마늘은 항균, 항진균, 항바이러스, 면역 반응 개선, 항산화 기능을 가지며, 마늘 추출물은 심근이상 억제와 고지혈증 감소 효과로 알려져 있다. 마늘의 주요 성분은 황 화합물로, 특히 allicin이 가장 잘 알려진 생리활성 성분이지만 alliin의 혈관기능에 관한 연구는 적은 편이다. 따라서 본 연구에서는 alliin이 혈관 내피세포의 다양한 기능에 미치는 영향을 조사하고, 혈관 기능과 관련된 세포 내 신호 전달의 변화와 유전자의 조절 패턴을 확인하여 alliin의 새로운 혈관 기능에 대한 가능성을 제시한다. 이를 위해 혈관 내피 세포의 성장, 세포사멸, 이동, 혈관 형성과 응집 등 다양한 혈관 기능을 조사하고, western blot과 RT-PCR을 통해 실험 결과를 확인한다.
<h1>서 론</h1><p>마늘(Allium sativum)은 오래 전부터 독특한 맛과 향을 지닌 식품으로 많이 사용되어 왔고, 항균, 항진균, 항바이러스, 면역 반응 개선, 항산화제로서의 기능을 가지고 있다고 알려져 왔다. 또한 마늘 추출물은 isoproterenol 유발 심근이상 억제, 고지혈증 감소효과를 일으키는 등, 죽상동맥경화와 관련한 여러 심혈관 질환을 예방하고 치료하는데 효과가 있다고도 알려져 있다. 마늘추출물을 이용한 세포실험결과에서도 콜레스테롤합성의 중요 조절 효소인 hydroxymethyl-glutaryl-CoA reductase 억제효과가 관찰되는 등, 마늘의 주요 성분이 심혈관 기능과 밀접하게 연계되어 있음을 알 수 있다.</p><p>마늘의 효능을 나타내는 주요 성분은 황 화합물들로 알려져 있고, 대표적으로 알려진 성분은 allicin (allyl 2-propene-thiosulfinate or diallyl thiosulfate), allyl methyl thiosulfonate, 1-propenyl allyl thiosulfate, \(\gamma\)-L-glutamyl-S-alkyl-L-cysteine 등이 있으며, 그 중 allicin이 가장 생리활성이 잘 알려진 성분이다. 생마늘에는 allicin이 존재하지 않으며, 마늘을 잘게 파쇄하거나 분쇄할 경우 아미노산의 하나인 cysteine에서 유래한 sulfoxide인 alliin (S-allyl cysteine sulfoxide)이 allinase에 의해 allicin으로 변환된다. Alliin은 열이나 산에 안정하여, 익힌 마늘, 마늘초, 흑마늘에도 존재한다. Alliin은 항암, 고지혈증 억제, 항당뇨, 항산화 효과를 갖는 것으로 알려져 있다.</p><p>Alliin의 생리기능에 관한 연구는 지난 수년간 많은 연구자들에 의해 진행되어 왔으나 혈관기능에 관한 alliin의 역할을 규명하는 연구는 상대적으로 매우 적었다. 혈관은 내피층과 혈관평활근 그리고 결체조직으로 이루어져 있고, 내피층은 유동하는 혈액과 직접 접촉하면서 혈관의 기능의 항상성을 조절한다. 따라서 혈관 내피층에서 일어나고 있는 내피세포의 성장, 세포사멸, 세포이동이나 세포신호전달체계의 활성 등은 혈관의 생리기능, 예를 들면, 혈관형성, 혈관긴장, 혈관 리모델링 등에 중요하게 관여한다. 따라서 alliin의 혈관기능을 이해하기 위해서 혈관내피세포의 성장과 세포사멸, 혈관이동 및 세포신호전달체계에 alliin이 어떻게 관여하고 있는지를 규명하는 것이 필수적이다. 이와 같은 연구는 혈관의 병리기능에 alliin이 어떻게 역할을 하고 있는지를 이해하는 것과도 밀접하게 연계되어 있다.</p><p>혈관에서 진행되는 대표적인 질환은 동맥경화이다. 동맥경화는 혈관에서 발생하는 질환으로, 초기에는 염증반응으로 진행된다. 염증반응이 시작되는 부위에서 화학주성 사이토카인들이 분비되면 단핵구와 같은 혈구세포가 병소 부위의 내피층에 부착하면서 단핵구나 백혈구 등이 내피층 안으로 이동(trans-endothelial migration)하게 된다. 내막 안으로 들어간 단핵구가 대식세포나 포말세포로 변환된 후 콜레스테롤 등이 축적되면 동맥경화반이 형성된다.</p><p>본 연구에서는 현재까지 많은 연구가 이루어지지 않았던 alliin의 혈관기능을 포괄적으로 이해하기 위하여 혈관 내피 세포의 성장과 세포사멸, 혈관 내 상처를 치유하고 혈관 형성의 중요한 과정 중 하나인 혈관 내피 세포의 이동, 혈관을 확장시키고 혈소판 응집을 방해하는 산화질소 측정, 죽상동맥경화의 발달에 중요한 단계인 이종 세포간 부착현상, 상처 치료의 초기 단계인 혈구 세포의 응집 등 다양한 혈관 기능에 alliin이 미치는 영향을 관찰하고, alliin에 의한 세포 내 신호 전달의 변화와 다양한 유전자의 조절 패턴을 western blot과 RT-PCR을 통해 확인하는 등 세포 수준에서 일어나는 alliin의 다양한 기능을 조사함으로써 alliin의 새로운 혈관 기능에 관한 가능성을 제시코자 한다.</p>