최근 보편적인 미생물 통제 전략에 대한 대체요법으로 다양한 식물유래 화합물에 대한 관심이 집중되고 있는데 황금은 수천 년 동안 한의학에서 사용되어 왔으며 3-4년 된 식물의 뿌리부분이 약재로 사용되어 주로 알레르기성 비염, 천식, 열, 감기, 설사 등의 치료에 사용되고 왔다. baicalensis의 수용성 추출물이 캔디다증 환자들로부터 분리된 임상 Candida 균주에 대해 우수한 항바이오필름 능력을 나타내며, 이러한 능력이 세포벽 합성 억제와 이로 인한 살진균 활성 그리고 \( \mathrm{G}_{0} / \mathrm{G}_{1} \)에서 \( \mathrm{S} \)로의 세포주기의 진행을 억제하는 다중 효과와 관련이 있음을 XTT 환원분석법, (1,3)- \( \beta \)-D-glucan synthase 활성, FUN-1/Calcofluor white 이중염색, neutral red 염색, time-kill assay, 세포주기 분석을 통해 연구하였다.
<h1>서 론</h1> <p>Candida species는 기회감염균으로 치명적인 질환에 걸렸거나 면역력이 약화된 환자에게 표재성 전신질환을 유발한다. 비록 C. krusei, C. tropicalis, C. glabrata, C. parapsilosis, C. guilliermondii와 같은 non-albicans species가 지속적으로 발견되고 있으나, C. albicans는 아직도 가장 널리 발견되는 진균성 병원균으로 기록되고 있다.</p> <p>C. albicans의 독성은 adhesin을 포함한 숙주조직에 대한 부착 분자, 단세포성 효모형과 필라멘트성 균사형으로의 상호 형태변화, 아스파르트산 단백질 분해효소나 phos-pholipase와 같은 가수분해효소의 분비, 환경변화에 대한 반응성과 같은 다양한 요인에 의해 결정된다. C. albicans 의 가장 중요한 독성요인 중 하나는 생물학적 표면과 맥관내 카테타를 포함한 비생물학적 표면 모두에 바이오 필름이라는 소군락을 형성하여 숙주를 감염시키는 능력이다. 최근의 연구에 따르면 C. albicans에 의해 형성된 대부분의 질환이 바이오필름의 성장과 관련이 있음을 보여준다. 진균성 바이오필름은 캔디다의 은신처로 작용하여 숙주의 면역체계를 회피하고 다른 병원체로부터의 경쟁적 압력을 견뎌내며 항진균제의 치료에 대한 내성을 유발하여전통적인 항진균제 사용에 대한 문제점을 심화시키고 있다.</p> <p>진균의 세포벽은 세포 건조중량의 \( 15-30 \% \)를 차지하는데, 이는 세포의 상당한 에너지를 세포벽 합성에 사용함을 의미한다. 세포벽은 강한 팽압을 견딜 수 있게 하며 세포내의 안정된 삼투압을 유지할 수 있게 한다. 또한 세포형태를 유지시키고 형태변화를 가능하게 하며 물리적인 손상에 대한 방어를 돕는다. 이밖에 세포벽은 부착이나 건조에 대한 보호 기능, 세포벽의 외피 단백질에 대한 부착장소로 작용한다.</p> <p>C. albicans의 세포벽은 mannoprotein(16-23\%), \( (1,3) \)-과 \( (1,6)-\beta \)-D-glucan(47-60\%), 단백질(16-25\%), 지질(1-7\%), 키틴(0.6-9\%)으로 조성된다. 이들 중 글루칸은 세포의 형태와 경도를 유지하는 구조적 중요성을 나타낸다. \( (1,3)-\beta \)-D-glucan synthase는 Candida 속과 Aspergillus 속을 포함하는 진균류의 세포벽 중 한 성분인 \( (1,3)-\beta \)-glucan polymer 의 형성을 촉매하는 효소로 C. albicans, Neurospora crassa, Saccharomyces cerevisiae와 같은 효모의 세포막에 결합되어 발견된다. 이 효소는 UDP-glucose를 기질로 사용하여 직선형의 polymer 형성을 촉매하며 caspofungin, anidulafungin, micafungin과 같은 항진균제의 표적으로 작용한다.</p> <p>Candida 감염에 대한 치료는 진균의 진핵세포적 특성 때문에 쉽지 않다. 지난 수십 년간 진균의 치료는 진균 세포막의 ergosterol에 결합하는 amphotericin B와 같은 살진균성 polyene에 의존해왔다. 최근에는 비교적 사용이 용이한 azoles 계열의 정진균제가 진균의 감염에 대한 치료제로 널리 사용되고 있다. 그러나 제한된 약제의 지속적인 사용으로 인하여 내성 균주가 출현하고 일부 환자에서는 치료량에서의 심각한 부작용과 관련된 다양한 문제들이 발생하고 있다. 따라서 독성이 낮고 높은 치료효과를 지닌 고유한 항진균제의 개발이 시급한 실정이다.</p> <p>최근 보편적인 미생물 통제 전략에 대한 대체요법으로 다양한 식물유래 화합물에 대한 관심이 집중되고 있는데 그 이유는 이들 화합물들이 질병과 감염에 대한 치료 및 예방을 위해 오랜 역사 동안 민간 요법으로 널리 사용되어 안전하다고 생각되기 때문이다. 황금(Scutellaria baicalensis Georgi)은 한국, 중국, 일본, 몽고 원산지로 수천 년 동안 한의학에서 사용되어 왔다. 3-4년 된 식물의 뿌리부분이 약재로 사용되며 주로 열, 감기, 설사, 알레르기성 비염, 천식의 치료에 사용되고 있다. 이 식물의 주성분은 baicalin, baicalein, wogonin으로 메탄올, 에탄올, 아세톤에 잘 녹지만 물이나 벤젠에는 잘 녹지 않는다. 이들은 항염증제, 항산화제로 작용한다.</p> <p>본 연구는 S. baicalensis의 수용성 추출물이 캔디다증 환자들로부터 분리된 임상 Candida 균주에 대해 우수한 항바이오필름 능력을 나타내며, 이러한 능력이 C. albicans의 \( (1,3)-\beta \)-D-glucan synthase 활성의 저해를 통한 세포벽 합성 억제와 이로 인한 살진균 활성 그리고 \( \mathrm{G}_{0} / \mathrm{G}_{1} \)에서 \( \mathrm{S} \)로의 세포주기의 진행을 억제하는 다중 효과와 관련이 있음을 XTT 환원분석법, (1,3)- \( \beta \)-D-glucan synthase 활성, FUN-1/Calcofluor white 이중염색, neutral red 염색, time-kill assay, 세포주기 분석을 통해 연구하였다.</p>