I. 緖1) 論
•교신저자 : 한종현, 전북 익산시 신용동 344-2 원광대학교 한의과대학 약리학교실, Tel. 063-850-6842, Fax. 063-852-0011, E-mail : [email protected]
靑皮는 陳皮와 같이 芸香科에 속한 귤나무의 果皮로써 未成熟한 것을 말하는데, 그 作用은 散氣하고 沈降하는 性質이 있어 肝膽과 氣分에 入하여 疏肝破氣 및 消積化滯하기 때문에 肝氣 鬱結로 인한 胸脇疼痛 및 乳房痛疝氣․食積腹
靑皮가 뇌혈류와 복강내 Macrophage에 미치는 영향
김남순1․황경택1․황일택1․강덕수1․강학천1․한종현1
원광대학교 한의과대학 약리학교실1
Effect of Citri Reticulatae Viride Pericarpium on the Cerebral Blood Flow and Peritoneal Macrophages
Nam-Soon Kim1․Kyung-Taek Whang1․Il-Taek Whang1․Duk-Soo Kang1․ Hak-Chun Kang1․Jong-Hyun Han1
Dept. of Pharmacology, College of Oriental Medicine, Won-Kwang University1
Abstract
Citri Reticulatae Viride Pericarpium is being used to regulate the flow of gi. However, the mechanism of its pharmacological actions is not well understood.
The purpose of this research was to investigate effects of Citri Reticulatae Viride Pericarpium on peritoneal macrophages in mice and blood pressure, regional cerebral blood flow in rats.
Nitric oxide production was tested using a Griess reagents, and a phagocytic activity of mouse peritoneal macrophage was tested using a luminometer. Blood pressure and regional cerebral blood flow was tested using a phygiograph, MacLab and Macintosh computer with data acquisition system.
1. Blood pressure was increased by Citri Reticulatae Viride Pericarpium in a dose-dependent manner.
2. rCBF was increased by Citri Reticulatae Viride Pericarpium in a dose-dependent manner.
3. Pretreatment with propranolol significantly inhibited Citri Reticulatae Viride Pericarpium induced increase in rCBF.
4. Citri Reticulatae Viride Pericarpium inhibited nitric oxide production from peritoneal macrophages in mice.
5. Citri Reticulatae Viride Pericarpium accelerated phagocytic activity of peritoneal macrophage in mice These results suggest that Citri Reticulatae Viride Pericarpium causes a diverse response of blood pressure, regional cerebral blood flow(rCBF), nitric oxide production and phagocytic activity. The increase in rCBF is also mediated by adrenergic βrecepter.
Key Words : Citri Reticulatae Viride Pericarpium, Regional cerebral blood flow, Nitric oxide production and phagocytic activity
J. K or. A M – M eridian & Pointology Soc.
脹등 각종의 氣滯로 인한 증상들에 이용되고 있다. 또한 靑皮는 氣滯로 인한 症狀들외에도 임상에서는 活血之劑와 配合하여 血積이나 血 瘀脇痛에 應用하고 있으며, 最近 中國등에서도 靑皮가 升壓作用이 있음은 물로 慢性 肝炎이나 膽囊炎에도 사용하고 있다1-2).
氣滯는 각종 원인으로 인하여 氣機의 흐름자 체가 阻滯됨으로써 血行이 不暢해지고 瘀血이 발생되어 正氣의 손상은 물론 血液供給도 원활 하게 수행하지 못하게 된다. 그리하여 臨床的 으로는 脹悶․疼痛․關節의 痺痛등이 발생한 다.
免疫은 人體內에 異物質의 침입이나 變異細 胞가 발생하면 Immune system이 관여하여 異 物은 물론 새로이 발생된 變異細胞를 非自己로 인식하여 처리하는 能力을 발휘함으로써 個體 의 恒常性을 維持하려는 現狀을 말하는 것으로 東醫學에서는 正氣로 說明되어진다. 正氣에 대하여 韓醫學에서는 “邪氣所湊, 其氣必虛”,
“邪之所在, 皆爲不足”, “邪氣盛則實, 正氣奪則 虛”라고 한 바와같이 正氣는 各種의 臟腑組織 器官의 機能活動을 正常的으로 維持케함으로 써 病邪에 대해 抗病力을 갖는 抵抗力이라 말 할 수 있고, 邪氣는 人體를 發病케하는 各種의 發病要因과 病理的 損傷因子를 말하는 것으로 正氣가 强하면 强할수록 邪氣에 대한 抵抗力이 强해져 비록 邪氣가 侵犯하여도 正氣가 이를 防禦하고, 正氣가 弱하면 弱할수록 邪氣에 대 한 對處能力이 低下되어 쉽게 發病하게 된다고 하여 正氣의 重要性을 說明하였다3-4). 虛血性 腦疾患은 腦血流疾患에 속하는 것으 로 心疾患과 新生物 다음으로 死亡率이 높은 疾患이다5). 虛血性 腦疾患이란 어떤 原因으로 든 充分한 量의 血液이 腦를 貫流할 수 없든지 아니면 供給되고 있는 血液內의 酸素 濃度가 떨어져 發生하는 것으로 그 發生 機轉에 따라 無酸素性․貧血性․細胞毒性․虛血性으로 區 分된다6-7). 腦虛血性 病變들은 老人의 경우에 있어서 老人性 痴呆의 原因이 되기도 한다. 한 편, 韓醫學에서는 이러한 虛血性 腦疾患으로 發生하는 運動麻痺나 知覺麻痺를 風病中에서
陰虛動風證․血虛生風證으로 說明되어 질 수 있는데, 그 중 陰虛動風證은 陰液이 損傷되어 筋膜이 濡養되지 못함으로써 筋脈拘急․肢體 麻木․肌肉瞤動등의 症狀을 나타내는 것이고, 血虛生風證은 生血不足이나 오랫동안 疾病을 앓게 되면 營血이 損傷됨으로써 筋脈을 濡養하 지 못해 肢體麻木不仁․抽搐등의 症狀이 發生 되는 것이다. 이러한 病證들은 대체적으로 慢 性消耗性疾患이나 神經系疾患, 그리고 腦疾患 의 後遺症에서 많이 볼 수 있다8-13).
따라서 本 實驗에서는 靑皮의 效能을 究明하 고자 免疫系에 대한 實驗과 血壓 및 局所腦血 流量의 變動을 測定하여 靑皮의 效能에 有意한 結果를 얻었기에 이에 報告하는 바이다.
II. 實驗材料 및 方法
1. 實驗材料 1) 材料
腹腔 macrophages의 實驗은 靑皮(Citri Reticulatae Viride Pericarpium) 100g을 3시 간 동안 加熱抽出한 後, 減壓濃縮하고 凍結乾 燥하여 室溫 抽出時에는 粉末을 얻어 使用하였 으며, 血壓 및 局所腦血流量은 靑皮 100g을 3,000ml 환저 플라스크에 蒸溜水 1500ml와 함 께 넣은 다음, 180分間 加熱하여 얻은 煎湯液 을 濾過紙로 濾過한 뒤 5,000rpm으로 30分間 遠心分離한 後 rotary vaccum evaporator에 넣어 減壓 濃縮하여 100ml가 되게하여 檢液으 로 使用하였다.
2) 實驗動物
實驗에 使用한 mouse는 BALB/c계 18±
2g 수컷과 體重 300g內外의 雄性 Sprague -Dawley系를 恒溫恒濕 裝置가 附着된 飼育場 에서 固形飼料와 야채를 充分히 供給하면서 2 週日 以上 實驗室 環境에 適應시킨 後 使用하 였다.
3) 試藥 및 器具
實驗에 使用한 試藥은 DME medium, lipopolysaccharide(LPS, 026:B6), MTT, γ -interferon(γ-IFN, Huγ-IFN), zymosan, sul- fanilamide, lucigenin, propidium iodide, Ficoll-Hypaque, N-Naphthylethylenediamine 2HCl은 Sigma Co., RPMI 1640, FBS, try- psin, thioglycollate는 Difco Co., PE/FITC co- njugated anti-CD4, anti-CD8 antibody는 Dainippon Seiyaku Co.를 使用하였으며. 其他 試藥은 세포배양용 및 1급 시약을 사용하였다.
使用器具는 multi-well plate(96-well and 24-well, Costar), transwell(Sigma), micropl- ate reader(Dynatech MR5000), CO2 incuba- tor(Vision scientific Co.), luminometer(Ber- thold 96LP), flow cytometer (Coulter EPICS -XL), pressure transducer (Grass, USA), MacLab(Moor, AUS)과 Macintosh computer 등을 사용하였다.
2. 實驗方法
1) 白鼠의 血壓 및 局所腦血流量에 대한 實驗 A. 一般 手術 操作
白鼠를 urethane (750 mg/kg, i.p.)으로 麻 醉시키고 體溫을 37∼38oC로 維持할 수 있도 록 heat pad 위에 仰臥位로 固定한다. 全身 血壓 變動을 觀察하기 위하여 實驗動物의 大腿 動脈에 揷入된 polyethylene tube에 連結된 pressure transducer (Grass, USA)를 通하여 血壓을 MacLab과 Macintosh computer로 構 成된 data acquisition system에 記錄하였다.
B. Laser-Doppler flowmetry14-15)
實驗動物을 stereotactic frame에 固定시키 고 正中線을 따라 頭皮를 切開하여 頭頂骨을 露出시킨 後 bregma의 4∼6 mm 側方, -2∼1 mm 前方에 直徑 5∼6 mm의 craniotomy를 施行하였다. 이때 頭蓋骨의 두께를 最大限 얇 게 남겨 硬膜外 出血을 防止토록 한다. Laser- Doppler flowmeter (Transonic Instrument, U.S.A.)용 needle probe (직경 0.8 mm)를 大腦 (頭頂葉) 皮質 表面에 垂直이 되도록 stereotac-
tic micromanipulator를 使用하여 腦軟膜動脈 에 조심스럽게 近接시켰다. 一定 時間 동안 安 定시킨 後 實驗 protocol에 따라 局所腦血流量 (regional cerebral blood flow, rCBF)을 測定 한다.
2) 腹腔 macrophages로 부터 生成되는 nitric oxide 測定
靑皮 500 mg/kg을 각각 마우스에 1일 1회씩 7일간 經口投與하였다. 4일째 滅菌한 3%
thioglycollate 2ml를 腹腔에 投與하고, 8일째 마우스를 頸椎脫骨하여 屠殺하였다. 腹腔에 cold PBS 10 ml를 注入하여 腹腔細胞를 收集 하고, 4 0C에서 1,300 rpm으로 10분간 遠心分 離하여 RPMI 배지로 2회 洗滌한 後, 直徑 120 mm petri dish에 분주하여 CO2 incubator에 서 培養한 다음, 2時間 後에 附着되지 않은 細 胞를 除去하고, 附着한 細胞만을 cell scraper 로 모아 macrophages로 使用하였다.
24 well plate에 well당 1 x 106 cells을 분주 한 후 각 well에 LPS 1 μg/ml와 γ-IFN 25 units/ml를 添加하지 않은 群과 添加한 群으로 分類하여 37 oC CO2-incubator에서 24 時間 培養한 後 生成된 nitric oxide(NO)量을 Griess 試藥으로 測定하였다16). 배지 100 μl와 Griess reagent(1% sulfanilamide + 0.2% N-Naphth- ylethyl-enediamine 2HCl + 2.5% H3PO4) 100 μl를 混合하여 96 well plate에 넣고 570 nm 에서 microplate reader로 吸光度를 測定하여 미리 作成한 NaNO2의 檢量線에 의해 NO 量 을 測定하였다.
3) 腹腔 macrophages의 phagocytic activity 測定 實驗 2)과 同一한 方法으로 分離한 macro- phages를 1 x 107 cells/ml로 調整하여 測定用 microplate(white)의 각 well에 100 μl를 넣고 lucigenin 溶液 50 μl를 添加하여 37 oC에서 15분간 前處理한 後, zymosan 溶液 30 μl를 添 加하여 5분 間隔으로 60분 동안 lucigenin che- miluminescence를 luminometer를 利用하여 37 oC에서 測定하였다17-18).
4) 統計處理
統計處理는 Student's t-test를 利用하였다.
III. 實 驗 成 績
1. 靑皮가 血壓에 미치는 影響
白鼠의 血壓에 대한 靑皮의 效果를 觀察하기 위하여 濃度別로 靑皮를 靜脈內 投與하여 變化 하는 血壓을 觀察하였다. 對照群에 比하여 藥 物 投與群은 濃度에 依存하여 血壓의 上升을
나타냈다(Table I, Fig. 1).
2. 靑皮가 局所腦血流量에 미치는 效果 白鼠의 局所腦血流量에 對한 靑皮의 效果를 觀察하기 위하여 濃度別로 靑皮를 投與(i.v.)하
여 招來되는 局所腦血流量의 變動을
laser-Doppler flowmeter로 測定하였다. 對照 群에 比하여 藥物 投與群은 濃度에 依存하여 局所腦血流量의 有意한 增加를 나타냈다(Table II, Fig. 2).
3. Propranolol 前處理에 의한 靑皮의 局所 腦血流量에 미치는 效果
白鼠의 局所腦血流量이 靑皮의 用量에 依存 한 rCBF의 增加 反應이 交感神經系의 β受用 Fig 1. Effect of Citri Reticulatae Viride Pericar-
pium extract on mean arteral blood pressure in rats
Fig 2. Effect of Citri Reticulatae Viride Pericar- pium on regional cerebral blood flow Table I. Effect of Citri Reticulatae Viride
Pericarpium extract on mean arterial blood pressure in rats
CRVP
(mg/ml, i.v.) MABP
(mmHg) Percent Control 78.18±1.15 100.0±0.01
0.01 80.74±1.39 103.3±0.02 0.1 84.55±2.99 108.1±0.04 1.0 92.94±5.13** 118.9±0.06 10.0 96.98±5.64* 124.0±0.06 The mean wih standard error was obtained from 6 experiments.
*: Statistically significance compared with control group(*;p<0.05, **;p<0.01,)
CRVP :Citri Reticulatae Viride Pericarpium (靑 皮)
Table II. Effect of Citri Reticulatae Viride Pericarpium on regional cerebral blood flow % change in rCBF CRVP(mg/ml, i.v.) rCBF Percent
Control 4.32±0.24 100.0±0.05 0.01 5.00±0.44 115.8±0.09 0.1 5.80±0.58 134.4±0.10 1.0 6.32±0.32** 146.3±0.05 10.0 6.65±0.31* 154.0±0.05 Other legends are same as Table I.
體에 作用하는지를 알아보기 위하여 propran- olol을 前處理하고 濃度別로 靑皮를 靜脈內 投 與하여 變化하는 局所腦血流量을 觀察하였다.
對照群에 比하여 濃度에 依存하여 增加한 局所 腦血流量이 propranolol(1.5mg/kg)로 前處置하 여 有意한 抑制를 나타냈다(Table III, Fig. 3).
4. 靑皮가 腹腔 macrophage의 nitric oxide 生成에 미치는 效果
腹腔 macrophage에서 生成되는 NO 量은 LPS와 γ-IFN을 添加하지 않았을 때 對照群에 서 1.3±0.2(μM)이었으며, 靑皮를 投與한 群 은 0.8±0.1(μM)로 對照群과 별 差異가 없었 으나, LPS와 γ-IFN을 添加하였을 때는 對照群
에서 9.7±0.3(μM)이었으며, 靑皮를 投與한 群은 2.4±0.1(μM)로 對照群에 비해 NO 生成 이 減少하였다(Fig. 4).
5. 靑皮가 腹腔 macrophage의 phagocytic activity에 미치는 效果
腹腔 macrophage의 phagocytic activity를 測定한 結果, 對照群에 비해 靑皮 投與群은 phagocytic activity가 顯著히 增加하였다(Fig.
5).
Fig 3. Effect of pretreatment with propranolol of Citri Reticulatae Viride Pericarpium on regional cerebral blood flow
Table III. Effect of pretreatment with proprano- lol of Citri Reticulatae Viride Pericar- pium on regional cerebral blood flow % change in rCBF CRVP(mg/ml, i.v.) rCBF Percent
Control 3.66±0.06 100.0±0.02 0.01 4.19±0.45 114.4±0.11 0.1 4.37±0.53* 119.6±0.12 1.0 4.45±0.53* 121.7±0.12 10.0 4.70±0.69* 128.4±0.15 Other legends are same as Table I.
IV. 考 察
韓醫學에서는 모든 疾病의 發生을 正邪의 觀 點에서 說明하고 있는데, 특히 正氣의 强弱에 의해 疾病이 好轉되고 惡化된다고 하였고, 韓 醫學에 있어서 免疫에 대한 槪念은 素問 上古 天眞論의 “眞氣從之 精神內守 病安從來”, 四氣 調氣大論의 “不治己病 治未病”에서 찾아볼 수 있으며 刺法論에서도 “五疫之至 皆相梁易 無問 大小 病狀相似” “正氣在內 邪不可干“이라고 記 述 되었는데 이는 正氣가 存在하고 있는한 邪 氣가 있더라도 侵入하지 못한다는 뜻으로 病邪 에 대한 精氣의 恒常性에 대한 것이며, 靈樞 百 病始生編에서 “風雨寒熱 不得虛 邪不得獨傷人 卒然逢疾風暴雨而不病者 皆無虛故 邪不能獨傷 人”이라하여 正氣虛弱이 疾病 發生의 根本的인 要因임을 나타내고 있다3-4).
正氣란 各種 人體 組織 器官의 機能 活動面 에서 부터 外部 環境에 대한 適應力과 病因에 대한 抵抗力을 말하며, 邪氣란 人體 外部를 破 壞하는 各種 有害 因子로 六淫, 痰飮, 瘀血, 食 積 등의 發病因子를 말한다. 正氣는 免疫機能 과 類似하며 邪氣는 非自己的 抗原要素라 할 수 있다. 다시 말해 正氣가 强하면 强할수록 邪氣에 대한 抵抗力이 强해져 비록 邪氣가 侵 犯하여도 正氣가 이를 防禦하고, 正氣가 弱하 면 弱할수록 邪氣에 대한 對處能力이 低下되어 쉽게 發病한다고 하였다. 그리하여 疾病을 治 療하는데 있어서도 正氣를 補强하는 治療法을 爲主로 使用하면서 邪氣를 除去할 수 있는 方 法을 摸索하게 된 것이다19).
正氣는 人體의 生體代謝를 促進시켜주면서 生命을 延長시켜주고, 疾病의 原因에 대해 防 禦하는 必須不可缺한 因子이고, 邪氣는 人體의 生命을 威脅하는 因子로써 모든 疾病 發生의 原因이라 할 수 있다.
腦血管系 疾患은 그 病理 過程中에서 하나 또는 하나 以上의 腦血管이 關聯되는 모든 疾 患을 包含하는 것으로 血管壁의 모든 異常, 血 栓 또는 塞栓에 의한 血管閉塞, 血管의 破裂, 血壓降下로 인한 腦循環不全, 血管 內徑의 變
化, 血管壁 透過性의 變化, 血液 粘度의 增加, 또는 기타 血液性狀의 變化등을 意味한다20). 正常人에서의 腦血流(cerebral blood flow, CBF)는21) 腦組織 100gm당 50-60ml/min, 즉 분당 全體的으로 700-840ml이며, 各 內頸動脈 (internal carotid artery)에서 1/3씩, 椎骨基底 動脈(vertebro-basilar artery)에서 1/3을 擔當 하게 된다. 腦血流量(CBF)은 (平均動脈壓 - 腦靜脈壓)/ 腦血管抵抗으로 CBF의 決定 要因 으로 가장 重要한 것은 外因的 要所인 動脈灌 流壓(arteril perfusion pressure) 즉 血壓 (blood pressure)으로서 이는 心臟 搏出量 (cardiac output)과 末梢血管 抵抗(peripheral vascular resistance)에 의해 決定되는데 이것 은 延髓의 血管運動中樞(vasomotor center)에 의해 調節된다. 이 血管運動中樞는 음성 되먹 이기 기전(negative feedback mechanism)에 의하여 調節되는데 즉 血壓이 올라가면 抑制시 키는 作用을 나타낸다. 腦血管 疾患에서는 腦 의 自動調節 機轉이 망가져 있어, 一時的인 低 血壓時에 報償 作用이 잘 일어나지 못해, 間歇 的인 虛血性 腦卒中의 症狀이 나타날 수 있다.
그외 血管의 變化인 粥腫性班 또는 動脈硬化證 으로 血管이 좁아져 CBF의 變化를 招來하며, 生化學的 要因으로 이산화탄소(CO2)는 腦血管 擴張을 일으키고 CBF를 增加시킬 수 있는 强 力한 要因中 하나이며 산소(O2)는 그 反對로 酸素分壓이 떨어졌을 때 腦血管 擴張 및 CBF 의 增加를 일으킨다. 內的인 要因에 의해서도 CBF가 변하게 되는데 腦血管에는 口徑內 壓力 에 따라 自動的으로 一定한 壓力을 維持하게 해주는 自動調節能(autoregulation)이 있는데 이는 獨立的으로도, 또는 腦에서 分泌되는 生 化學 物質과도 上昇的으로 作用한다.
腦는22) 生命維持의 中樞로서, 圓滑한 腦血流 維持를 通해 酸素와 葡萄糖 등의 營養物質을 얻고 이산화탄소 등의 老廢物을 除去함으로써 適當한 機能을 維持할 수 있다. 더구나 平均腦 血流量과 代謝量이 每日의 日常的인 生活에 의 해 影響받지 않지만 肉體的, 精神的 活動에 의 해 그러한 活動들과 特別히 關聯된 腦의 一定
部位에서 局所腦血流量의 增加를 일으킨다는 사실은 人體의 圓滑한 活動을 위해서는 腦의 一定部位에서 適當한 血流維持가 必要하다.
腦虛血의 原因인6,21,23-25) 局所血流의 障碍가 機能的인 神經學的 缺損과 形態學的인 損傷을 일으키기 위해서는 어떤 域値에 到達해야한다.
그러나 腦細胞의 壞死나 硬塞으로 發展해나가 는 동안 初期 再灌流(early reperfusion)의 程 度와 期間이 重要한 役割을 擔當하게된다. 腦 虛血의 病態生理學的인 過程은25) 腦血流量의 變化를 中心으로 3段階로 分類할 수 있다. 첫 번째 段階로는 初期貫流不全(initial perpusion failure)의 狀態가 나타나고 이때에 酸素의 消 耗와 局所部位 腦에서의 glucose의 代謝는 完 全히 혹은 相對的으로 保存되어 組織은 不完全 한 狀態이면서 역시 完全히 回復될 수 있는 狀 態이다. 두 번째 段階는 infaction의 다음 段階 에서는 組織에서 必要로하는 減少된 代謝要求 量을 넘어선 rCBF(luxury perpusion)에 의해 特徵지어진다. 세 번째는 腦虛血 損傷의 마지 막 段階인 permanent infarct에서는 代謝量 減 少와 局所腦血流量의 減少가 나타난다.
腦血流의 障碍로 인하여 腦組織의 壞死를 일 으킨 部位의 周邊에는 腦血流가 15-20ml/100g /min로 維持되는 部位가 있는데 이 部位는 腦 機能이 低下되어 있으나 腦血流量이 增加하면 腦機能이 好轉될 수 있는 部位이다. 以上과 같 이 腦組織은 腦血流의 減少 程度에 따라 그 機 能이 低下되거나 停止되며 甚한 腦血流의 障碍 가 繼續될 때는 腦組織의 壞死를 招來하며 反 對로 腦血流 障碍가 發生한 後 數分內에 腦血 流가 正常化 될 때는 腦組織의 壞死를 면하게 된다. 또한 penumbral zone(명암선반영 지역) 에서는 時日이 經過한 後에라도 腦血流가 正常 化되면 그 部位의 腦機能은 好轉될 수 있다.
腦의 動脈 하나가 閉鎖되면 閉鎖部位로 부터 遠位部의 血管內의 貫流壓은 低下되고 그 血管 周邊部位의 血管이 擴張되는데, 이때 側部血行 (collateral circulation)을 通하여 充分한 血液 이 供給되어지면 組織은 壞死를 면하게 된다.
그러나 흔히 腦血管疾患 患者 특히 高血壓이
있거나 高年齡에서는 血管의 動脈硬化性 病變 이 있으므로 이 側部 血行을 통한 腦血流 供給 이 充分히 이루어지지 않을 때가 많다6,25). 血壓은7,26-28) 心臟의 搏動과 收縮力, 末梢血 管, 平滑筋의 緊張度, 體液의 量과 造成, 自律 神經의 活性 및 renin, angiotensin을 包含한 各種 hormone과 生體內 內因性 活性物質 등에 의해 調節되며, 高血壓은 心臟의 血液搏出量과 末梢血管抵抗의 個別的 또는 兩側의 增加로 인 해 發生되는 疾患으로 血壓이 正常보다 높은 境遇를 말한다.
高血壓은8,29) 慢性 循環器系疾患 중 發生頻度 가 가장 높은 疾患으로 最近 그 發生頻度가 增 加하고 있는 趨勢이며, 高血壓은 그 自體로는 症狀을 나타내는 경우는 드물고 腦卒中, 心不 全, 冠狀動脈疾患등 致命的인 合倂症을 誘發할 수 있다. 原因別로 分類하면 本態性 高血壓과 二次性高血壓으로 나눌 수 있다.
高血壓은 腦血管循環의 障碍로 인한 意識障碍 와 半身의 運動痲痺를 惹起시키는 腦卒中의 主 要原因으로 알려져 있으며, 腦卒中은 크게 頭 蓋內出血과 腦硬塞으로 二大分하며, 다시 頭蓋 內出血은 腦出血과 蜘蛛膜下出血으로, 腦硬塞 은 다시 腦動脈의 硬化로 血管內腔이 狹小하게 되어 血行이 阻塞되어 나타나는 腦血栓과 腦血 管以外의 곳에서 生成된 血塊 등이 腦血管을 閉塞시켜 惹起되는 腦塞栓으로 二分化하여 각 각 四大分할 수 있으며, 高血壓으로 因한 腦血 管의 病的症狀으로 頭痛, 眩暈, 意識 및 運動障 碍, 片麻痺, 言語障碍 등의 症狀을 惹起시키는 데 이러한 病症의 發現을 腦卒中이라고 指稱하 고 있다.
實驗에 使用된 Laser-Doppler flowmeter (LDF)는 Doppler를 使用하여 laser waves로 赤血球 數를 測定하는 方法으로 laser probe 를 測定하고자 하는 部位에 近接시켜놓고 pho- todetecror로 測定하는 方法이다. Flowmeter 는 組織이나 血管을 通過하는 赤血球 數를 읽 은 다음 時間에 따른 그 平均値를 計算하여 電 壓으로 表示되며30-32), 正常 範圍에서의 LDF값 은 laser, plobe 및 出力 電壓에 따라서 다르다.
LDF의 應用은 tissue blood flow33), 電氣的 刺 戟에 의한 腦髓膜의 血流量 增加34), 神經外科 에서의 頭部 損傷 患者의 血壓, 腦壓 및 局所腦 血流量(ICU)35-36), 神經 刺戟에 의한 무릎 關節 의 血流量 變化37) 그리고 三叉神經 刺戟에 의 한 顔面의 血流量變化38) 등을 多樣한 laser probe를 利用하여 實驗에 使用하고 있다.
Nitric oxide(NO)는 L-arginine에 NO-syn- thetase (NOS)가 作用하여 生成된다. NOS는 constitutive NOS (cNOS)와 inducible NOS (iNOS) 2 種類가 있으며 cNOS는 vascular en- dothelium 및 brain에서 iNOS는 活性化된 macrophage 및 여러 細胞에서 發見되었다39). 질산염은 질산(nitric acid)의 polyol ester이고 아질산염은 아질산(nitrous acid)의 ester이다.
질산ester와 아질산 ester는 特徵的인 탄소-산 소-질소 結合으로 血管 弛緩 作用이 있으나, 탄 소-질소 결합의 질소화합물은 血管弛緩 作用이 없다. 이러한 유기질산 화합물의 血管 弛緩 作 用은 이 物質들이 모두 體內에서 分解되어 아 질산(NO)를 形成하여 遊離시켜 血管平滑筋을 弛緩시킨다. 生成된 nitric oxide(NO)는 guan- ylate cyclase를 活性化시켜 cyclic guanosine- 3',5'-monophosphate(cGMP)의 組織 中의 濃度 를 增加시키며, 이 cGMP는 cGMP-dependent protein kinase(G-kinase)를 活性化시켜 活性 G-kinase는 myosin light chain kinase (MLCK)를 인산화시켜 MLCK의 活性을 低下 시키며, 동시에 MLC phosphatase의 인산화에 따른 活性으로 인산화 MLC를 탈인산화시키는 機轉등으로 平滑筋을 弛緩시킨다. 그 외 cGMP 는 세포질내 Ca++을 scrcoplasmic reticulum 내로 또는 세포 외로 移動시켜 세포내 calcium 低下를 일으키며, phosphatidylinositol 4,5- bisphosphate가 IP3로 가수분해되는 것을 抑制 하여 세포질내[Ca++]i를 減少시키는 등 여러 機 轉을 통하여 强力한 弛緩作用을 나타낸다40). 實驗에 使用한 靑皮는 芸香科에 屬한 常綠小 喬木인 귤의 未成熟果實의 果皮를 乾燥한 것으 로 精油成分으로 hesperidin, myoinositol, d-limonene lavonid配糖體가 많이 들어있고,
vitamin B1이 많이 含有되어 있으며, 理氣藥類 에 屬하는 藥物이다. 性味는 苦 辛 微溫 無毒 하며, 肝膽經으로 歸經한다. 效能은 疏肝破氣, 散結消痰이며, 胸脇胃脘疼痛, 疝氣, 食積, 乳腫, 乳核 및 久瘧痞塊를 治療한다1-2).
本 硏究는 靑皮의 藥理作用에 대한 實驗으로 血壓과 局所腦血流量의 變化 測定 및 免疫系에 대한 實驗으로 腹腔 macrophage의 nitric oxide 生成과 phagocytic activity에 미치는 影 響을 測定하였다.
實驗 結果를 살펴보면 血壓에 미치는 靑皮의 效果는 濃度에 依存하여 有意한 血壓의 上升을 나타냈으며, laser-Doppler flowmeter를 利用 하여 局所腦血流量의 變動을 測定한 結果 濃度 에 依存하여 局所腦血流量의 有意한 增加를 나 타냈다. 그리고 이러한 局所腦血流量의 增加 機轉을 究明하기위하여 交感神經 β遮斷劑인 propranolol(1.5mg/kg)을 前處置 한 後의 局所 腦血流量의 變化는 有意한 減少를 나타내는 것 으로 보아 靑皮의 局所腦血流量 增加의 여러 機轉中 交感神經 β受用體에 關與함을 알 수 있었다.
免疫系에 미치는 靑皮의 影響을 觀察한 結果 腹腔 macrophage에서 生成되는 NO 量은 LPS 와 γ-IFN을 添加하지 않았을 때 對照群에서 1.3±0.2(μM)이었으며, 靑皮를 投與한 群은 0.8±0.1(μM)로 對照群과 별 차이가 없었으 나, LPS와 γ-IFN을 添加하였을 때는 對照群에 서 9.7±0.3(μM)이었으며, 靑皮를 投與한 群 은 2.4±0.1(μM)로 對照群에 비해 NO 生成이 減少하였으며, 腹腔 macrophage의 phagocytic activity에 미치는 效果는 對照群에 비해 靑皮 投與群은 phagocytic activity가 顯著히 增加하 였다(Fig. 5). 이는 macrophage로 부터 生成되 는 NO가 phagocytic activity를 減少시킨다는 報告와 비교하였을 때 靑皮가 NO 生成을 抑制 하여 phagocytic activity를 增加시킨 結果라 推定되나 자세한 機轉은 追後 硏究되어야 할 것이다.
V. 結 論
靑皮가 白鼠의 血壓 및 局所腦血流量의 變化 와 靑皮를 마우스에 經口投與하고 peritoneal macrophages에 미치는 影響을 觀察한 結果 다 음과 같다.
1. 靑皮는 濃度依存的으로 血壓의 上升을 나타 냈다.
2. 靑皮는 濃度依存的으로 有意한 局所腦血流 量의 增加를 나타냈다.
3. Propranolol의 前處置로 局所腦血流量의 有 意한 減少를 나타냈다.
4. Peritoneal macrophages로 부터 nitric oxide 生成을 抑制하였다.
5. Peritoneal macrophages의 phagocytic activity를 增加시켰다.
以上의 結果를 살펴보면 靑皮는 濃度에 依存 하여 血壓과 局所腦血流量은 有意한 上升을 나 타냈으며, 增加한 局所腦血流量은 交感神經 β 遮斷劑인 propranolol(1.5mg/kg)을 前處置로 有意한 減少를 나타냈다. 또한 靑皮의 免疫系 에 미치는 影響中 腹腔 macrophage에서 生成 되는 NO 量은 LPS와 γ-IFN을 添加하지 않았 을 때는 對照群에 비해서 별 차이가 없었으나, LPS와 γ-IFN을 添加하였을 때는 對照群에 비 해서 NO 生成이 減少하였으며, 腹腔 macroph- age의 phagocytic activity에 미치는 效果는 對 照群에 비해 靑皮 投與群은 phagocytic acti- vity가 顯著히 增加하였다. 이러한 靑皮에 대한 多樣한 效果는 앞으로 繼續 硏究되져야할 課題 이며, NO에 대한 相反되는 報告 또한 追後 仔 細한 機轉을 硏究해야할 것으로 思料된다.
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