The Effect of Aralia Cordata Thunb and Cimicifuga Heracleifolia on Cartilage Protection by the Regulation of Metabolism in Human Osteoarthric Chondrocytes

• Published in: Journal of acupuncture research pp. 39 - 54
• Main Authors: 신예지, 백용현, 박동석, 김재규, 고형균
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: 대한침구의학회 01.08.2010
• Subjects: 한의학
• ISSN: 2586-288X; 2586-2898

목적 : 퇴행성 관절염은 염증성 사이토카인인 IL-1β에 의해 연골관절이 파괴되고 이로 인해 염증성 사이토카인이 더욱 증가하는 질환이다. 퇴행성 관절염을 치료하기 위해서는 연골 파괴를 가속화시키는 catabolic cytokines의 활성을 줄이고, 성장인자인 anabolic factor의 활성을 증가시는 연골 보호 작용이 있어야 한다. 본 연구에서는 독활․승마 처방(OAH19T)이 catabolic/anabolic 대사 조절에 어떤 영향을 미치는지와 그 신호 전달 기전에 대해 연구하였다. 또한 OAH19T를 구성하는 단미재 및 임상에서 사용되는 COX-2 inhibitor인 Celebrex(CEL)와 효능을 비교 실험하였다. 방법 : 배양된 세포에 IL-1β로 자극한 후 ① glycosaminoglycan(GAG)의 분해 억제 정도, ② OAH19T와 CEL에 대하여 MMP-1과 MMP-3의 유전자 발현 및 활성 억제, ③ Aggrecan 및 Aggrecanases의 유전자 발현 및 활성 억제, ④ OAH19T의 growth factor의 조절 능력, ⑤ MAPK pathway 등을 RT-PCR(reverse transcriptase-polymerase chain reaction), ELISA(Enzyme-linked immunosorbent assay), western blot, viability 측정을 통해 검증했다. 결과 : 사람 관절 세포에서 ① 독활․승마 각각의 단미재, 임상에서 사용중인 셀레콕시브(CEL), 조인스보다 실험 약물(OAH19T)이 저농도에서 GAG 분해 억제 효과가 우수하였고, 부탄올로 분획한 OAH19B와는 동등한 효과를 보였다. ② OAH19T는 IL-1β에 의하여 활성화된 MMP-1과 MMP-3의 발현을 모두 억제하였으나, CEL은 MMP-1의 발현은 억제하였으나 MMP-3의 발현은 억제하지 못하였다. ③ OAH19T는 IL-1β에 의하여 손상된 Aggrecan을 회복시켰으며 이는 활성화된 Aggrecanase-1과 Aggrecanase-2를 억제시킴으로써 나타난 결과이다. 그러나 CEL의 경우, 손상된 Aggrecan을 회복시키지 못하였다. ④ 배양된 세포는 IL-1β에 의하여 TGF-βII및 TGF-βreceptor II의 발현이 억제되었으나, OAH19T는 TGF-βII및 TGF-β receptor II의 발현을 회복시켜 OAH19T가 anabolic한 조절능력이 있음을 시사한다. 그러나 CEL의 경우 growth factor에 대한 조절 능력이 없었다. ⑤ 대사 조절 작용에 대한 기전으로서 MAPK pathway에 대해서 연구한 결과 IL-1β에 의하여 유도된 pERK, pp38 kinase의 활성은 억제하였고, pJNK의 활성은 변하지 않았다. 또한 OAH19T는 연골 세포에 독성이 없었으며 IL-1β에 의해 유도된 세포 증식만을 억제시켰다. 이 결과로, OAH19T가 OA chondrocyte의 탈분화 및 세포 고사를 억제하여 연골보호 및 회복 효과가 있음을 알 수 있었다. 결론 : OAH19T는 이를 구성하는 단미재 및 CEL보다 연골보호 효과가 월등하였고, 이러한 연골보호 효과는 catabolic cytokines/growth factors의 균형으로 대사조절을 통해 연골세포의 탈분화 및 세포 고사를 억제하여 연골보호 및 회복 효과가 있음을 알 수 있었다. KCI Citation Count: 3