테스토스테론으로 유도된 전립선 비대증에 대한 Sapium rotundifolium Hemsl. 추출물의 효과

Abstract

전립선 비대증 (Benign prostatic hyperplasia, BPH)은 노년기 남성에게 80% 이상 발병하는 흔한 생식 질환으로 비대해진 전립선은 빈뇨, 절박뇨, 혈뇨, 지연뇨, 잔뇨 등과 같은 하부요로증후군을 유발하여 삶의 질을 떨어뜨린다. 현재 전립선 비대를 치료하기 위한 방법으로 수술적인 요법과 약물 요법 등이 있지만 많은 부작용들이 존재하여 안전하게 사용될 수 있는 대체 약물의 필요성이 강조되고 있다. 본 연구에서는 human prostate cancer cell인 LNCaP-LN3 cell을 사용하여 다양한 천연소재에 대한 전립선 비대증 개선 후보소재 스크리닝을 수행하였고, 그 중 해외생물소재인 Sapium rotundifolium Hemsl. 의 메탄올 추출물이 세포내에서 테스토스테론에 의해 증가된 prostate specific antigen (PSA)를 감소시키는 것을 확인하였다. 이를 5개의 층으로 분획하였고, 메탄올 추출물과 각각의 분획층들에 대한 PSA와 AR의 mRNA 발현에 미치는 영향을 qRT-PCR을 통해 평가하였다. 그 결과, 메탄올 추출물, 헥산층 및 클로로포름층에서 PSA와 AR의 mRNA 발현이 감소하는 것을 확인하였다. 활성을 보인 메탄올 추출물과 헥산층, 그리고 클로로포름층에 포함된 물질을 확인하기 위하여 UPLC-QTOF/MS를 이용하여 정성분석하였고 공통적으로 겹치는 화합물 9종을 확인하였다. 이들 화합물은 myristicin, ginsenol, pterosin J, pterosin F, pterosin K, 5,7-dimethoxycoumarin, epicatechin 3'- glucuronide, 2',4',5,7-tetrahydroxy-8-prenylisoflavone, tricin7-[feruloyl -(→2)-glucuronyl-(1→2)-[glucuronyl-(1→3)]-glucuronide]임을 확인하였다. 또한 메탄올 추출물과 헥산층 및 클로로포름층이 전립선 비대증의 발생 기전에 핵심적인 역할을 하는 단백질들의 발현에 미치는 영향을 확인하기 위하여 테스토스테론으로 유도된 LNCaP-LN3 세포에서 western blot을 이용하여 확인한 결과, BPH 유발군에 비하여 AR, PSA, 5αR-2, ER α, SRC-1의 발현을 감소시키는 것을 확인하였다. S. rotundifolium Hemsl. 메탄올 추출물은 테스토스테론으로 유발된 BPH 래트 모델을 사용하여 in vivo 에서도 효과를 평가하였다. BPH를 유발하기 위해 래트에게 4주간 매일 testosterone propionate (TP)를 10 mg/kg/day으로 피하주사하여 BPH를 유발시킨 후, finasteride (positive control) 1 mg/kg/day, 메탄올 추출물 100 mg/kg/day 및 메탄올 추출물 50 mg/kg/day를 각각 경구 투여하였다. 투여가 끝난 후, 전립선 조직을 채취하여 무게를 측정한 결과 TP로 BPH를 유발한 래트의 전립선 비대가 진행되었음을 확인하였고, 이에 비해 SRM 처리 그룹의 전립선 무게와 전립선 무게 지표가 감소하였음을 확인하였다. 추출물의 간기능 독성을 평가하기 위해 혈액을 이용하여 세럼내 AST와 ALT를 측정한 결과, 대조군과 실험군 간의 유의적인 차이를 보이지 않았다. 또한 혈청 내의 testosterone과 dehydrotestosteron (DHT)를 ELISA를 이용하여 측정한 결과 TP로 BPH가 유도된 군에서는 증가하였고, 메탄올 추출물 처리군에서는 감소하였음을 확인하였다. 추가적으로 조직내에서의 BPH 관련단백질들의 발현양을 측정한 결과, 대조군과 비교하여 메탄올 추출물 처리군에서 AR, PSA, 5αR-2, ER α, ARA70 및 SRC-1의 발현양이 감소하는 것을 확인하였다. 또한 전립선 조직의 조직병리학적 변화에 미치는 영향을 확인하기 위해 H&E 염색을 통해 관찰한 결과, TP로 BPH를 유발한 그룹의 전립선 상피 조직의 두께가 증가된 반면, 메탄올 추출물을 투여한 래트의 전립선 상피조직의 두께는 Finasteride 처리군과 상응하게 감소함을 확인하였다. 이러한 결과들은 S. rotundifolium Hemsl. 이 전립선 비대증의 치료제로서의 가능성을 가지는 근거를 제시한다.