황칠나무 잎 열수 추출물 섭취가 아토피 동물모델 NC/Nga Mice에서 면역 조절에 미치는 영향
이민희1․권한올1․박수정1․이다솜1․김혜숙1․김 은2․김용재2․이정민1
1경희대학교 의학영양학과
2(주)제이웰바이오팜
Immunomodulatory Effects of Dendropanax morbifera Leaf Water Extract in NC/Nga Mice as Models for Atopic Dermatitis
Minhee Lee1, Han-Ol Kwon1, Soo-Jeong Park1, Dasom Lee1, Hyesook Kim1, Eun Kim2, Yong Jae Kim2, and Jeongmin Lee1
1Department of Medical Nutrition, Kyung Hee University
2JWell BIOFARM Co., Ltd.
ABSTRACT Atopic dermatitis (AD) is an allergic and a chronic inflammatory skin disease that is experiencing an increasing predominance globally. This study examined the effects of anti-atopic dermatitis through the immunomodu- latory effects of Dendropanax morbifera (DM) leaf water extract. NC/Nga mice induced by atopic dermatitis were used in this study. The mice were divided into six groups as follows: Normal control (Balb/c mice), Atopy C. (NC/Nga mice＋1% DNCB), positive control (Atopy C.＋dietary supplement of γ-linolenic acid), D (Atopy C.＋dietary supple- ment of dextrin), 100 (Atopy C.＋dietary supplement of DM leaf water extract 100 mg/kg b.w.), and 500 (Atopy C.＋dietary supplement of DM leaf water extract 500 mg/kg b.w.). The Atopy C. caused a significant increase in the skin damage compared to the normal control. In contrast, the groups of dietary supplement of DM decreased the skin damage significantly compared to the Atopy C.. The groups of dietary supplement of DM, particularly in the 500 group, also inhibited the AD-induced Th1/Th2 cytokines imbalance, and decreased the epidermal hydration, IgG1, and IgE. In addition, the level of serum histamine of the NC/Nga mice with dietary supplement DM showed a significant decrease compared to the Atopy C.. In conclusion, the DM extract may be a potential therapeutic candidate for AD through the immunomodulatory effect.
Key words: atopic dermatitis, Dendropanax morbifera leaf water extract, NC/Nga mouse, immunomodulatory
Received 5 March 2019; Accepted 6 August 2019
Corresponding author: Jeongmin Lee, Department of Medical Nutrition, Kyung Hee University, Yongin, Gyeonggi 17104, Korea E-mail: [email protected], Phone: +82-31-201-3838
Author information: Minhee Lee (Graduate student), Han-Ol Kwon (Graduate student), Soo-Jeong Park (Graduate student), Dasom Lee (Graduate student), Hyesook Kim (Graduate student), Jeongmin Lee (Professor)
서 론
아토피 피부염(atopic dermatitis, AD)은 항원 자극으로 immunoglobulin(Ig)E가 생산되는 제1형 과민 반응을 총칭 하는 것으로 전 세계적으로 10~20% 정도가 질환으로 고통 받고 있으나 현재까지 발병 원인과 기전이 명확히 밝혀지지 않았다(Sampson, 1992; Kalliomäki 등, 2001). 환경적인 요소와 유전적인 소인, 피부장벽기능 장애가 AD의 중요한 원인 및 기전으로 밝혀지고 있는데, AD 환자의 골수 이식 시 AD가 전이 가능한 것을 보면 AD가 골수에서 파생되는
면역세포의 불균형에 의한 것으로 보인다. AD의 면역학 기 전으로는 cytokine 체계 이상, type 1 helper T cell(Th1)/
type 2 helper T cell(Th2) 간의 불균형 등으로, 특히 AD는 Th1과 Th2 중 Th2 반응에 치우친 면역 반응으로 Th2에서 발현되는 cytokine인 IL-4, IL-10의 생성이 높아지고 이에 따라 Th1에서 발현되는 cytokine인 IL-2, IFN-γ의 생성이 적어지면서 인체 내 면역학적 불균형이 나타난다(Lim 등, 2001; Grewe 등, 1998). 생성된 Th2 cytokine은 B 림프구 의 생성과 분화를 유도하여 호산구의 과민반응을 유도하고, B 림프구의 isotype switching 유도에 의해 IgE 발현이 증 가하고, 증가된 IgE는 호산구와 호중구의 탈과립화를 유발 하여 히스타민과 같은 염증성 물질을 분비하게 된다(Shoda 등, 2014; Ohmen 등, 1995).
NC/Nga mouse에서 AD 유발 시 인간의 AD와 유사한 조직적, 임상적, 병리적 특정을 나타내므로 많은 AD 연구에 서 사용되는 동물 모델이다. AD의 치료법으로는 항히스타 민제의 도포나 복용, 면역억제제, 외용 보습제 등이 사용되
고 있는데 증상 완화에 있어서는 매우 효과적이나 장기간 사용 시 부작용의 위험성이 있으며 근본적인 치료를 기대하 기는 어렵다(Cooper, 1994; Sidbury와 Hanifin, 2000). 따 라서 안전하고 효과적인 AD 치료법이 요구되고 있으며, AD 에 대한 개선 효능이 있는 물질을 천연물에서 찾고자 하는 연구가 활발히 진행 중이다(Lee, 2014; Cho 2012; Lee 등, 2008).
황칠나무(Dendropanax morbifera)는 쌍떡잎식물이며 두릅나무과의 상록교목으로 우리나라의 남부 해안지역과 제주도 등에서 자생하며, 예부터 모든 병을 치료하는 만병통 치 나무이다(Choi, 2003). 황칠나무의 잎에는 2개의 환구조 를 갖는 sesquiteropen에 속하는 capnellene-8-one과 β- selinene이 많이 함유되어 있고, 황칠나무의 독특한 방향성 분은 안식향산을 함유하고 있다(Lee 등, 2013). 그 밖에 황 칠나무의 항균작용, 당뇨, 고혈당증 치료 및 예방효과, 항암 작용, 지질개선 효과, 미백 및 보습효과, 면역효과 등이 보고 되었다(Hyun 등, 2013; Chung 등, 2011; Moon, 2011).
이러한 여러 연구를 통해 볼 때 황칠나무가 다양한 생리활 성 물질을 포함하고 있고, 생체의 기능에 좋은 영향을 미치 는 것으로 생각된다. 그러나 AD에 대한 연구는 미비한 실정 이다. 따라서 본 연구는 황칠나무 잎 열수 추출물의 섭취가 AD 유발 동물모델인 NC/Nga mouse에서 면역 조절에 미치 는 영향을 알아보고자 하였다.
재료 및 방법
시료 준비
황칠나무 잎 열수 추출물은 건조된 황칠나무 잎 1.5 kg에 물 150 L를 넣고 100°C에서 5시간 열수 추출하였다. 추출 용액을 60~70 cmHg 조건에서 18±5 brix 이상으로 농축한 후 dextrin을 첨가하여 수득율 24.69%의 분말형태의 시료 를 얻었다.
실험동물 및 식이공급
NC/Nga mouse는 일반적인 환경에서 사육 시 자발적으 로 AD와 유사한 피부 병변이 발생하여 IgE의 생성이 증가하 지만, 무균환경에서는 피부 병변이 자연적으로 발생하지 않 는 경우가 많아 2,4-dinitrofluorobenzene(DNCB) 등의 화 학적 항원을 이용하여 AD를 유발하기도 한다(Matsuda 등, 1997).
실험동물인 수컷 6주령의 NC/Nga mice와 정상대조군에 사용할 Balb/c mice를 (주)새론바이오(Uiwang, Korea)에 서 공급 받아 동물 사육실에서 일정한 조건(온도: 23±2°C, 상대습도: 50±5%, 명암: 12시간 light/dark cycle)으로 1 주일 동안 주위 환경에 적응시킨 후 사용하였다. 적응기간 중 건강하다고 판정된 동물 중 평균체중에 가까운 개체를 선택하여 무작위법으로 각 군당 8마리씩 마우스를 군 분리 하였다. 정상대조군(normal control; NC), 아토피대조군
(AD control; Atopy C.), 양성대조군(γ-linolenic acid 500 mg/kg b.w., Positive control; PC), 덱스트린(dextrin 500 mg/kg b.w.; D), 황칠나무 잎 열수 추출물 100 mg/kg b.w.
(100), 황칠나무 잎 열수 추출물 500 mg/kg b.w.(500)로 분리하여 정상대조군을 제외한 모든 군의 마우스는 1%
DNCB를 총 4회 도포하여 아토피 피부염을 유발하였다. 모 든 식이는 AIN93G를 기본으로 제작하였으며, 식이와 음수 는 12주간 자유공급 하였다. 실험기간 동안 식이 섭취량과 체중은 매주 일정한 시간에 측정하였다. 본 연구에 사용한 실험동물은 경희대학교 동물실험윤리위원회(KHUASP(SE) -17-017)의 승인을 받아 진행하였다.
경표피 수분 함량 측정
피부 측정 기기인 CM825(Courage & Khazaka Gmbh, Cologne, Germany)를 이용하여 아토피 피부염 상태에서 변화하는 피부수분지수를 측정 및 분석하였다. 희생 전 동물 의 귀 부위 피부를 5회 연속 측정하여 평균값을 얻었으며 측정 장소는 실내온도 21~23°C, 습도 50~60%가 유지되는 조건에서 계측하였다.
Splenocyte에서 T 세포 및 B 세포 증식능 측정
동물에서 분리한 splenocyte는 PBS로 세척한 후 0.45 μm cell strainer를 사용하여 단일 세포 부유액을 만들었다.
단일 세포 부유액을 10% fetal bovine serum(HyClone Laboratories, Logan, UT, USA), 2 mmol/L-glutamine (HyClone Laboratories), 100 mg/L penicillin-strepto- mycin(HyClone Laboratories)을 첨가한 RPMI-1640(Hy Clone Laboratories)으로 세척 후 red blood cell lysing buffer(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)로 적혈 구를 용혈시켜 비장세포 부유액을 만들어 96-well plate에 각 well당 1×106 cells/well을 200 μL씩 분주하였다. T 세 포 증식능 측정을 위하여 concanavalin A(Con A)(Sigma- Aldrich Co.) 5 μg/mL를 처리하였고, B 세포 증식능 측정을 위하여 lipopolysaccharide(LPS)(Sigma-Aldrich Co.) 5 μg/
mL를 처리한 후 48시간 동안 37°C에서 배양하였다. 48시간 후 EZ-Cytox(Deilab INC, Seoul, Korea)를 20 μL씩 분주 하고 4시간 동안 37°C에서 배양시킨 다음 450 nm에서 흡광 도를 측정하였다.
Splenocyte에서 cytokines 측정
Splenocyte를 96-well plate에 각 well당 1×106 cells/
well을 100 μL씩 분주 후, Con A 5 μg/mL를 처리하여 IL-2, IL-4, IL-10, IFN-γ의 생성을 자극시켰다. IL-2, IL- 4, IL-10은 24시간 배양 후에, IFN-γ은 72시간 배양 후에 상층액을 수집하였다. 상층액의 cytokine의 양은 DuoSet sandwich ELISA mouse kit(R&D System, Minneapolis, MN, USA)을 이용하여 측정하였다.
ELISA용 96-well plate에 각 cytokine 측정에 특성화
Table 1. Effect of Dendropanax morbifera leaf water extract on FER and organ weights of NC/Nga mice
NC NC/Nga mice
Atopy C. PC D 100 500
Weight gain FER1) Spleen (g)
13.98±3.91NS 5.48±1.14NS 0.09±0.01b
14.52±3.22 5.13±1.44 0.21±0.04a
14.87±0.06 4.87±1.08 0.11±0.02b
14.03±1.11 5.88±0.26 0.19±0.07a
14.43±2.30 4.91±0.39 0.10±0.02b
13.37±2.10 5.04±0.80 0.09±0.01b
1)FER (food efficiency rate)＝[weight (g)/ food intake (g)]×100.
NC: normal control, Atopy C: NC/Nga mice＋1% DNCB, PC (positive control): Atopy C.＋dietary supplement of γ-linolenic acid, D: Atopy C.＋dietary supplement of dextrin, 100: Atopy C.＋dietary supplement of D. morbifera leaf water extract 100 mg/kg b.w., 500: Atopy C.＋dietary supplement of D. morbifera leaf water extract 500 mg/kg b.w..
NS: no significant. Different letters are significantly different at P<0.05 as determined by Duncan’s multiple range test after ANOVA..
NC/Nga mice
NC Atopy C. PC D 100 500
Fig. 1. Effect of D. morbifera leaf water extract on macroscopic morphological change of the back in mice. Groups are the same as in Table 1.
된 1차 항체를 PBS에 희석 후 100 μL씩 분주해 하루 동안 처리한 후, 그 다음날 washing buffer(PBST, 0.05% Tween 20 in PBS)로 1차 항체를 씻어낸 뒤 항체가 붙지 않은 plate 의 다른 공간을 메워주기 위해 assay buffer[1% BSA in PBS(IL-4, IL-10)] 또는 0.1% BSA in TBST(IL-2, IFN- γ)를 넣어 2시간 동안 처리한 후 washing buffer로 씻어냈 다. Standard curve를 위한 용액과 위에서 seeding 한 비장 세포의 배양액을 100 μL씩 각 well에 넣어 2시간 동안 반응 시킨 다음, 반응이 끝난 후 washing buffer로 씻어내고 as- say buffer에 2차 항체를 희석시켜 준비한 다음 각 well에 100 μL씩 분주하고 2시간 동안 처리하였다. 이 과정이 끝나 면 washing buffer를 이용해 plate를 씻어내고 발색을 도와 주는 substrate 시약을 100 μL씩 넣어 반응시킨 후 570 nm에서 흡광도를 측정하고 standard curve를 이용해 세포 에서 생성된 cytokine의 양을 계산하였다.
혈중 면역 글로불린 측정
동물을 희생시켜 얻은 혈액을 3,000 rpm에서 20분간 원 심분리 하여 혈청을 얻은 후 mouse IgE, mouse immuno- globulin G1(IgG1), mouse immunoglobulin G2a(IgG2a) ELISA kit(Abcam, Cambridge, MA, USA)을 이용하여 IgE, IgG1, IgG2a를 측정하였다.
통계처리
본 실험 결과는 SPSS(Statistical Package for Social Science, version 22.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 통 계프로그램을 이용하여 각 실험군의 mean±SD로 표시하였 고, 군 간의 통계적 유의성을 ANOVA와 Duncan’s multiple range test로 실시하여 유의성 P<0.05 수준에서 검정하였
다.
결 과
아토피 동물 모델에서 황칠나무 잎 열수 추출물이 체중 증가 량, 식이 효율 및 비장 무게에 미치는 영향
황칠나무 잎 열수 추출물의 섭취에 따른 체중 증가량, 식 이 효율 및 장기무게 변화는 Table 1에 나타내었다. 체중 증가량 및 식이효율은 모든 그룹 간의 유의적인 차이가 없었 음을 확인하였다. 비장의 무게를 관찰한 결과 Atopy C.군에 서 NC군에 비해 유의적으로 증가하였음을 확인하여 면역 반응이 증가하였음을 확인하였다. D군은 Atopy C.군과 유 의적인 차이가 없었음을 확인하였다. 또한 PC, 100, 500군 에서는 Atopy C.에 비해 각각 48.69%, 53.14%, 56.00%
유의적으로 감소하였음을 확인하였다.
피부 형태학적 변화 관찰
황칠나무 잎 열수 추출물의 섭취에 따른 피부 형태학적 변화는 Fig. 1에 나타내었다. AD 유발(Atopy C., PC, D, 100, 500)의 피부를 정상대조군과 비교하여 살펴보았을 때 홍반, 부종, 건조, 형졸, 짓무름, 발진 등의 증상이 나타났음 을 확인하였다. 이러한 아토피 피부염의 형태학적인 변화는 육안으로 살펴보았을 때 황칠나무 열수 추출물의 식이투여 가 AD 증상을 완화시키는 것을 확인하였다.
경표피 수분량 측정
황칠나무 잎 열수 추출물의 섭취에 따른 경표피 수분량 측정 결과는 Fig. 2에 나타내었다. NC군은 47.75±2.02 A.U 인 반면, Atopy C.군은 40.50±2.41 A.U로 표피 수분 함량
a bc ab
a
c ab
0 10 20 30 40 50 60
NC Atopy C. PC D 100 500
Epidermal hydration (capacitance in A.U)
Fig. 2. Effect of D. morbifera leaf water extract on epidermal hydration of skin in mice. Groups are the same as in Table 1.
Values are presented as mean±SD. Different letters above the bars are significantly different at P<0.05 as determined by Duncan’s multiple range test after ANOVA.
a b c b
c a
0 20 40 60 80 100 120
NC Atopy C. PC D 100 500
T cell proliferation (% of control) .
A
b b a
b a
b
0 50 100 150 200 250 300
NC Atopy C. PC D 100 500
B cell proliferation (% of control) .
B
Fig. 3. Effect of D. morbifera leaf water extract on T cell and B cell proliferation from primary splenocytes. (A) T cell proliferation, (B) B cell proliferation. Groups are the same as in Table 1. Values are presented as mean±SD. Different letters above the bars are significantly different at P<0.05 as determined by Duncan’s multiple range test after ANOVA.
a c b c ab a
a
b a
b
a a
0 200 400 600 800 1000 1200
NC Atopy C. PC D 100 500
Th1 cytokines (pg/mL) .
IL-2 IFN-γ
A
c
ab b ab
c a
c b a
b a
d
0 100 200 300 400 500
NC Atopy C. PC D 100 500
Th2 cytokines (pg/mL) .
IL-4 IL-10
B
Fig. 4. Effect of D. morbifera leaf water extract on Th1 type cytokines (IL-2, IFN-γ) and Th2 type cytokines (IL-4, IL-10) production from Con A-stimulated primary splenocytes. (A) Th1 cytokines, (B) Th2 cytokines. Groups are the same as in Table 1. Values are presented as mean±SD. Different letters above the bars are significantly different at P<0.05 as determined by Duncan’s multiple range test after ANOVA.
이 유의적으로 감소하였음을 확인하였다. 반면 PC, 100, 500에서 표피 수분 함량이 Atopy C.군과 비교하였을 때 각 각 22.84%, 16.05%, 20.74% 유의적으로 증가하였음을 확
인하였다. 따라서 황칠 열수 추출물의 식이섭취를 통해 경표 피 수분량이 유의적으로 증가하였음을 확인하였다.
T 세포 및 B 세포 증식능
황칠나무 열수 추출물의 섭취에 따른 T/B 세포 증식능을 측정한 결과는 Fig. 3에 나타내었다. Atopy C.군은 NC군과 비교하여 T 세포의 증식능(62.01±2.64%)은 유의적으로 감소하였고, B 세포의 증식능(239.69±31.01%)은 유의적 으로 증가하였음을 확인하였다. T 세포 증식능은 Atopy C.
군에 비해 PC, 100, 500군에서 각각 25.16%, 31.86%, 40.53% 유의적으로 증가하였음을 확인하였고, B 세포 증식 능은 Atopy C.군에 비해 각각 52.85%, 53.43%, 55.07%
유의적으로 감소하였음을 확인하였다.
Th1/Th2 cytokines 생성 변화
황칠나무 열수 추출물의 섭취에 따른 Th1/Th2 cyto- kines 생성 변화를 측정한 결과는 Fig. 4에 나타내었다. Th1 type cytokine으로는 IL-2, IFN-γ가 대표적인 것으로 NC 에 비해 Atopy C.군에서 유의적으로 감소하였음을 확인하
b
c c c c a
0 100 200 300 400 500 600 700
NC Atopy C. PC D 100 500
Serum IgG2a (μg/mL) .
A
b b a
b a
c
0 500 1000 1500 2000 2500
NC Atopy C. PC D 100 500
Serum IgG1 (μg/mL) .
B
b b a
b a
b 0 20 40 60 80 100 120
NC Atopy C. PC D 100 500
Serum IgE (ng/mL) .
C
bc a ab
bc a
c
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
NC Atopy C. PC D 100 500
Serum histamine (ng/mL) .
D
Fig. 5. Effect of D. morbifera leaf water extract on serum IgG2a, IgG1, IgE, and histamine production in Nc/Nga mice. (A) IgG2a, (B) IgG1, (C) IgE, (D) Histamine. Groups are the same as in Table 1. Values are presented as mean±SD. Different letters above the bars are significantly different at P<0.05 as determined by Duncan’s multiple range test after ANOVA.
였다. IL-2 생성량은 D군은 Atopy C.군과 유의적인 차이가 없었으나 PC, 100군, 500군은 Atopy C.군에 비해 각각 17.39%, 27.12%, 37.30% 유의적으로 증가하였음을 확인 하였고, 특히 100군과 500군은 NC군과 유의적인 차이가 없었음을 확인하였다. IFN-γ 생성량 또한 D군은 Atopy C.
군과 유의적인 차이가 없었음을 확인하였고, PC, 100군, 500군은 Atopy C.군에 비해 각각 67.78%, 59.81%, 66.48
% 유의적으로 증가하였고 이러한 증가는 NC군과 유의적인 차이가 없는 수준이었음 확인하였다. NC군과 비교하여 Atopy C.군에서 Th2 type cytokines인 IL-4와 IL-10 모 두 생성량이 유의적으로 증가하였음을 확인하였다. D군의 IL-4와 IL-10 생성량은 Atopy C.군과 유의적인 차이가 없 었음을 확인하였다. IL-4의 생성량은 PC, 100, 500군에서 Atopy C.군에 비해 각각 20.78%, 9.23%, 36.01% 감소하 였고, PC군과 500군에서 유의적인 차이가 있었음을 확인하 였다. IL-10의 생성량은 PC, 100, 500군에서 Atopy C.군 에 비해 각각 68.48%, 69.87%, 76.15% 유의적으로 감소하 였음을 확인하였다.
혈중 면역글로불린 및 히스타민 농도 변화
황칠나무 잎 열수 추출물의 섭취에 따른 혈중 면역글로분 린 및 히스타민 농도를 측정한 결과는 Fig. 5에 나타내었다.
혈중 IgG2a의 농도는 NC군에 비해 Atopy C.군에서 유의
적으로 감소한 것을 확인하였다. PC, D, 100군은 Atopy C.
군에 비해 유의적인 차이가 없었고, 500군은 Atopy C.군에 비해 62.62% 유의적으로 증가하였음을 확인하였다. 혈중 IgG1과 IgE의 농도는 NC군에 비해 Atopy C.군에서 유의적 으로 증가하였음을 확인하였다. D군의 혈중 IgG1, IgE의 농 도는 Atopy C.군에 비해 유의적인 차이가 없었음을 확인하 였다. 혈중 IgG1 농도는 PC, 100군, 500군은 Atopy C.군에 비해 74.41%, 76.24%, 79.64% 유의적으로 감소하였음을 확인하였다. 혈중 IgE 농도는 PC, 100군, 500군은 Atopy C.군에 비해 각각 94.45%, 94.52%, 95.24% 유의적으로 감소하였음을 확인하였다. 혈중 히스타민 농도는 NC군 (59.91±7.87 ng/mL)에 비해 Atopy C.군(77.43±6.18 ng/
mL)에서 유의적으로 증가하였음 확인하였다. D군과 100군 은 Atopy C.군과 유의적인 차이가 없었고, PC군과 500군은 Atopy C.군에 비해 각각 15.74%, 16.58% 유의적으로 감소 하였음을 확인하였다.
고 찰
AD는 피부 과민반응으로 가려움증이 발생해 피부를 긁게 되고, 긁는 자극과 염증반응이 chemokine 및 cytokine의 분비를 증가시켜 염증반응이 더욱 심해지고, 각질층이 두꺼 워지거나 홍반 출혈 등이 나타난다(Ikezawa 등, 2005). 또
한 면역세포의 활성화가 일어나게 되고, 활성화된 면역세포 는 IgE 생성 증가와 항체 반응 증가를 유도하고, 히스타민 분비를 촉진한다. AD 치료제로는 주로 면역억제제, 외용보 습제 등이 사용되고 있으나 부작용의 위험성이 높아서 천연 소재에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이에 본 연구 에서는 동물모델을 이용하여 황칠나무 잎 열수 추출물의 섭 취가 아토피 피부염 개선 효과에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 경표피 수분 함량, 혈중 면역글로불린 함량 및 cytokine 함량을 측정하였다.
본 연구에서는 황칠나무 잎 열수 추출물 100 mg/kg b.w., 500 mg/kg b.w.의 농도로 아토피 유발 동물 모델에 식이 투여하였고, 식이섭취 농도 설정은 간이 평가를 통해 독성이 나타나지 않은 범위로 확인되어 진행하게 되었다(data not shown). 동물모델을 이용하여 황칠나무 잎 열수 추출물의 섭취가 체중 증가 및 식이효율, 장기무게 변화를 알아본 결 과, 체중 증가 및 식이효율에서는 군 간의 유의적인 차이가 나타나지 않았으나, 비장 무게 변화에서 Atopy C.군이 NC 군에 비해 유의적으로 증가함을 확인할 수 있었다. 이는 질 병과 감염에 의해 면역 반응이 증가하여 비장이 증가한 것으 로 사료된다(Iida 등, 2000). 이러한 결과는 발효작두콩을 이용한 아토피 피부염 효과를 연구한 결과와 동일하다(Kim 등, 2015).
피부의 수분 함량은 AD 유발 정도를 평가하는 지표로 사 용되는데, 이유는 피부의 가장 외층인 stratum corneum 층 은 피부 내 수분량을 적절하게 유지시키는 역할을 하지만, AD 환자 피부의 표피에서 stratum corneum 층의 지질성분 이 감소하고 각질생성이 증가하여 가려움에 의해 긁음으로 서 표피층 손상이 일어나 더욱 그 현상이 악화되기 때문이다 (Hohl, 2010; Sharma, 2001). 황칠나무 잎 열수 추출물 섭 취군이 Atopy C.군에 비해 수분 함량이 유의적으로 증가함 이 확인되었다(Fig. 2). 따라서 아토피 군에서 황칠나무 잎 열수 추출물의 섭취가 피부의 수분 함량을 증가시켜 AD의 주요 증상 중 하나인 피부 건조를 개선할 수 있을 것으로 사료된다.
AD의 면역학적 관점에서는 Th1/Th2의 불균형에 따른 cytokine 분비 이상 및 T/B 세포 증식의 불균형 등이 제시 되고 있는데, Th1 cytokine은 주로 macrophage를 활성화 시켜 phagocytosis를 유도하고 Th2 cytokine은 B 세포의 활성을 자극시키는 역할을 한다. 특히 AD에서는 Th2 cyto- kine가 비특이적으로 증가하게 되는데, 증가한 IL-4에 의해 B 세포의 활성이 자극되어 IgM이 IgG와 IgE로 isotype switching이 일어나게 되며, 이는 mast cell과 결합하여 자 극시킴으로써 활성화시킨다(Noh 등, 2007; Maeda 등, 2001). 본 연구에서 T/B 세포의 증식능을 측정한 결과 아토 피에 의해 T 세포의 증식능이 감소하였고 이러한 결과는 T 세포의 정상적인 기능이 상실되었음을 예측할 수 있었으 며, B 세포의 증가로 면역 글로불린의 과생성에 의해 IgE의 증가로 mast cell이 활성화되어 히스타민 생성을 촉진시켜
염증을 유발하였음을 확인할 수 있었다. 감소한 T 세포의 증식능은 황칠나무 잎 열수 추출물의 섭취로 인해 증가하였 고, 증가한 B 세포의 증식능은 감소하였음을 확인하였다.
황칠나무 잎 열수 추출물의 섭취가 Th1 cytokine인 IL-2, IFN-γ의 생성을 증가시키고, Th2 cytokine인 IL-4, IL-10 의 생성을 감소시켜 아토피 유발로 인한 cytokine의 분비를 정상화시켜 줄 수 있을 것으로 사료된다. 또한 본 연구에서 는 IgE, IgG1과 IgG2a의 혈중 농도를 비교하여 알레르겐 반응을 확인하였는데 500군이 Atopy C.군에 비해 IgE, IgG1 함량이 유의적으로 감소하였고, IgG2a 함량이 유의적으로 증가하였음을 확인하였다. 또한 500군이 Atopy C.군에 비 해 히스타민 함량 역시 감소하였음을 확인하였다. 따라서 황칠나무 잎 열수 추출물의 섭취가 IgG1과 IgG2a의 비정상 적인 분비를 정상화시키며, IgE 생산을 감소시켜 히스타민 의 분비를 감소시키는 것으로 사료된다.
요 약
본 연구에서는 아토피 피부염 개선 소재 개발을 위해 황칠나 무 잎 열수 추출물의 섭취가 DNCB로 아토피 피부염을 유발 한 NC/Nga mice에서 면역 조절에 미치는 영향을 알아보았 다. 아토피 피부염에서 나타나는 건조, 짓무름, 발진 등의 증상과 경표피 수분 손실을 비교한 결과, 황칠나무 잎 열수 추출물의 섭취로 개선되었다. 또한 아토피 유발로 감소한 T 세포의 증식능이 황칠나무 잎 열수 추출물 섭취군에서 증가하였고, B 세포의 증식능 역시 유의적으로 감소하였다.
아토피 피부염 유발로 인해 Th1/Th2 cytokine의 불균형을 알아보기 위하여 IL-2, IFN-γ(Th1) 및 IL-4, IL-10(Th2) 을 측정한 결과, 황칠나무 잎 열수 추출물 섭취군에서 Th1 cytokine 분비가 유의적으로 증가하였고, Th2 cytokine의 분비는 유의적으로 감소하였다. 이로 인해 IgE와 히스타민 생산 역시 감소하였다. 따라서 황칠나무 열수 추출물이 Th1/Th2의 분비를 정상화함으로써 면역글로불린 및 히스 타민의 분비를 억제하여 아토피 피부염의 면역조절에 도움 이 될 수 있음을 확인하였다.
감사의 글
이 논문은 농림축산식품부의 재원으로 농림식품기술기획평 가원의 농생명산업기술개발사업의 지원을 받아 연구되었음 (116093-3).
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