본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

알코올로 유도된 간손상 모델 HepG2/2E1 세포에서 오리나무 잎 추출물의 간보호효과

Hepatoprotective Effects of the Extracts of Alnus japonica Leaf on Alcohol-Induced Liver Damage in HepG2/2E1 Cells

김정은|김태수|김진호|임수아|최경민|정진우|이하늘|한세희|정도윤|정지민|김보람|성수희|서찬
한국자원식물학회 (The Plant Resources Society Of Korea)|2024.04|한국자원식물학회지 (Korean Journal of Plant Reources.)|제37권 제2호|pp. 120-129|DOI 10.7732/kjpr.2024.37.2.120

2

조회

0

다운로드

0

인용

0

참고문헌

키워드

AntioxidantHepatoprotectiveAlnus japonica leafHepG2/2E1 cells

초록

활성산소종은 미토콘드리아 대사활동을 통해 생성되는 반응성이 강한 산소 함유 분자로서 특히 간에서 복잡한 세포 분자와반응하여 산화적 스트레스를 유발하는 물질이다(Choi et al., 2012). 에탄올 대사 과정에서는 ROS가 생성되어 산화스트레스를 유발하며, 과도한 에탄올은 ROS를 제거하는 항산화 시스템을 억제함으로써 지방, 단백질 또는 DNA와 같은 생체 분자에 산화 손상을 유발하여 세포를 손상시킨다(Albano, 2006; Koch et al., 2004). 본 연구에서는 오리나무 잎 추출물(AJL)에서 알코올(EtOH)로 유발된 산화적 스트레스에 대한 간세포 손상의보호 효과를 평가하기 위해 HepG2/2E1 세포에서 EtOH와 AJL 및 대조군silymarin을 각각 처리한 후 세포생존율을 평가하고세포독성이 없는 범위를 설정하여 활성산소종 생성량, 항산화관련 지표(DPPH, ABTS, MDA, GSH) 및 간 손상 지표(AST 및ALT)를 측정하였다. 알코올에 대한 간 보호 효과에서는 알코올만 처리한 군의 세포생존율이 53.8%로 감소하였으나 AJL을 함께 처리 군에서 세포생존율이 85.1%의 유의적인 증가로 간 보호효과를 확인하였다. 다음으로 AJL에서 세포 내 ROS 생성 억제능은 에탄올 처리군에서 정상군에 비해 유의적으로 ROS 생성이증가하였으나 AJL 농도별 처리시 정상군 수준으로 ROS 생성을현저하게 감소시켰다. MDA 함량은 에탄올 처리군에서 무처리군에 비해 유의적으로 증가하였으나 AJL 처리시 농도 의존적으로 에탄올 처리군에 비해 유의적인 차이를 보이며 MDA 함량을감소시켰다. GSH 함량은 에탄올 처리군에서 정상군보다 유의적으로 함량이 감소하였으나 AJL 농도별 처리군 모두 에탄올처리군에 비해 GSH 함량을 증가시켰다. 또한 간손상 지표로 활용되는 AST 및 ALT 활성 변화 확인 시, 에탄올 처리에 따른 간세포 손상군에 비하여 AJL 처리군에서는 농도 의존적으로 현저하게 감소시켰으며, 대조군silymarin과 비교하여 유사한 감소된결과를 관찰하였다. 이상의 결과로부터 종합해 볼때AJL은 간손상에 대한 보호 및 간손상 억제 가능성을 기대할 수 있으며, 간기능 개선 효과에 대한 건강기능식품개발의 기초자료로서 활용될 수 있을 것이라 사료된다.

Abstract

Alcoholic liver disease (ALD) is a significant risk factor in the global disease burden. The stem bark of the Betulaceae plant Alnus japonica, which is indigenous to Korea, has been used as a popular folk medicine for hepatitis and cancer. However, the preventive effect of Alnus japonica leaf extracts on alcohol-related liver damage has not been investigated. The objective of this study was to investigate the hepatoprotective effects of the extracts of Alnus japonica leaf (AJL) against ethanol-induced liver damage in HepG2/2E1 cells. Treatment with AJL significantly prevented ethanolinduced cytotoxicity in HepG2/2E1 cells by reducing the levels of alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST). This protective effect was likely associated with antioxidant potential of AJL, as evidenced by the attenuation of reactive oxygen species (ROS) and malondialdehyde (MDA) production and restoration of the depleted glutathione (GSH) levels in ethanol-induced HepG2/2E1 cells. Our findings suggest that FCC might be considered as a useful agent in the prevention of liver damage induced by oxidative stress by increasing the antioxidant defense mechanism.

참고문헌 (39)

  1. Albano, E., "Alcohol, oxidative stress and free radical damage", Proc. Nutr. Soc, 65(3), pp.278~290 (2006)
  2. Alharbi, K.S., "The therapeutic role of nutraceuticals targeting the Nrf2", HO-1 signaling pathway in liver cancer, 2022, pp.46(10), e14357~
  3. An, S.W., "Comparison of hepatic detoxification activity and reducing serum alcohol concentration of Hovenia dulsis Thumb and Alnus japonica Steud", Kor. J. Med. Crop Sci, 7, pp.263~268 (1999)
  4. Baker, M.A., "Microtiter plate assay for the measurement of glutathione and glutathione disulfide in large numbers of biological samples", Anal. Biochem, 190(2), pp.360~365 (1990)
  5. Bueqe, J.A., "Microsomal lipid peroxidation", Methods Enzymol, 52, pp.302~310 (1978)
  6. Buitelaar, R.M., "Growth and thiophene production by hairy root culture in various two liquid phase bioreactiors", Enz. Microbiol. Technol, 13(6), pp.487~494 (1991)
  7. Cederbaum, A.I., "Alcohol metabolism", Clin. Liver Dis, 16, pp.667~685 (2012)
  8. Cederbaum, A.I., "Nrf2 and antioxidant defense against CYP2E1 toxicity", Subcell. Biochem, 67, pp.105~130 (2013)
  9. Cheel, J., "Free radical scavengers and antioxidants from lemongrass (Cymbopogon citratus (DC.) Stapf.)", J. Agric. Food Chem, 53(7), pp.2511~2517 (2005)
  10. Choi, C.H., "Antioxidative effect of extracts from different parts of Juncus effusus L", J. Soc. Cosmet. Scientists Korea, 38, pp.275~282 (2012)
  11. Contreras-Zentella, M.L., "Ethanol metabolism in the liver, the induction of oxidant stress, and the antioxidant defense system", Antioxidants (Basel), 11(7), pp.1258~ (2022)
  12. Haque, E., "Molecular mechanisms underlying hepatocellular carcinoma induction by aberrant NRF2 activation-mediated transcription networks : Interaction of NRF2-KEAP1 controls the fate of hepatocarcinogenesis", Int. J. Mol. Sci, 21(15), pp.5378~ (2020)
  13. Hoekstra, L.T., "Physiological and biochemical basis of clinical liver function tests : a review", Ann. Surg, 257(1), pp.27~36 (2013)
  14. Hwang, J.Y., "Effect of Maesil(Prunus mume)juice on the alcohol metabolizing enzyme activities", Korean J. Food Sci. Technol, 36, pp.329~332 (2004)
  15. Jaganjac, M., "The NRF2, thioredoxin, and glutathione system in tumorigenesis and anticancer therapies", Antioxidants (Basel), 9(11), pp.1151~ (2020)
  16. Janero, D.R., "Malondialdehyde and thiobarbituric acidreactivity as diagnostic indices of lipid peroxidation and peroxidative tissue injury", Free Radic. Biol. Med, 9(6), pp.515~540 (1990)
  17. Kim, H.J., "Nitric oxide and prostaglandin E2 synthesis inhibitory activities of diarylheptanoids from the barks of Alnus japonica Steudel", Arch. Pharm. Res, 28(2), pp.177~179 (2005)
  18. Kim, K.A., "Understanding and application of liver function tests", Korean J. Med, 76, pp.163~168 (2009)
  19. Kim, S.T., "Hepatoprotective and antioxidant effects of Alnus japonica extracts on acetaminophen-induced hepatotoxicity in rats", Phytother. Res, 18(12), pp.971~975 (2004)
  20. Koch, O.R., "Oxidative stress and antioxidant defenses in ethanol-induced cell injury", Mol. Aspects Med, 25(1-2), pp.191~198 (2004)
  21. Kuroyanagi, M., "New diarylheptanoids from Alnus japonica and their antioxidative activity", Chem. Pharm. Bull, 53(12), pp.1519~1523 (2005)
  22. Lee, G.H., "Modulative effect of human hair dermal papilla cell apoptosis by oregonin from the braches of Alnus japonica", Korean J. Plant Res, 31(4), pp.322~329 (2018)
  23. Lee, M.W., "Inhibition of cyclooxygenase-2 expression by diarylheptanoids from the bark of Alnus hirsuta var", Sibrica. Biol. Pharm. Bull, 23(4), pp.517~518 (2000)
  24. Lee, Y.A., "Antioxidative effects of diarylhepatonoids from Alnus hirsuta", Arch. Pharm. Res, 44(2), pp.193~196 (2000)
  25. Lee, M.W., "Dimeric ellagitannins from Alnus japonica", Phytochemistry, 31(8), pp.2835~2839 (1992)
  26. Li, S., "The role of oxidative stress and antioxidants in liver diseases", Int. J. Mol. Sci, 16(11), pp.26087~26124 (2015)
  27. Lin, R.C., "Effects of isoflavones on alcohol pharmacokinetics and alcohol-drinking behavior in rats", Am J Clin Nutr, 68, pp.1512S~1515S (1998)
  28. Lu, Y., "CYP2E1 and oxidative liver injury by alcohol", Free Rad. Biol. Med, 44(5), pp.723~738 (2008)
  29. Na, C.S., "Effect of hot water extract of Alnus japonica Steud on the experimentally-induced acute gastritis and peptic ulcers in rats", Kor. J. Pharmacogn, 43(1), pp.72~78 (2012)
  30. Park, Y.M., "Effects of cultured Acer tegmentosum cell extract against hepatic injury induced by D-galactosamine in SD-Rats", Korean J. Plant Res, 28(5), pp.551~560 (2015)
  31. Sheth, S.G., "AST", ALT ratio predicts cirrhosis in patients with chronic hepatitis C virus infection, 1998, pp.93(1), 44~48
  32. Stevic, T., "Antioxidant, cytotoxic, and antimicrobial activity of Alnus incana (L.) ssp. incana Moench and A. viridis (Chaix) DC ssp. viridis extracts", J. Med. Food, 13(3), pp.700~704 (2010)
  33. Wada, H., "Three new diarylheptanoid glycosides from Alnus japonica", Chem. Pharm. Bull, 46(6), pp.1054~1055 (1998)
  34. Williams, J.A., "Role of autophagy in alcohol and drug-induced liver injury", Food Chem. Toxicol, 136, pp.111075~ (2020)
  35. Wu, G., "Glutathione metabolism and its implications for health", J. Nutr, 134(3), pp.489~492 (2004)
  36. Wu, H., "Metabolic basis of ethanol-induced cytotoxicity in recombinant HepG2 cells : Role of nonoxidative metabolism", Toxicol. Appl. Pharmacol, 216(2), pp.238~247 (2006)
  37. Yang, H.K., "Activity of the ethanolic extract from fruit of Empetrum nigrum var. japonicum on CCl4 induced liver injury in BALB", c mice, 2012, pp.25(5), 633~639
  38. Yen, G.C., "Antioxidant activity of various tea extracts in relation to their antimutagenicity", J. Agric. Food Chem, 43(1), pp.27~32 (1995)
  39. Zhang, L.X., "The prognostic significance of serum gamma-glutamyltransferase levels and AST", ALT in primary hepatic carcinoma, 2019, pp.19, 841~

관련 논문AI추천

산마늘 추출물의 알코올 유도 세포독성에 대한 간 세포 보호 효과고민지, 김종민, 김주희, 김태윤, 심선정, 이한수, 이효림, 주승겸, 허호진한국식품저장유통학회 · Food Science and Preservation2023 · 제30권 제3호오디 당침출액의 HepG2 세포에서 H2O2로 야기된 산화적 스트레스 보호 효과윤영, 김영근, 김하얀, 박종률, 박회만, 이선호, 홍성기한국식품저장유통학회 · Food Science and Preservation2015 · 제22권 제5호흑노호 줄기 추출물의 항산화 활성 및 산화적 손상에 따른 간세포보호 효과홍민, 권태형, 이수응, 한준희, Hoang Viet Bach Khoa, Luong Va n Dung한국약용작물학회 · 한국약용작물학회지2024 · 제32권 제1호Hepatoprotective Effect of Alnus japonica and Portulaca oleracea Complex on Alcohol-induced Liver Injury Mice Models by Anti-oxidation Activity김주연, 박수동, 심재정, 이정률, 홍동기한국자원식물학회 · 한국자원식물학회지2023 · 제36권 제3호접골목 추출물에 의한 항산화 활성이 정상 간세포의t-BHP 유발 산화스트레스에 미치는 영향김기태대한한의진단학회 · 대한한의진단학회지2013 · 제17권 제3호산겨릅나무 세포배양 추출물이 D-galactosamine 유도급성 간손상에 미치는 보호 효과김진아, 김창헌, 박영미, 서을원, 임재환한국자원식물학회 · 한국자원식물학회지2015 · 제28권 제5호

이 간행물의 다른 논문 (9건)

추출방법에 따른 명월초(Gynura Procumbens)의 광노화 완화 효과박재호, 한소연, 이다윤, 문지선, 이혜원, 김재훈pp. 101-109꼬리진달래 신초의 폴리페놀 프로파일링과 추출용매에 따른 유용성분 함량 및 항산화 활성 비교박용우, 강정목, 정은숙, 최대호pp. 110-119Archidium ohioense (Archidiaceae)의 신분포지 및 특징김경훈, 강신호, 유은화pp. 130-136식·약용식물 참나물 자생지의 환경특성 및 식생구조정대희, 김영기, 손용환, 권해연pp. 137-148봄감자 재배기간이 가을감자 품종의 생육, 수량 및 가공품질에 미치는 영향이희태, 이규빈, 이재연, 진용익, 최장규, 권도희pp. 149-160
원문 보기