지속된 염증반응은 염증세포로부터 활성산소종과 활성질소종을 많이 생성하고 항구적인 유전자의 변형으로 비가역적인 병변을 초래된다. 본 연구에서 BS추출물이 LPS에 의하여 나타난 염증 인자들을 효과적으로 감소시키는 것을 통해 BS추출물이 항산화 활성을 갖고 있고, 항염증 활성이 높다는 사실을 알수 있었다. 따라서 만성 염증성 질환의 예방과 완화에 BS추출물이 적용될 수 있을 것으로 본다.
<h1>고 찰</h1> <p>생체는 항상성 유지를 위해 산화(prooxidant)와 항산화(antioxidant)작용들이 균형을 이루고 있으며, 이러한 균형이 깨져 산화의 영향이 커졌을 경우 산화에 의하여 세포에 여러 유해작용을 나타나게 되는 것을 산화적 스트레스라고 한다. 이러한 산화적 스트레스로 인한 신체의 손상은 노화, DNA 손상, 지질과산화로 인한 세포막의 손상, 단백질과 지질의 산화 및 변성 등을 가져와 동맥경화, 암, 치매, 파킨슨씨병 등과 같은 심각한 질환 등을 유발시킨다고 알려져 있다.</p> <p>염증반응은 외부자극에 대한 복잡하게 생체 내에서 일어나는 복구체계의 증강 및 손상의 감소를 위한 활성기전으로 임상적으로는 발적, 발열, 종창, 동통, 기능장애 등의 증상이 나타난다. 염증반응에 관여하는 세포는 대식세포, 임파구, 단구, 비만세포, 혈소판, 섬유아세포 등이 있으며 염증자극으로 히스타민, 세로토닌, arachidonic acid대사체, 사이토카인, 활성산소종 등과 같은 염증매개 인자가 유리 및 생성된다. 그러나 반복적인 조직손상과 재생에 의하여 지속된 염증반응은 염증세포에서 활성산소종과 활성질소종의 과다한 생성을 일으키고 영구적인 유전자의 변형이 발생되어 비가역적인 병변이 초래된다.</p> <p>일반적으로 세포의 nitric oxide synthase (NOS) 중에서 iNOS가 주로 염증반응에 관여하는데, Interferon-\( \gamma \), LPS, 염증성 사이토카인의 자극 있을 때 발현된다. 체내에서 NO는 항균 작용과 종양제거에 있어서 증요한 역할을 하지만, 염증 시 iNOS에 의해 생성된 NO는 혈관투과성, 부종 등의 염증반응을 촉진시키고 염증매개물질의 생합성을 촉진하여 염증을 심화시킨다고 알려져 있다. COX는 arachidonic acid를 PGs 로 전환하는 효소로 COX-1과 COX-2로 분류되는데 COX-1 은 거의 모든 조직에 발현되어 있고, prosta-grandin을 생산하여 혈소판형성, 신장의 혈액 흐름을 조절하거나 위장의 세포를 보호하는 등의 정상적인 생체기능을 조절한다. 반면에 COX-2의 경우는 미생물의 감염이나 여러 손상 혹은 여러 요인의 스트레스에 반응한 macrophage에서 발현되며 염증매개물질인 \( \mathrm{PGE}_{2} \)를 형성시킨다. \( \mathrm{PGE}_{2} \)는 Arachidonic acid로부터 생산되어 염증반응과 면역반응을 촉진하는 작용이 있는 것으로 알려져 있다. 즉, iNOS와 COX-2 의 발현과 NO, \(\mathrm{PGE}_{2} \)의 생산은 면역세포의 대표적인 염증인자이다.</p> <p>본 연구의 결과를 살펴보면, 마우스 대식세포인 RAW 264.7 세포에서 MTT assay를 실행하여 세포독성이 없다는 것을 확인할 수 있었다. 이는 BS추출물이 세포에서 나타내는 일련의 효과들이 세포의 생존율의 변화와는 상관없는 고유한 효과라는 점을 의미한다. 따라서 본 연구에서 나타내는 BS추출물의 효과가 대상세포 생존율의 감소에 의한 것이 아니라 BS 추출물의 원천적인 특성임을 알 수 있었다.</p> <p>BS추출물의 항염 증활성을 알아보기 위하여 RAW 264.7 세포에 BS 추출물을 1시간 동안 전처리하고 \( 100 \mathrm{ng} / \mathrm{ml}\) LPS를 18시간 동안 처리한 다음 세포에서 염증성인자인 NO, \(\mathrm{PGE}_{2} \), COX의 생성량의 변화를 ELISA kit를 이용하여 정량하였다 그 결과 LPS에 의해 유도되는 NO, \(\mathrm{PGE}_{2} \), COX의 생성량이 BS추출물의 농도에 비례하여 감소되었다. 이러한 결과는 BS추출물의 처리로 LPS에 의해 진행되는 염증과정에서 중요한 매개인자인 NO의 형성과 COX 및 \( \mathrm{PGE}_{2} \)의 일련의 감소가 일어나므로 전체적인 염증의 진행이 억제되고 있다는 사실을 확인할 수 있었다. COX의 경우는 염증의 주요 매개요소인 COX-2만을 선택적으로 측정하지는 않앖지만, LPS처리에 의해서 주로COX-2가 증가되어 진다는 사실은 명확히 알려져 있는 사실이고 BS 추출물이 \( \mathrm{PGE}_{2} \) 생성을 억제하였으며 이러한 결과는 COX-2의 생성 억제가 \( \mathrm{PGE}_{2} \) 생성 억제를 통하여 일어난다고 생각되었다. 기존에 알려진 많은 염증억제 약물들의 작용기전이 prostagladin합성의 억제를 나타내며 이러한 억제는 COX-2의 생성 및 활성저해에 의한 것이라는 점과 BS추출물의 작용기전이 유사할 것으로 추측된다.</p> <p>염증반응이 시작되면 TNF-\(\alpha\), lymphotoxin, 염증성 사이토카인, mitogens, LPS, 단백질 합성저해믈질, 산화적 스트레스, 자외선, phorbol esters 등의 자극을 받아 염증반응의 전사인자인 \( N F-\kappa B \)가 활성화되어 우선 IL-1 \( \beta \), IL-6, IL-8과 TNF- \( \alpha \)를 포함하는 일부 주요 염증촉진 단백질의 유전자 발현을 조절하며, 또 COX-2와 \( \mathrm{iNOS} \) 의 활성화를 조절하여 염증반응 전반에 걸쳐 중요한 역할을 한다. 따라서 염증의 중요한 지표인 염증성 사이토카인인 TNF-\( \alpha \)와 IL-1 \( \beta \) 등이 포함된다. RAW 264.7 세포에 BS추출물을 처리하고 LPS를 처리하여 염증을 유발하여 염증성 사이토카인 TNF-\( \alpha \), IL-1 \( \beta \), IL-6의 생성량을 측정하였다. 그 결과로 BS추출물이 LPS에 의하여 유도된 염증 인자틀을 효과적으로 감소시키는 것으로 나타났다.</p> <p>이러한 실험 결과들로 보아, BS추출물이 뛰어난 앞선 연구에서 보고된 바와 같은 항산화 활성을 갖고 있고, 우수한 항염증 활성이 있다는 사실을 알 수 있었다. 따라서 BS추출물 및 BS를 주요원료로 한 생명공학제품들이 동맥경화, 고혈압, 암, 당뇨, 관절염 등과 같은 만성 염증성 질환의 예방과 완화대책에 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 생각된다.</p>