의 효과 − TMA로 감작된 마우스에서는 피부 병변 부 위로 호산구나 비만세포와 같은 면역세포의 강력한 침윤이 나타나고, epidermis 및 dermis 등 피부층이 두꺼워진다.

²¹⁾

TMA로 유도된 면역과민 반응에 의한 조직학적 변화에 대한 BRGP의 효과를 알아보기 위하여 H-E 및 toluidine blue 염색을 실시하여 피부층의 두께 및 비만세포의 침윤 정 도를 살펴보았다. Fig. 8A에서 보듯이, 정상군에 비해 대조 군(AD군)에서는 표피와 진피가 두꺼워져 있고, 피부층으로

염증성 세포의 침윤이 나타났다. BRGP 투여군에서는 이러 한 증상이 감소되어 대조군에 비하여 피부의 두께가 줄어 든 것이 관찰되었으며, 세포 침윤 정도 역시 감소한 것을 확 인할 수 있었다. 특히 BRGP-H에서 뚜렷한 억제효과가 나 타났다.

비만세포의 침윤 정도를 살펴보면(Fig. 8B), 정상군에 비 해 대조군(AD군)에서는 침윤된 비만세포의 수가 증가하였 음을 알 수 있었다. BRGP 처리군 중 BRGP-L군에서는 침 윤된 비만세포의 수가 AD 대조군과 비교하여 큰 차이를 보 이지 않았으나, BRGP-H군에서는 뚜렷이 감소한 것으로 나 타났다.

이상의 결과는 BRGP가 피부 병변 부위로 면역세포들 특 히 비만세포의 침윤을 막음으로써 아토피 피부염에 효과를 나타내는 것으로 사료된다.

결 론

본 연구에서는 흑홍삼추출물인 BRGP가 아토피 피부염에 개선 효과를 나타내는지 확인하고자 하였다. 먼저 BRGP는 PMA와 A23187 자극에 의해 활성화된 HMC-1 비만세포에 서 생성되는 염증성 cytokine의 생성을 현저히 억제하였다.

또한 BRGP는 TMA로 유발된 아토피 피부염 동물모델에서 발진, 부종, 홍반 등의 피부 병변을 현저히 감소시켰으며, epidermis 및 dermis 등 피부 조직의 부종을 억제하였으며, 피부 병변 부위로 비만세포를 비롯한 면역세포들의 침윤을 억제하였다. 이상의 결과는 BRGP가 아토피 피부염의 피부 개선에 도움을 줄 수 있는 기능성 식품으로의 응용 가능성 이 있을 것으로 사료된다.

Fig. 7. Effect of BRGP on the serum levels of IgE in TMA- induced AD mice. Serum was collected at day 10. The IgE concentration in serum was quantified by ELISA assay. Data are expressed as the means ± SEM. ***p<0.001 vs. the AD group.

Fig. 8. Effect of BRGP on cutaneous cell infiltration and mast cell degranulation in TMA-induced AD mice. The cutaneous cell infiltration (A) and mast cell degranulation (B) of the ear lesions were determined after staining with hematoxylin and eosin, and toluidine blue, respectively. original magnification 100×; inlet 400×.

사 사

본 논문은 정부(미래창조과학부)의 재원으로 한국연구재 단의 지원을 받아 되었다(2015M3A9E3052338).

인용문헌

1. Pawankar, R., Canonica, G. W., Holgate, S. T. and Lockey, R.

F. (2012) Allergic diseases and asthma: a major global health concern. Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 12: 39-41.

2. Choi, W. J., Ko, J. Y., Kim, J. W., Lee, K. H., Park, C. W., Kim, K. H., Kim, M. N., Lee, A. Y., Cho, S. H., Park, Y. L., Choi, J. H., Seo, S. J., Lee, Y. W., Roh, J. Y., Park, Y. M., Kim, D. J. and Ro, Y. S. (2012) Prevalence and risk factors for atopic dermatitis: a cross-sectional study of 6,453 Korean preschool children. Acta Derm. Venereol. 92: 467-471.

3. Hassan, A. S., Kaelin, U., Braathen, L. R. and Yawalkar, N.

(2007) Clinical and immunopathologic findings during treat- ment of recalcitrant atopic eczema with efalizumab. J. Am.

Acad. Dermatol. 56: 217-221.

4. Holm, J. G., Agner, T., Clausen, M. L. and Thomsen, S. F.

(2016) Quality of life and disease severity in patients with atopic dermatitis. J. Eur. Acad. Dermatol. Venereol. 30: 1760- 1767.

5. Leung, D. Y., Hanifin, J. M., Charlesworth, E. N., Li, J. T., Bernstein, I. L., Berger, W. E., Blessing-Moore, J., Fineman, S., Lee, F. E., Nicklas, R. A. and Spector, S. L. (1997) Dis- ease management of atopic dermatitis: a practice parameter.

Joint task force on practice parameters, representing the american academy of allergy, asthma and immunology, the american college of allergy, asthma and immunology and the joint council of allergy, asthma and immunology. Work group on atopic dermatitis. Ann. Allergy. Asthma. Immunol. 79:

197-211.

6. Kawakami, T., Ando, T., Kimura, M., Wilson, B. S. and Kawakami, Y. (2009) Mast cells in atopic dermatitis. Curr.

Opin. Immunol. 21: 666-678.

7. Alenius, H., Laouini, D., Woodward, A., Mizoguchi, E., Bhan, A. K., Castigli, E., Oettgen, H. C. and Geha, R. S.

(2002) Mast cells regulate IFN-gamma expression in the skin and circulating IgE levels in allergen-induced skin inflam- mation. J. Allergy Clin. Immunol. 109: 106-113.

8. Nam, K. Y. (2002) Clinical applications and efficacy of Korean ginseng. J. Ginseng Res. 26: 111-131.

9. Banerjee, U. and Izquierdo, J. A. (1982) Antistress and anti- fatigue properties of Panax ginseng: comparison with pirac- etam. Acta Physiol. Lat. Am. 32: 277-285.

10. Huo, Y. S., Chen, Y. Z., Yu, Z. Y. and Zhang, P. Y. (1988) The effect of panax ginseng extract (GS) on insulin and corti- costeroid receptors. J. Tradit. Chin. Med. 8: 293-295.

11. Zhang, D., Yasuda, T., Yu, Y., Zheng, P., Kawabata, T., Ma,

Y. and Okada, S. (1996) Ginseng extract scavenges hydroxyl radical and protects unsaturated fatty acids from decompo- sition caused by iron-mediated lipid peroxidation. Free Radic. Biol. Med. 20: 145-150.

12. Lee, S. M., Bae, B. S., Park, H. W., Ahn, N. G., Cho, B. G., Cho, Y. L. and Kwak, Y. S. (2015) Characterization of korean red ginseng (Panax ginseng Meyer): History, preparation method, and chemical composition. J. Ginseng Res. 39: 384- 391.

13. J.H., L., N., S. G., K., K. E., H.J., S., C.S., M., J., O. H., D.H., K., Roh, S. S., W., C., B., S. Y. and Song, G. Y. (2006) Prepa- ration of black ginseng and its antitumor activity. Kor. J Ori- ental Physiol. Pathol. 20: 951-956.

14. Kim, H. J., Lee, J. Y., You, B. R., Kim, H. R., Choi, J. E., Nam, K. Y., Moon, B. D. and Kim, M. R. (2011) Antioxidant activities of ethanol extracts from black ginseng prepared by steaming-drying cycles. J Korean Soc. Food Sci. Nutr. 40:

156-1115162.

15. Shin, Y. J., Jang, H. H. and Y., S. G. (2012) Study on anti- atopic effects of black ginseng. Kor. J Aesthet. Cosmetol. 10:

91-97.

16. Yeom, M., Sur, B. J., Park, J., Cho, S. G., Lee, B., Kim, S. T., Kim, K. S., Lee, H. and Hahm, D. H. (2015) Oral admin- istration of Lactobacillus casei variety rhamnosus partially alleviates TMA-induced atopic dermatitis in mice through improving intestinal microbiota. J. Appl. Microbiol. 119: 560- 570.

17. Nakae, S., Suto, H., Kakurai, M., Sedgwick, J. D., Tsai, M.

and Galli, S. J. (2005) Mast cells enhance T cell activation:

Importance of mast cell-derived TNF. Proc. Natl. Acad. Sci.

U. S. A. 102: 6467-6472.

18. Heib, V., Becker, M., Taube, C. and Stassen, M. (2008) Advances in the understanding of mast cell function. Br. J.

Haematol. 142: 683-694.

19. Boudreau, R. T., Hoskin, D. W. and Lin, T. J. (2004) Phos- phatase inhibition potentiates IL-6 production by mast cells in response to FcepsilonRI-mediated activation: involvement of p38 MAPK. J. Leukoc. Biol. 76: 1075-1081.

20. Salamon, P., Shoham, N. G., Gavrieli, R., Wolach, B. and Mekori, Y. A. (2005) Human mast cells release Interleukin-8 and induce neutrophil chemotaxis on contact with activated T cells. Allergy 60: 1316-1319.

21. Schneider, C., Docke, W. D., Zollner, T. M. and Rose, L.

(2009) Chronic mouse model of TMA-induced contact hypersensitivity. J. Invest. Dermatol. 129: 899-907.

22. Arts, J. H., Droge, S. C., Bloksma, N. and Kuper, C. F. (1996) Local lymph node activation in rats after dermal application of the sensitizers 2,4-dinitrochlorobenzene and trimellitic anhydride. Food Chem. Toxicol. 34: 55-62.

(2016. 12. 12 접수; 2017. 2. 6 심사; 2017. 3. 3 게재확정)