甘草麻黃湯(Gamchomahwang-tang Extract; GME)은 發作性 喘息 증상에 응용할 수 있는 대표적인 처방으로 甘草, 麻黃의 두 가지 單味로 구성되어 있다. mouse에 Ovalbumin(OVA)을 2회 면역한 후, OVA 비말(aerosol)에 반복하여 노출시킴으로써 알러지성 기관지 천식을 유발하였다. 실험군은 7일 동안 경구로 GMEⅠ(마황: 감초 = 2:1), GMEⅡ(마황: 감초 = 4:1)를 투여하였고, 대조군은 PBS를 투여하였다. Methacholoine에 대한 반응으로 측정한 기도과민반응(airway hyperreactivity: AHR)은 실험군에서 대조군에 비해 낮게 나타났으며, 특히 GMEⅡ 투여군에서 현저히 낮은 수치를 보였다. 또한 폐 조직을 비교한 결과, 실험군에서 폐 조직에서 기도협착과 염증세포의 침윤억제를 관찰할 수 있었으며, GMEⅡ 투여군에서는 거의 정상군과 유사한 폐 조직의 모습을 확인하였다. 폐 염증 반응을 비교하기 위하여 기관지폐포세척액(bronco-alveolar lavage fluid; BALF)을 조사한 결과, GME 투여군 모두에서 천식 증상의 유발과 관계 깊은 호산구의 분포가 유의성 있게 감소하였으며, GMEⅡ 투여군에서 더욱 큰 폭으로 감소하였다. GME의 작용기전을 파악하기 위하여 천식반응에 관여하는 cytokine들의 BALF 내 농도를 비교한 결과, IL-4, IL-5 및 IL-13 등 천식반응과 관계 깊은 2형 cytokine의 농도가 유의하게 감소하였으며, 폐 내 mRNA 발현도도 유의성 있게 억제되었는데, 특히 GMEⅡ 투여군에서 억제 효과가 크게 관찰되었다. 또한 알러지성 반응을 매개하는 혈청 내 IgE 항체의 농도를 비교한 결과 GME 투여군 모두에서 유의성 있게 저하되어 있었으며, GMEⅡ 투여군에서 더욱 낮은 수치가 확인되었다. 이상의 결과를 종합할 때 GME는 mouse 모델에서 알러지성 기관지 천식 증상을 억제하였고, 이는 Th2 cytokine의 억제를 통한 호산구, IgE 매개반응으로 이어지는 탈과립의 억제작용에 의한 것으로 판단되며, GMEⅡ 투여군에서 그 효과가 우수하게 나타났다.
Background and Objective : Asthma is a chronic inflammatory disease at the mucosa and is associated with excess production of Th2 cytokine and eosinophil accumulation in lung. Gamchomahwang-tang extract(GME) is one of the well known prescription used in oriental medicine for treating asthma. This study was designed to compare the anti-asthmatic effect of GME according to the ratio of 2 compounds.
Methods : To examine the effects of GME on asthma, mice were sensitized with 100 ㎍ of OVA and 1 ㎎ of aluminum potassium sulfate(Alum; Sigma) intraperitoneally on day 1 and 15. From day 22, mice were challenged on 3 consecutive days with 5% OVA. The anti-asthmatic effects of GME were evaluated by enhanced pause(Penh), bronchoalveolar lavage fluids (BALF), inflammatory cytokine production and genes expression, serum IgE production. and histological change in lung tissue. GMEⅠ consists of ES and GU in the proportion 2:1(300 ㎎/㎏ group), GMEⅡ consist of ES and GU in the proprtion 4:1(300 ㎎/㎏ group).
Results : GMEⅠ,Ⅱ generally inhibited lung inflammation, inflammatory cells infiltration and cytokine production and gene expression such as IL-4, IL-5 and IL-13 in BALF and serum IgE level. GMEⅡ significantly reduced the cytokine production and gene expression such as IL-4, IL-5 and IL-13 in BALF and GMEⅠ decreased cytokine production of IL-4, IL-13 in BALF and gene expression of IL-4, IL-5 in Lung. GMEⅡ potently inhibited the development of Penh and also reduced the number of eosinophil during OVA-induced AHR(airway hyper-reactivity). Overall the results show that GMEⅡ has more effect on inhibiting production, gene expression of cytokine, serum IgE level and development of Penh than GMEⅠ. Consequently, GMEⅡ might be more effective than GMEⅠ at inhibiting allergic asthma on the OVA-induced mice model.
Conclusion : These results indicate that GME has a deep inhibitory effects on airway inflammation and hyperresponsiveness in mice model of asthma and that suppression of IL-4, IL-5, IL-13 expression and decrease of IL-4, IL-5, IL-13 production in BALF might contribute this effect. Hence, the results indicate that GME might be useful herbal medicine of allergic asthma. As a result, GMEⅡ mght be superior to GMEⅠ in the aspect of anti-asthmatic effect on the OVA-induced mice model.
목차
Ⅰ. 緖 論 1Ⅱ. 材料 및 方法 31. 재료 3가. 실험동물 3나. 약재 3다. 시약 및 기기 4(1) 시약 4(2) 기기 42. 방법 4가. 시료의 추출 4나. 기관지 천식 생쥐 모델 5다. 기관지폐포세척액 (bronchoalveolar lavage fluid; BALF) 검사 6라. 조직병리검사 6마. 기도과민반응(airway hyper-reactivity; AHR) 측정 6바. RNA 추출 7사. 정량적 중합 효소 반응 7아. 효소면역측정법(enzyme- linked immunosorbent assay; ELISA)을 이용한 세포활성물질 측정 7자. 통계처리 8Ⅲ. 實 驗 結 果 91. 염증 유발에 의한 기관지 수축에 대한 감초마황탕 (Gamchomahwang-tang Extract; GME)의 효과 92. Ovalbumin(OVA)으로 유도한 천식 마우스 모델의 기관지 폐 조직에 대한 감초마황탕의 효과 113. 기관지 천식 유발 시 BALF 내 세포 수의 변화에 대한 감초마황탕의 효과 134. 기관지 천식 유발 시 혈청 내 사이토카인 분비에 대한 감초마황탕의 효과 15가. IL-4 생성에 미치는 영향 15나. IL-5 생성에 미치는 영향 17다. IL-13 생성에 미치는 영향 195. 기관지 천식 유발 시 IgE 분비에 미치는 감초마황탕의 효과 21Ⅳ. 考 察 23Ⅴ. 結 論 33VI. 參考文獻 34