A Study on Bone Resorption & Osteoporosis by Yukmi-jihwang-tang-Jahage Extracts

Kang, Hyeng-Jung;Kim, Dong-Il;Lee, Tae-Kyun
강형정;김동일;이태균

  • Published : 20030000

Abstract

六味地黃湯-紫河車(Yukmi-jihwang-tang; YJ)는 7가지 한약재인 Rehmannia glutinosa LIBOSCH, Dioscorea japonica THUNB, Cornus officinalis SIEB. Et ZUCC, Poria cocos WOLF, Paeonia suffruticosa ANDR, Alisma plantago-aquatica var. orientale SAMUELS와 Hominis Placenta로 구성되어 있으며 본 약제는 면역학적으로 골대사활성이 있는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 YJ의 항골다공증활성을 분자세포 생물학적으로 검정하였다. 골다공증의 과정에서 골흡수의 핵심물질인 $PGE_2$가 생리활성 사이토카인인 IL-1${\beta}$ 생성을 쥐의 태아유래 두개골osteoblast에서 촉진하였으며 동시에 $PGE_2$는 태아osteoblast에서 IL-1${\beta}$의 생리활성을 자극하는 역할을 하였다. 또한, 골재흡수의 요소인 $PGE_2$가 IL-1${\beta}$유전자발현을 적어도 RNA의 전사수준에서 조절하고 있음을 제시하였다. 이러한 IL-1${\beta}$생성억제에 대한 YJ의 활성을 검정하고자 $PGE_2-$ 및 LPS-자극된 IL-1${\beta}$생성을 실험한 결과 YJ는 이들의 자극을 강하게 억제하였다. 한편 YJ의 전처리효과를 확인하기 위하여 전처리 1시간 및 24시간 뒤에 IL-1${\beta}$생성이 크게 저하되었다. 또한, YJ는 $PGE_2-$자극 및 유발 IL-1${\beta}$ mRNA전사를 크게 억제하였다. $PGE_2-$매개된 IL-1${\beta}$의 생성유도가 cAMP antagonist인 Rp-cAMP와 protein kinase A (PKA) inhibitor에 의해서도 억제되어, $PGE_2$에 의한 IL-1${\beta}$생성은 cAMP-PKA signaling pathway에 의하여 IL-1${\beta}$유전자발현을 조절하고 있음이 밝혀졌다. 한편, 세포막에 존재하는 지방산인 arachidonic acid의 COX-2에 의한 대사산물 prostanoid 중에서 $PGE_2$$PGE_1$은 MMP-1유전자 전사의 유력한 자극원으로 작용을 하였으나 arathromboxane $B_2$는 작용을 하지 않았다. 흥미롭게도 YJ (100 ${\mu}g/ml$$PGE_2$와 동시처리하였을 때 골대사의 최종단계인 collagen분해의 관련효소인 metalloproteinase인 MMP-1유전자의 mRNA transcription은 억제되었으며 동시에 YJ처리가 $PGE_2-$유발 $^{14}C$-label type I collagen film의 분해를 억제하였다. YJ의 전처리는 $PGE_2-$자극 $^{14}C$-label type I collagen의 분해를 감소시켰다. 한편, 진핵세포의 라이보솜에 선택적으로 결합하여 단백질합성억제제로 기능을 하는 Cycloheximide는 $PGE_2$의 이러한 효과를 완전히 억제하여 다른 유전자발현을 필요로하고 있음을 밝혔다. 또한, second messenger analog인 8-bromo-cAMP의 처리는 MMP-1 messenger RNA (mRNA) 발현수준에서 $PGE_2$ 의 효과와 처리농도(dose)에 의존하여 유사하게 나타내었다. $PGE_2$ 와 YJ (100 ${\mu}g/ml$)를 동시에 처리한 경우 MP-1 mRNA transcription의 상승효과가 약간은 검출되었다. 이러한 결과들로부터 YJ가 골대사과정중 골재흡수를 억제하는데 효과적임을 밝히게 되었으며, YJ의 골다공증의 억제기전이 골재흡수관련 단백질들의 전사조절에 있음을 밝히게 되었다.

Keywords

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