골관절염(OA)은 65세 이상 노년층에게 영향을 미치는 만성 퇴행성 골관절 질환 중 하나입니다.
1일반적으로 골관절염 환자는 연골 손상, 활막 염증, 연골세포 침식으로 진단되며, 이는 통증과 신체적 고통을 유발합니다.
2관절염 통증은 주로 관절 연골의 염증으로 인한 퇴행성 변화 때문에 발생하며, 연골이 심하게 손상되면 뼈끼리 부딪혀 견딜 수 없는 통증과 신체적 고통을 유발할 수 있습니다.
3관절의 통증, 부기, 경직과 같은 증상에 염증 매개체가 관여한다는 사실은 잘 알려져 있습니다. 골관절염 환자의 경우, 연골과 연골하골의 침식을 유발하는 염증성 사이토카인이 활액에서 발견됩니다.
4골관절염 환자들이 일반적으로 호소하는 두 가지 주요 증상은 통증과 활막 염증입니다. 따라서 현재 골관절염 치료의 주요 목표는 통증과 염증을 줄이는 것입니다.
5비스테로이드성 및 스테로이드성 약물을 포함한 기존의 골관절염 치료법은 통증과 염증 완화에 효과가 입증되었지만, 이러한 약물을 장기간 사용하면 심혈관계, 위장관 및 신장 기능 장애와 같은 심각한 건강 문제를 유발할 수 있습니다.
6따라서 부작용이 적으면서 효과는 더 뛰어난 골관절염 치료제를 개발해야 합니다.
천연 건강 제품은 안전하고 쉽게 구할 수 있다는 장점 때문에 점점 더 인기를 얻고 있습니다.
7한국 전통 의학은 관절염을 비롯한 여러 염증성 질환에 효과가 있는 것으로 입증되었습니다.
8오클랜드 라파(Aucklandia lappa DC.)는 기의 순환을 촉진하여 통증을 완화하고 위장을 진정시키는 등의 약효가 있는 것으로 알려져 있으며, 전통적으로 천연 진통제로 사용되어 왔습니다.
9이전 보고서에 따르면 A. lappa는 항염증 효과를 가지고 있는 것으로 나타났습니다.
10,
11], 진통제 [
12], 항암제 [
13], 그리고 위 보호 [
14A. lappa의 다양한 생물학적 활성은 주요 활성 화합물인 코스투놀라이드, 데하이드로코스투스 락톤, 디하이드로코스투놀라이드, 코스투스 락톤, α-코스톨, 사우수레아 락톤 및 코스투스 락톤에 의해 발생합니다.
15이전 연구에서는 코스투놀라이드가 NF-kB 및 열충격 단백질 경로 조절을 통해 대식세포를 유도하는 지질다당류(LPS)에서 항염증 특성을 나타냈다고 주장했습니다.
16,
17그러나 A. lappa의 골관절염 치료 효과에 대한 연구는 아직 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 MIA(모노소듐 요오드아세트산염)와 아세트산으로 유도된 설치류 모델을 이용하여 A. lappa의 골관절염 치료 효과를 조사하였다.
모노소듐 요오드아세테이트(MIA)는 동물에서 골관절염의 통증 행동 및 병태생리학적 특징을 유발하는 데 널리 사용됩니다.
18,
19,
20MIA를 무릎 관절에 주입하면 연골세포 대사가 교란되어 연골 및 연골하골 침식과 같은 염증 및 염증성 증상이 유발되는데, 이는 골관절염의 주요 증상입니다.
18아세트산으로 유발되는 경련 반응은 염증성 통증을 정량적으로 측정할 수 있는 동물의 말초 통증 모사 모델로 널리 알려져 있다.
19마우스 대식세포주인 RAW264.7은 염증에 대한 세포 반응을 연구하는 데 널리 사용됩니다. RAW264 대식세포는 LPS로 활성화되면 염증 경로를 활성화하고 TNF-α, COX-2, IL-1β, iNOS, IL-6 등의 여러 염증 매개 물질을 분비합니다.
20본 연구에서는 MIA 동물 모델, 아세트산 유도 동물 모델 및 LPS로 활성화된 RAW264.7 세포에서 골관절염에 대한 A. lappa의 진통 및 항염 효과를 평가했습니다.
2. 재료 및 방법
2.1. 식물 재료
본 실험에 사용된 A. lappa DC.의 건조 뿌리는 에풀립제약(주)(서울, 한국)에서 구입하였다. 이 뿌리는 가천대학교 한의과대학 약용약리학과 이동훈 교수에 의해 동정되었으며, 표본 등록번호는 18060301로 등록되었다.
2.2. A. lappa 추출물의 HPLC 분석
A. lappa는 환류 추출 장치(증류수, 100°C에서 3시간)를 사용하여 추출하였다. 추출액은 여과한 후 저압 증발기를 이용하여 농축하였다. A. lappa 추출물은 -80°C에서 동결건조 후 44.69%의 수율을 나타냈다. A. lappa의 크로마토그래피 분석은 Agilent 1260 InfinityⅡ HPLC 시스템(Agilent, Pal Alto, CA, USA)에 연결된 HPLC를 이용하여 수행하였다. 크로마토그래피 분리를 위해 EclipseXDB C18 컬럼(4.6 × 250 mm, 5 µm, Agilent)을 35°C에서 사용하였다. 시료 100 mg을 50% 메탄올 10 mL에 희석하고 10분간 초음파 처리하였다. 시료는 0.45 μm 주사기 필터(Waters Corp., Milford, MA, USA)로 여과하였다. 이동상 조성은 0.1% 인산(A)과 아세토니트릴(B)이었으며, 컬럼 용출 조건은 다음과 같았다: 0–60분, 0%; 60–65분, 100%; 65–67분, 100%; 67–72분, 0% 용매 B, 유속 1.0 mL/min. 주입량 10 μL를 사용하여 210 nm에서 용출액을 관찰하였다. 모든 분석은 3회 반복하여 수행하였다.
2.3. 동물 사육 시설 및 관리
생후 5주 된 수컷 Sprague–Dawley(SD) 랫트와 생후 6주 된 수컷 ICR 마우스를 삼타코바이오코리아(경기도, 한국)에서 구입했습니다. 동물들은 항온(22 ± 2 °C), 항습도(55 ± 10%) 및 12시간 명암 주기의 사육실에서 사육했습니다. 실험 시작 전 1주일 이상 환경에 적응시켰습니다. 사료와 물은 자유롭게 공급했습니다. 모든 동물 실험 절차는 가천대학교 동물실험윤리위원회(GIACUC-R2019003)의 동물 관리 및 취급에 관한 윤리 규정을 엄격히 준수하여 수행했습니다. 본 연구는 연구자 맹검 병행 연구로 설계되었습니다. 안락사 방법은 동물실험윤리위원회의 지침을 따랐습니다.
2.4. MIA 주사 및 치료
실험용 쥐를 무작위로 대조군, 인도메타신 투여군, A. lappa 투여군의 네 그룹으로 나누었습니다. 2% 이소플루란-O2 혼합 가스로 마취시킨 후, 실험적 골관절염(OA)을 유발하기 위해 MIA(40 mg/m³; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 50 μL를 무릎 관절 내 주사했습니다. 각 그룹의 처치는 다음과 같이 진행했습니다. 대조군과 가짜 수술군은 AIN-93G 기본 사료만 섭취했습니다. 인도메타신 투여군은 AIN-93G 사료에 인도메타신(3 mg/kg)을 첨가하여 투여했고, A. lappa 300 mg/kg 투여군은 AIN-93G 사료에 A. lappa(300 mg/kg)를 첨가하여 투여했습니다. 각 그룹은 골관절염 유발일로부터 24일 동안 체중 190~210g당 15~17g의 비율로 매일 투여했습니다.
2.5. 하중 지지력 측정
골관절염 유발 후, 예정된 일정에 따라 incapacitance-MeterTester600(IITC Life Science, Woodland Hills, CA, USA)을 사용하여 쥐 뒷다리의 체중 부하 능력을 측정했습니다. 뒷다리에 분산되는 체중은 체중 부하 능력(%)으로 계산했습니다.
