四鹽化炭素의 分劃投與가 白鼠肝臟에 미치는 影響

최삼임 전남대학교 대학원 1979 국내석사

少量의 四鹽化炭素의 前處置가 四鹽化炭素의 急性 肝毒性에 미치는 影響을 追究하고자 白鼠의 體重 100gm 當 0.05㎖ 및 0.1㎖ 의 四鹽化炭素를 48時間 間隔으로 2回 皮下注射하고 72時間後에 0.2㎖/100gm 의 四鹽化炭素를 各各 再投與하여 모든 處置가 끝난 後 24時間에 屠殺하여 機能的 및 形態學的 硏究를 施行하여 다음과 같은 結論을 얻었다. 1. 四鹽化炭素 前處置를 施行한 白鼠는 生理的 食鹽水를 前處置한 白鼠에 比해 運動性 및 食慾의 低下가 著明하게 나타났고 比較的 높은 死亡率을 보였다. 2. SGOT, SGPT, Alk-Pase 및 cholesterol 値로 본 肝機能檢査上 生理的 食鹽水 前處置群에 比해 四鹽化炭素 前處置群, 特히 大量 前處置群에서 肝機能의 顯著한 障碍를 보였다. 3. 組織學的 檢査 結果 肝細胞의 脂肪變性과 壞死, PAS陽性顆粒의 減少等이 四鹽化炭素 前處置群에서 顯著하였다. 4. Acid-Pase 染色上 이의 活性은 生理的 食鹽水 前處置群에 比해 四鹽化炭素 前處置群에서 顯著한 增加를 보인 反面 Alk-Pase는 活性이 減少되었으며, ATPase活性은 各 群間에 有意한 變化를 보이지 않았다. 以上의 實驗成績에서 四鹽化炭素의 前處置가 四鹽化炭素의 急性 肝毒性을 輕減시키지 못하고 오히려 肝損傷을 增加시킴을 볼 수 있었다. The effects of fractionated CCl_4 treatments on the hepatotoxicity of CCl_4, were studied. Rats were pretreated twice with subcutaneous injections of CCl_4, (0.05ml/100g., 0.1ml/100g.) and saline(0.1-0.2ml/100g.) At 72 hours after pretreatments, 0.2ml/100g. of CCl_4, was given intraperitoneally, and the animals were sacrificed 24 hours later. Functional and morphological alteraations of the liver were as follows. 1. Pretreatment of rats with CCl_4 (especially in 0.1ml/100g) results in a significant increase in SGOT, SGPT and Alk-Pase level, and a decrease in serum cholesterol level. 2. Rats pretreated with CCl_4, showed more extensive fatty degeneration and necrosis of the hepatocytes and PAS-positive granules in the hepatocytes were decreased more intensively than in saline-pretreated rats. 3. In the CCl_4-pretreated rats(especially in 0.1ml/100g.), ACid-Pase activity was markedly increased, but Alk-Pase activity was decreased in the hepatic tissue. There was any difference in ATPase activity of the hepatocytes were not observed in each group of rats.

광범위 항생제와 내독소투여가 사염화탄소 간독성에 미치는 영향

신현호 경북대학교 1991 국내석사

사염화탄소에 의한 간상해에 대하여서는 이미 잘 알려져 있었으나 근래에 이르러 사염화탄소에 의한 간상해에 장관 유래의 내독소가 어떤 역할을 한다는 것이 알려지면서 간상해의 기전에 대한 새로운 의문이 많이 제기되었다. 본 실험은 사염화탄소에 의한 간상해에 장관 유래의 내독소가 미치는 영향을 알아보고자 Sprague-Dawley계 흰쥐에 전처치 없는 군과 neomycin을 체중 100 g당 30 mg을 사전에 투여하여 장관 세균총을 감소시킨 조건의 군으로 나누고 사염화탄소를 체중 100 g당 160 mg을 복강내에 투여하였다. 제 3군은 neomycin으로 전처치하고 사염화탄소툴 투여한 동시에 내독소를 체중 100 g당 0.1 mg을 투여 후 관찰하였다. 실험동물들은 사염화탄소 투여 후 1, 4, 10 및 24 시간에 도살하여 간조직을 채취하여 광학현미경 및 투과전자현미경으로 관찰하였다. 그 결과를 요약하면 사염화탄소 투여 후 간세포는 ER과 미포콘드리아등 세포 소기관의 종창과 파괴 및 지방적의 증가등을 나타내었으며 유동내의 Kupffer세포의 활성화와 미세혈전 형성으로 인한 혈류의 장애를 나타내었다. 그러나 neomycin으로 전처치를 한 군에서는 간세포의 변화는 사염화탄소 단독 투여군 보다 다소 경미하게 관찰되었으나 유동내의 미세혈전 형성은 보이지 않았으며 따라서 혈류의 장애도 관찰되지 않았다. neomycin으로 전처치를 하였더라도 내독소를 복강내로 주사한 군에서는 상기한 간세포의 손상과 유동내의 혈류장애 및 Kupffer세포의 활성이 가장 현저하게 나타났다. 이상의 성적으로 보아 사염화탄소에 의한 간손상이 일어나는 기전에는 장관내에서 유래하는 내독소가 관련한다는 사실을 확인 할 수가 있으며 사염화탄소에 의한 간손상에는 사염화탄소 자체에 의하여 직접적인 간손상도 있지만 이와 함께 사염화탄소에 의하여 간의 세망내피계인 Kupffer세포의 기능의 장애가 유발되고 이로 인하여 제거되지 못한 내독소에 의한 이차적인 간손상도 추가되어 심한 간손상이 유발되는 것으로 생각된다. This study was performed to investigate the effect of endotoxin in the CC1₄-induced liver injury. Twelve SpragueDawley rats were intraperitoneally injected 1.6 g/kg CC14 as control group. Another 24 rats were orally administrated 300 mg/kg of neomycin at 16 and 3 hours prior to CC1₄injection as experimental group. Twelve among them were intra peritoneally injected 1.0 mg/kg of endotoxin (E-Coli, 0111:B4, No L-2630,lipopolysaccharide,Sigma,USA) and CC1₄simultaneously to offset neomycin effect. The rats were sacrificed at 1,4,10,and 24 hours after CC1₄injection. The liver was examnied by light and electron microscopy. The results obtained were summarized as follows: The liver injury caused by CC1₄was most insignificant in the neomycin-CC1₄ administrated group. It was most significant in the neomycin-CC1₄-endotoxin administrated group in spite of neomycin administration. The Kupffer cells posessed many processes, lysosomes and vacuoles. Their margins were irregular. The endothelial cells were edematous. In the sinusoidal space, neutrophils, platelets, fibrin, and microthrombi appeared. These changes were most pronounced in neomycin-CC1₄-endotoxin administrated group. However they were not present in the neomycin-CC1₄ administrated group. According to these results,it could be confirmed that endotoxin of gastrointestinal tract affects to the liver injury caused by CC14. The synergistic effect of CC14 and gastrointestinal tract-derived endotoxin which can not be detoxified in the Kupffer cells damaged by CC14, is more important in the pathogenesis of CC14-induced liver injury.

사염화탄소 투여로 유발된 랫트의 간손상에 대한 생강 열수 추출물의 효과

곽소현 경북대학교 대학원 2010 국내석사

생강(Zinger officinal Roscoe)은 전 세계적으로 가장 많이 사용되는 향신료중 하나이다. 생강은 예로부터 복통이나 구토와 같은 위장관계 장애에 주로 사용되며, 관절염, 염좌, 근육통, 고혈압 등에도 사용된다고 알려져 있다. 사염화탄소 투여로 유발된 랫트의 간손상에 대한 생강의 치료 효과를 관찰하고자 본 연구를 실시하였다. 실험군은 정상 대조군, 사염화탄소 투여군, silymarin 투여군(50mg/kg) 및 생강추출물 투여군(500 mg/kg)의 총 4개 군으로 구성하였다. AST 수치는 실험 1일부터 7일까지 사염화탄소 투여군에 비해 silymarin 투여군과 생강 투여군에서 유의한 감소를 나타내었으며, 특히 생강 투여군에서 silymarin 투여군에 비해 유의한 감소를 나타내었다. ALT 수치는 실험 3일과 7일에 사염화탄소 투여군에 비해 silymarin 투여군에서 유의한 감소를 나타내었으며, 생강 투여군에서는 실험 1일부터 7일까지 사염화탄소 투여군에 비해 유의한 감소를 나타내었다. 또한 생강 투여군에서 silymarin 투여군에 비해 현저한 감소를 나타내었다. BUN 수치는 실험 1일과 3일에 사염화탄소 투여군에 비해 생강 투여군에서 유의한 감소를 나타내었으나 이러한 변화는 정상 범위 내에서의 변화였고, silymarin 투여군에서는 사염화탄소 투여군과 비교했을 때 차이는 없었다. Creatinine 수치는 실험 3일에 사염화탄소 투여군에 비해 silymarin 투여군과 생강 투여군에서 유의한 감소를 보였으며, 실험 7일에는 생강 투여군에서만 유의한 감소를 나타내었으나 이러한 변화 역시 정상범위 내의 변화였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 생강 추출물의 투여가 사염화탄소 투여로 유발된 간손상에 대하여 치료 효과가 있는 것으로 관찰되었다. 간과 신장의 조직병리학적 및 조직형태계측학적 분석에서는 사염화탄소로 유발된 간과 신장의 손상에 대해 생강 추출물의 투여에 의한 효과가 투여 3일 후부터 인정되었으나, silymarin 투여군에 비해서는 비교적 경미한 치료 효과가 인정되었다. 이상의 연구 결과를 종합하여 볼 때 생강 열수 추출물의 투여가 사염화탄소 투여로 유발된 간손상에 대하여 치료 효과가 있는 것으로 관찰되었고, 신장손상에 대해서는 silymarin과 유사한 치료 효과가 있음을 확인하였다. Ginger (Zinger officinale Roscoe) is one of the most commonly used herbal supplements, and traditionally ginger has been used to treat alimentary disorder including gastrointestinal disorder, abdominal pain, vomiting as well as arthritis. There are few reports concerning the hepato-therapeutic effects. Present study was conducted to observe the therapeutic effect of ginger aqueous extracts on carbon tetrachloride-induced hepatotoxicity in rats. Rats were divided into four groups which were control group, CCl4 group, silymarin group (50 mg/kg) and ginger group (500 mg/kg). All groups except for control group were administered carbon tetrachloride (4 ml/kg) to induce acute hepatic damage per oral. After the administration of carbon tetrachloride, all groups were administered each experimental materials for 7 days. AST, ALT, creatinine values of silymarin group and ginger group were significantly (p<0.05) decreased than those of CCl4 groups. But BUN value of silymarin group and ginger group showed no significance (p>0.05) that of CCl4 groups. AST, BUN values of ginger group were significantly (p<0.05) decreased than silymarin groups. But ALT, creatinine values of ginger group were not significantly decreased than silymarin groups. In histopathological and histomorphometrical analysis, it is concluded that ginger group in the present study showed clear hepato- and nephro-protective effects against CCl4 intoxications. Although the effects of ginger were somewhat lower than that of silymarin, ginger showed clear hepato- and nephro-protective effects against CCl4 intoxications from 3 days after administration in the present study. Conclusively, the administration of ginger aqueous extracts was effected in hepatotoxicity induced by CCl4. Accurate mechanism of therapeutic effect was not interpreted by this result. And advanced research should be continued on an in-depth mechanism.

사염화탄소로 유도된 간독성 동물에 있어서 아가리쿠스 균사체 배양액 추출물의 간 보호 효과

조자림 인제대학교 2009 국내석사

아가리쿠스 버섯은 브라질이 원산지이며, 세계적으로 약용식물로 소비되고 있으며 항돌연변이성, 항암활성이 우수하다. 본 연구의 목적은 사염화탄소로 유도된 간독성 동물에 있어서 아가리쿠스 균사체 배양액 추출물의 간보호 효과를 조사하고자 한다. 평균 몸무게가 150~200 g 되는 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐 (n=40)를 일주일간 적응시킨 후 정상대조군, CCl4 투여 대조군, CCl4 투여 silymarin군, CCl4투여 gluvone군 및 β-glucan군으로 나누었다. 정상대조군 및 CCl4 투여 대조군에게는 생리적 식염수를, silymarin군에게는 silymarin을 200mg/kg, gluvone군 및 β-glucan군에게는 gluvone 및 β-glucan을 함유하는 아가리쿠스 버섯 균사체 배양약 추출물을 각각 800 mg/kg으로 1일 1회 13일간 경구 투여하였다. 13일째, gluvone, β-glucan 및 silymarin 투여 직후 정상대조군을 제외한 모든 실험군에 사염화탄소(Carbon Tetra Chloride, CCl4:corn oil=1:9 v/v)를 0.5 mL/kg BW로 복강 주사하여 간독성을 유발하였다. 또한 정상 대조군에게는 동일량의 corn oil을 복강 주사하였다. 사염화탄소 투여 24시간 후 희생시켰다. 정상대조군과 CCl4 투 여 대조군, CCl4 투여 silymarin군, CCl4 투여 gluvone군 및 β-glucan군의 체중, 식이섭취량, 간 무게는 유의적 차이가 없었다. 사염화탄소 대조군의 GOT와 GPT 활성은 정상대조군에 비해 유의적으로 높게 나타났으며, Silymarin군, Gluvone군 및 β-D-glucan군의 GOT와 GPT 활성은 사염화탄소 대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.05). 사염화탄소 대조군의 bilirubin과 LDH 활성은 정상대조군에 비해 유의적으로 높게 나타났으며, Silymarin군 및 Gluvone군의 bilirubin과 LDH 활성은 사염화탄소 대조군에 비해 유의적으로 낮은 것으로 나타났다. 사염화탄소의 투여는 간 조직의 TBARS 함량을 유의적으로 증가시키고 SOD와 catalase의 활성을 유의적으로 감소시켰다. Silymarin군 및 Gluvone군의 TBARS 농도는 사염화탄소 대조군에 비해 유의적으로 감소하는 것으로 나타났으며, Silymarin군과 Gluvone군 및 β-D-glucan군의 SOD와 catalase의 활성은 사염화탄소 대조군에 비해 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 간 조직을 고정시킨 후 광학현미경으로 관찰한 결과, Silymarin 및 Gluvone의 섭취는 사염화탄소로 유도된 지방 변성을 억제시킨 것으로 나타났다. 따라서 사염화탄소로 유도된 간손상 동물모델계에서 아가리쿠스 균사체 배양액 추출물의 섭취는 간독성을 완화시키는 효과가 있다고 사료된다. Agaricus blazei, a native mushroom in Brazil, has been widely consumed in different parts of the world due to its medicinal power. The purpose of this study is to investigate protective effect of Agaricus blazei mycelia extract against carbon tetrachloride(CCl4)-induced liver damage in rats. Male Sprague-Dawley rats (BW 150-200g, n=40) were divided into five groups (Normal, CCl4-control, CCl4-silymarin, CCl4-gluvone and CCl4-β-glucan groups) after 1 wk of adaption period. Normal and CCl4-control groups were offered saline by gastric intubation once a day for 13 d. CCl4-silymarin, CCl4-gluvone and CCl4-β-glucan group were offered silymarin (200 mg/kg), gluvone (800 mg/kg), and β-glucan (800 mg/kg) once a day for 13 d, respectively. Normal and CCl4 groups were injected with corn oil (0.5 mL/kg, I.P.) and CCl4/corn oil (1:9, 0.5 mL/kg) 24 hr after the last intubation, respectively. The animals were sacrificed 24 hr after the injection. Body weight, food intake and liver weight were not significantly different among the groups. Plasma GOT, GPT and LDH activites of CCl4-control were significantly higher than the control group (p<0.05). GOT and GPT activites of CCl4-silymarin, CCl4-gluvone and CCl4-β-glucan groups were significantly decreased compared with CCl4-control group. LDH activities of CCl4-silymarin and CCl4-gluvone groups were significantly decreased compared with CCl4-control group. Plasma bilirubin level was significantly increased by injection of CCl4 and decreased by consumption of silymarin and gluvone. Hepatic thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) level was significantly increased by administration of CCl4 and decreased by consumption of silymarin and gluvone. Activities of SOD and catalase of the liver were significantly decreased by administration of CCl4.. Activities of SOD and catalase of CCl4-silymarin, CCl4-gluvone and CCl4-β-glucan groups were significantly increased compared with CCl4-control group. Fatty change occurred in liver of CCl4-control group and this change was alleviated by treatment of sylimarin and gluvone. Thus, consumption Agaricus blazei mycelia extracts could have protective effects against CCl4-induced hepatotoxicity In rats.

복분자 농축액이 사염화탄소로 간독성을 유발시킨 흰쥐의 간 기능 개선에 미치는 영향

채현정 인하대학교 대학원 2010 국내석사

본 연구는 복분자 농축액의 식이 첨가가 간 독성을 유발시킨 실험쥐의 혈중 지질, 간 지질과산화물 함량, 간 기능 지표 효소의 활성도 및 간 조직에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 실험동물로는 생후 7주 된 Sprague-Dawley계 수컷 흰 쥐 32마리를 정상군, 사염화탄소군, 1% 복분자 첨가군 및 2% 복분자 첨가군으로 나누었으며, 사염화탄소군, 1% 복분자 첨가군, 2% 복분자 첨가군에는 사염화탄소(1㎖/㎏, CCl4 :olive oil=1:1, v/v)를 복강주사하여 간 독성을 유발시켰다. CCl4는 시작일로부터 3일 간격으로 주 2회 주사하였으며, 4주 동안 실험식이를 제공하였다. 실험 4주째에 쥐를 희생시켜 혈액과 간을 수집하였으며, 혈액에서는 중성지방, 총 콜레스테롤, HDL-콜레스테롤, Glutamic oxaloacetic transaminase(GOT), Glutamic pyruvic transaminase(GPT), Alkaline phosphatase(ALP) 활성도를 측정하였고, 간에서는 지질과산화물 함량측정 및 간 조직 검사를 실시하였다. 간 중량과 liver index는 사염화탄소군이 정상군에 비해 유의하게 증가하였으나, 복분자의 공급으로 간 중량이 감소하였으며, 2% 복분자 첨가군에서 간 중량이 유의하게 감소하였다. liver index도 1% 복분자 첨가군과 2% 복분자 첨가군이 사염화탄소군에 비해 유의하게 감소하였으나 농도에 따른 차이는 없었다. 혈청 총 콜레스테롤 함량은 정상군에 비해 사염화탄소군이 높게 나타났으며, 1% 복분자 첨가군 및 2% 복분자 첨가군은 사염화탄소군에 비해 유의하게 감소하였다. 혈청 HDL-콜레스테롤 함량은 정상군에 비해 사염화탄소군이 다소 낮았으며, 2% 복분자 첨가군은 사염화탄소군에 비해 유의하게 증가하였다. 혈청 중성지방과 LDL-콜레스테롤에서는 유의한 차이는 나타내지 않았다. 간 지질과산화물의 함량은 정상군에 비해 사염화탄소군에서 유의하게 높게 나타났다. 또한 1% 및 2% 복분자 첨가농도에 따라서 유의하게 지질과산화물 함량이 감소하였으며, 정상군과 비슷한 수준으로 회복되었다. 복분자의 첨가농도에 따른 유의한 차이는 보이지 않았다. 간 기능 지표로 사용되는 혈청 GOT, GPT, ALP 활성도는 정상군에 비해 사염화탄소군이 유의하게 증가하였고, 1% 복분자 첨가군과 2% 복분자 첨가군은 사염화탄소군에 비해 유의하게 감소하였다. 그러나 복분자의 첨가농도에 따른 차이는 나타나지 않았다. 간 조직 검사에서 정상군은 간세포들이 중심정맥을 중심으로 방사상 배열로 이루어져 있어 잘 짜여진 소엽구조를 관찰할 수 있었다. 사염화탄소군의 간 조직은 중심 정맥 주위로 심한 간세포 괴사와 경화가 관찰되었다. 1% 복분자 첨가군은 사염화탄소군에 비해 세포 괴사가 완화되어 간세포 변성면적이 작아진 것을 볼 수 있었으며, 2% 복분자 첨가군은 1% 복분자 첨가군에 비해 괴사정도가 상당히 개선되어 정상군의 간 구조와 비슷하게 회복된 것을 볼 수 있었다. 이상의 결과에서 혈청 GOT, GPT, ALP 활성도와 같은 간 기능 지표가 긍정적으로 나타나고, 간 조직 검사에서도 복분자 농축액의 첨가로 현저히 회복된 양상을 보였으며, 간 지질과산화물의 생성이 감소한 것으로 보아 복분자 농축액의 식이첨가는 간 기능을 개선시키며, 간 질환의 예방이나 치료에 기여할 것으로 생각된다.

Study on the Detoxification Mechanism of Chlorella vulgaris Extract in the Rat Liver

황유경 인제대학교 대학원 2007 국내박사

This study was designed to investigate the detoxification effect of Chlorella vulgaris extract (CVE) in carbon tetrachloride-induced hepatotoxic rats. Male Sprague-Dawley rats were given either with 1 %, 3 % or 5 % of CVE for 4 weeks and these were compared with milk thistle (50 mg/kg) supplemented rats, as positive control. During the last week of the experiment, except the vehicle control group, all animals were intraperitoneally injected with a concentration (0.4 ml/kg BW) of carbon tetrachloride (CCl₄) and each of whole 3 times injections were conducted with a 3 days interval. CCl₄-induced liver damage was shown as a significant elevation of serum aminotransferases levels. Ballooning degeneration and necrosis in the liver tissues from those rats were obtained. A significant decrease of hepatic microsomal cytochrome P450 content was observed. In contrast, the elevation of serum aminotransferases activities and lobular damage in the liver were of those rats given either with CVE or milk thistle was less than that with CCl₄. CVE administration restored the reduced hepatic microsomal cytochrome P450 content as well as hepatic glutathione concentration. Both activities of NADPH-cytochrome P450 reductase and glutathione-S-transferase (GST) in CVE groups were elevated. Especially, the increase of GST activity was observed as dose-dependent manner. On the other hand, the abilities for detoxification in phase Ⅰ and phase Ⅱ, as described with those biochemical markers previously, in the milk thistle treated animal was less effective than the CVE treated animal. Hepatic calcium and malondialdehyde contents in rats received CCl₄ alone were significantly increased because of the cell membrane damage by CCl₄ metabolite. However, the increase was inhibited by CVE. The results suggested that CCl₄ metabolite could be eliminated quickly by conjugating with glutathione. While the CYP2B1 mRNA expression was decreased in response to CCl₄, those 3 % and 5 % CVE increased the expression and the increase was much higher than that of 1 % CVE group. The CYP2E1 mRNA expression was slightly increased in milk thistle or CVE groups than that in the CCl₄ alone. Using western blot, the hepatic microsomal CYP2E1 protein was reassessed. Compared to the control, sole CCl₄ decreased the CYP2E1 level significantly. However, milk thistle elevated the CCl₄-decreased CYP2E1 expression. Although, this was not likely to those effects of 3 % and 5 % CVE, which restored the level of CYP2E1 as almost near to the normal. Therefore, CVE was able to restore the hepatic CYP2E1 function and lead a rapid recovery from the CCl₄-induced liver injury. Hepatocellular, expression of methionine adenosyltransferase in vitro was elevated by adding CVE. The expression of methionine adenosyltransferase protein in liver tissue in vivo was also determined by using western blot and the result was consistent with the previous finding in vitro. The results suggest that CVE works as a detoxification inducer of the liver and also prevents CCl₄-induced hepatic damage. 본 연구는 Chlorella vulgaris로부터 추출한 Chlorella vulgaris extract (CVE)에 의한 간 해독력과 그 기전에 대한 연구를 하고자 사염화탄소를 이용하여 흰쥐에게 간독성을 유발시킨 후 간독성에 해독효과가 있는 것으로 알려진 밀크씨슬과 함께 비교하여 간 해독에 미치는 영향을 검토한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 사염화탄소에 의한 간독성은 혈청 중의 아미노기 전이효소의 활성의 증가와 간세포의 괴사, 지방변성 및 염증세포 침윤에 의한 병리조직학적인 변화에 의하여 간독성의 유발을 확인하였고, CVE 공급군의 아미노기 전이효소 활성의 저하, 간조직의 정상화 소견을 통하여 간보호 효과를 확인하였다. 간장 해독계에 관여하는 해독 제 Ⅰ 상에 관여하는 시토크롬 P450과 NADPH-시토크롬 P450 환원효소의 함량과 활성은 CVE와 밀크씨슬 공급군에서 사염화탄소 단독 투여군보다 크게 증가하였으며 CVE 공급군은 밀크씨슬 공급군보다 시토크롬 P450 함량은 크게 증가하였으나 NADPH-시토크롬 P450 환원효소의 활성은 거의 유사하였다. 해독 제 Ⅱ 상에 관여하는 글루타치온 함량은 사염화탄소 단독 투여군에서는 감소되었고, CVE와 밀크씨슬 공급군에서는 정상대조군과 유사하게 증가되었으며, CVE와 밀크씨슬 공급군 사이에서는 유사한 경향을 보였다. 해독 제 Ⅱ 상에 관여하는 효소인 글루타치온-S-전이효소의 활성은 사염화탄소 단독 투여군에서는 정상대조군에 비하여 현저하게 감소하였으나, CVE 공급군에서는 농도 의존적으로 증가되었으며 3 %, 5 % CVE 공급군은 사염화탄소 단독 투여군에 비하여 통계적 의의를 보였다 (P<0.05). 그러나, 1 % CVE 공급군 및 밀크씨슬 공급군의 효소활성의 증가 경향은 통계적 유의성이 없었다. 칼슘과 지질과산화물인 malondialdehyde의 함량은 사염화탄소 단독 투여군에서 크게 증가하였다. 이는 사염화탄소 대사체인 삼염화메틸 라디칼로 인한 세포막의 손상의 결과이며, CVE와 밀크씨슬 공급군에서는 이 라디칼이 글루타치온과 포합돤 후 체외로 빠르게 배출되어 함량의 증가가 억제되었다. 시토크롬 P450 (CYP) isoform mRNA 발현은 CYP2B1의 경우 사염화탄소 단독 투여군에서는 정상대조군에 비하여 감소하였으나 CVE와 밀크씨슬 공급군은 정상군보다 발현정도가 증가하여 3 %와 5% 군에서는 5배 이상의 발현증가를 나타내었다. CYP2E1은 사염화탄소 단독 투여군에서 3배정도의 발현정도가 감소한 반면 CVE와 밀크씨슬 공급군은 대부분 증가하였으나 그 발현정도는 미미하였다. 그러나, CYP2E1 mRNA발현 결과를 재평가하기 위해 시행된 CYP2E1 단백질 발현 결과 CVE와 밀크씨슬 공급군은 사염화탄소 단독 투여군에 비해 발현이 크게 증가하였으며 특히, 3 % 군과 5 % 군의 경우 정상군과 유사한 발현정도를 보여주었다. 간세포에 대한 CVE의 영향을 확인하기 위해 배양중인 간세포에 CVE를 첨가하여 이차원전기영동과 MALDI-TOF 분석를 시행한 결과 CVE첨가와 비첨가군 사이의 발현의 차이를 보이는 31개의 간 단백질을 동정할 수 있었으며 이 중 해독 제Ⅱ상의 글루타치온 관련효소인 methionine adenosyl-transferase의 발현이 증가되었음을 확인하였다. 이상의 결과들로부터 CVE는 해독 제Ⅰ상 및 제Ⅱ상에 관여하는 시토크롬 P450, NADPH-시토크롬 P450 환원효소, 글루타치온과 글루타치온-S-전이효소의 증가를 촉진시켜주므로 사염화탄소에 의한 독성 간 조직에 대한 해독 유도제로 작용함이 확인되었다. 즉, CVE는 시토크롬 P450의 증가를 유발시켜 사염화탄소를 삼염화메틸라디칼로 활성화 시킨다음 다시 CVE에 의하여 증가 유도된 글루타치온-S-전이효소에 의해 글루타치온과 신속하게 포합하여 체외배출을 증가시켜 사염화탄소 및 그 대사물질에 의한 간손상을 방지하는 것으로 생각된다.

사염화탄소에 의한 흰쥐의 급성 간손상에서 간성상세포 사멸의 경과와 특성

김경철 연세대학교 대학원 2000 국내박사

간섬유화(hepatic fibrosis)는 세포외기질의 증가로 특징지워지며, 세포외기질은 활성화된 간성상세포(hepatic stellate cell) 에서 주로 생성된다. 따라서 활성화된 간성상세포는 간섬유화 유발에서 핵심적인 역할을 한다. 간섬유화는 간손상에 대한 조직의 복구과정이며 간경변증과는 달리 가역적인 단계로 실질조직 복구가 완결되면 진행을 멈추거나 소실된다고 알려져 있다. 그러나 이러한 가역적 간섬유화에서 활성화 및 증식되었던 간성상세포가 세포외기질을 생성하는 역할을 마친 후 어떤 운명에 처하는지 또는 어떤 기전으로 제거되는지는 정확히 밟혀지지 않았다. 세포 또는 조직의 항상성을 유지하는 기전 중 세포증식에 대한 보완적 기전으로 세포사멸(apoptosis)이 알려지고 있다. 따라서 급성 간손상 후에도 간섬유화가 멈추거나 소실되는 과정에는 간성상세포 증식과 사멸간 균형의 변화가 관여할 수 있다는 가정을 세울 수 있다. 이에 본 연구에서는 사염화탄소 투여로 유발된 급성 간손상/간섬유화의 생체 모델에서 간성상세포의 증식과 사멸의 관계에 대하여 분석하고자 하였다. 흰쥐에 사염화탄소를 1회 투여하여 급성 간손상 및 가역적인 간섬유화를 유발하고, 그 과정에서 간성상 세포의 증식 및 사멸의 정도와 사멸에 관련된 인자들의 발현을 관찰하였다. 사염화탄소 투여후 일정한 시간(16시간, 32시간, 48시간, 64시간, 80시간, 4일, 7일)에 흰쥐를 희생시킨 후 간조직에서 desmin 염색과 TUNEL검사를 시행하여 간성상세포 수의 변화와 사멸을 측정하였다. 한편 일부 간조직으로부터 간성상세포를 분리한 후 [^(3)H] thymidine uptake 검사로 간성상세포의 증식을 측정하였고, annexin-V-FITC 결합을 유세포분석하여 간성상세포 사멸을 측정하였으며, Western blot으로 간성상세포에서 사멸관련인자(Fas, p53, p21, bcl-2 및 bax)의 발현을 측정하였다. 그 측정치를 사염화탄소를 투여하지 않은 대조군과 비교한 결과는 다음과 같다. 1. 간성상세포의 증식도를 반영하는 [^(3)H]thymidine uptake의 정도는 사염화탄소 투여후 증가하여 32시간에서 가장 높았으며 (p<0.01), 이후 시간에 따라 점차 감소하였다. 2. 유세포분석으로 관찰한 annexin-V-FITC 결합은 사염화탄소 투여 후 16시간부터 유의하게 증가하여 64시간에서 가장 높았으며 (p<0.01), 이후 시간에 따라 점차 감소하였다. 3. 조직에서 desmin 양성인 간성상세포 수(400배 10부위의 합)는 사염화탄소 투여후 증가하여 48시간에서 가장 높았으며 (p<0.01), 이후 시간에 따라 점차 감소하였다. Desmin 양성이면서 TUNEL양성인 간성상세포 수는 사염화탄소 투여 후 32시간부터 유의하게 증가하여 64시간에서 가장 높았으며 (p <0.01), 이후 시간에 따라 점차 감소하였다. 4. 조직에서 TUNEL 양성 간성상세포 수와 분리한 간성상세포의 annexin-V-FITC 양성인 세포의 백분율간 유의한 상관관계가 있었다 (r=0.606, p<0.01). 5. 분리한 간성상세포의 Westernblot 결과 Fas는 사염화탄소 투여 후 48시간부터 발현되기 시작하여 4일까지 발현되었고, p53는 32시간에서 발현되었으며, p^21은 32시간부터 4일까지 지속적으로 발현되었다. Bcl-2는 16시간부터 발현되기 시작하여 80시간까지 발현되었으며 bax는 64시간부터 4일까지 발현되었다. 이상의 결과를 종합하면 사염화탄소에 의한 급성 간손상/간섬유화 과정에서 간손상초기에 간성상세포의 증식이 활발히 일어나면서 간성상세포의 수가 증가되고, 이후 간성상세포 사멸이 일어나면서 간성상세포의 수가 감소함을 알 수 있었으며, 사멸 관련인자들이 간손상 이후 시간에 따라 다양하게 간성상세포에서 발현되어 사멸에 관여함을 알 수 있었다. 따라서 간성상세포 사멸은 생체 내에서 활성화된 간성상세포의 수를 조절하는 역할을 하며, 급성 간손상 후의 가역적 간섬유화는 활성화된 간성상세포의 세포사멸 기전에 의해 조절되기 때문이라고 생각한다. Hepatic fibrosis is characterized by an increase in extracellular matrix. Activated hepatic stellate cells (HSC) are central to the process of fibrosis as the major source of matrix. Hepatic fibrosis, a common response to liver injury from many causes, is a reversible process, when the insult is acute self-limiting. But the fate of the expanded population of the activated HSC and the mode of their elimination during the resolution of liver injury are uncertain, up to now. We hypothesized that apoptosis, which plays an opposite and complementary role to cellular proliferation in the maintenance of tissue homeostasis, could be one potential fate of the activated HSC during the resolution of liver injury. Therefore we studied serial changes (before and up to 7 day after CCl_(4) injection) of HSC apoptosis over proliferation in an in vivo model of carbon tetrachloride (CCl_(4)) induced acute liver injury. We studied apoptosis of HSC in liver tissue by desmin/TUNEL dual immuno-stain. Isolated HSCs were studied for apoptosis by flow-cytometric analysis of annexinV-FITC binding, for proliferation by [^(3)H]thymidine uptake, and for apoptotic mediators (Fas, p53, p21, bcl-2, bax) by Western blot. The results were as follows. 1. The [^(3)H]thymidine uptake (proliferation) of isolated HSC increased after CCl_(4) injection, showing maximal increase at 32hr (p<0.01) and decreased gradually thereafter. 2. The annexin-V-FITC binding (apoptosis) of isolated HSC increased after CCl_(4) injection, showing maximal increase at 64hr (p<0.01) and decreased gradually thereafter. 3. The number of desmin positive cells (sum of 10 HPF, × 400) in liver tissue increased after CCl_(40 injection, showing maximal increase at 48hr (p<0.01) and decreased gradually thereafter. The number of desmin and TUNEL positive cells increased after CCl_(4) injection, showing maximal increase at 64hr (p<0.01) and decreased gradually thereafter. 4. The number of TUNEL positive HSCs in liver tissue correlated significantly with annexin-V-FITC binding of isolated HSCs (r=0.606, p<0.01). 5. From Western blot of isolated HSCs, Fas expression was detected from 48hr to 4 day, p53 at 32hr, p21 from 32hr to 4 day, bcl-2 from 16hr to 80hr and bax from 64hr to 4 day, after CCl_(4) injection. From these results, it is identified that acute liver injury was first accompanied by proliferation of HSCs and followed by apoptosis of HSCs with the reduction in the total number of HSCs during the resolution of injury. Expression of Fas, p53, p21, bcl-2, bax was identified in vivo in activated HSCs undergoing apoptosis. It is concluded that apoptosis of HSC played a role in the regulation of the numbers of activated HSCs and may represent an important mechanism to the resolution of fibrosis in the acute liver injury model.

사염화탄소로 유발된 흰쥐의 급성간손상에 대한 비타민 E의 효과

홍순호 建國大學校 農畜大學院 2000 국내석사

간세포는 다양한 원인에 의해 손상을 받으면 세포 상호작용에 의해 각종 사이토카인 및 산소 유리기 등이 생성되면서 세포외기질이 손상을 받게 되고, 이로 인해 세포외기질이 이상증식이 유발되면 간섬유증으로 진행하게 된다. 단기적인 사염화탄소 투여시 급성 간손상을 일으켜 일시적인 간조직의 섬유화를 유발시킬 수 있고, 산화성 스트레스가 간섬유화의 중요한 요인으로 생각되고 있지만, 그 기전에 대해서는 확실하게 밝혀진 것이 없다. 간성상세포와 변환성장인자(TGF-β_(1))가 간섬유화를 유발시키는 중요한 요인으로 생각되므로 본 연구에서는 사염화탄소에 의한 급성 간손상시 간성상세포 골격표지자인 desmin과 세포증식에 관여하는 PCNA 항체를 이용하여 간성상세포의 활성도와 증식능을 관찰하였다. 또한 변환성장인자의 발현을 시간대에 따라 관찰하고, 비타민 E의 투여에 따른 변화를 비교 검토하여 항상화제인 비타민 E의 효과에 대해 알아보고자 면역조직화학적 방법을 시행하였다. 본 연구에서 도출된 결과는 다음과 같다. 1. 사염화탄소 투여에 따른 간성상세포의 활성도와 증식능의 변화는 사염화탄소를 투여한 Ⅰ군에서 사염화탄소 투여전과 비교시 시간이 지남에 따라 desmin과 PCNA발현이 증가되므로 간성상세포는 교원질을 생성하여 간섬유화를 일으킬 수 있는 세포라는 것을 확인할 수 있었다. 2. 사염화탄소를 투여한 Ⅰ군에서 사염화탄소 투여전과 비교시 시간이 경과함에 따라 변환성장인자의 발현이 증가되었다. 변환성장인자는 간섬유화를 유도하는 사이토카인 중의 하나로 이것의 증가는 간성상세포를 자극하여 섬유화를 유발시키는 중요한 역할을 하는 인자라는 것을 알 수 있었다. 3. 비타민 E 투여에 따른 간성상세포의 활성도와 증식능의 변화는 비타민을 투여한 Ⅱ군과 비타민 E를 투여하지 않은 Ⅰ군에서 32시간대에 desmin과 PCNA의 발현이 증가되었으나, Ⅰ군에 비해 Ⅱ군에서 desmin 과 PCNA의 발현이 유의하게 감소되었다. 또한 비타민 E투여에 따른 변환성장인자의 변화는 두 군 모두 32시간대에 발현이 증가되었으나, Ⅰ군에 비해 Ⅱ군에서 변환성장인자의 발현이 유의하게 감소되었다. 이는 항산화제인 비타민 E가 간성상세포와 변환성장인자의 활성을 억제시키는 것을 확인하였다. 이상의 결과에서 사염화탄소에 의한 급성간송상시 간성상세포와 변환성장인자는 간섬유화로 진행하는데 중요한 역할을 하며, 산화성 스트레스에 의한 간손상시 항상화제인 비타민 E는 급성 간부전의 치료 및 만성 간손상에 의한 간섬유화의 예방에 효과적일 것으로 사료된다. After the liver is damaged from an insult, various cytokines and free oxygen radicals are released from that damage the extracellular matrix which in turn induces abnormal hyperplasia of the extracellular maxtrix leading to hepatic fibrosis. Short term administration of CCl_(4) induces acute hepatotoxicity and may cause transient hepatic fibrosis. Although oxygen stress is thought to be an important mediator of this process the exact mechanism is not yet known. Hepatic stellate cell and TGFβ_(1) are demonstrated to be important agents in the formation of hepatic fibrosis. Thus, this study aimed to determine the changes in the hepatic stellate cell after induction of acute hepatoxicity with CCl_(4). desmin, a skeletal marker of hepatic stellate cell, and PCNA antibody that is related to cellular growth were used to determine the activity and growth potentionial of hepatic stellate cell. TGF-β_(1) expression was observed in relation to time and vitamin E administration. The effect of vitamin E, an anti-oxygen agent, was determined by immunohisto chemistry. The results are as follows: 1. Desmin and PCNA expressions were increased after CCl_(4) treatment. This result demonstrated that stellate cell could induce hepatic fibrosis through the production of collagen. 2. TGF-β_(1) activity was increased with time after CCl_(4) administration. This result showed that TGF-β_(1) was an important factor in the development of hepatic fibrosis. 3. Although desmin, PCNA, and TGF-β_(1) expressions were all increased at 32 hours in both the vitamin E administered and control groups, the levels were all significantly lower in the vitamin E administered group. These data demonstrated that vitamin E inhibits stellate cell and TGF-β_(1) activity. Taken together, These results suggest that stellate cell and TGF-β_(1) are important mediators of hepatic fibrosis after acute hepatotoxicity from CCl_(4). Vitamin E may be effective for the treatment of acute hepatic damage from oxygen stress and prevention of hepatic fibrosis from chronic hepatic damage.

에탄올 중독된 가토에 사염화탄소 투여 후 INTERLEUKIN-6와 ICAM-1의 발현

손희정 이화여자대학교 1995 국내박사

O가 금속철을 이용한 사염화탄소와 사염화에틸렌의 환원적 탈염소화

이승우 명지대학교 1998 국내석사

유해지방족 염화화합물의 처리방법을 개발하기 위해, 수용액상의 사염화탄소와 사염화에틸렌이 금속철에 의해 환원적으로 탈염소화되는 반응을 혐기조건 및 반호기조건하에서 회분실험과 컬럼실험을 통하여 연구하였다. 분해공정은 의사일차반응으로 속도상수는 30~100 μM의 범위에서 초기농도에 무관한 것으로 나타났다. 검출된 분해 산물을 토대로 수용액상의 금속철에 의한 사염화탄소와 사염화에틸렌의 분해 경로를 조사한 결과, 사염화탄소의 경우 삼염화탄소와 소량의 이염화탄소가 순차적으로 생성되며 이염화탄소의 경우에는 금속철의 기질범위를 벗어나는 것으로 판단하였다. 사염화에틸렌의 경우도 금속철에 의해 탈염소화가 진행되었으나 사염화탄소보다 느리게 나타났으며, 검출 한계를 넘는 미미한 분해부산물이 생성되므로 사염화에틸렌은 완전한 탈염소화가 이루어질 때까지 금속표면에 존재하는 것으로 사료된다. 또한 탈염소화 반응은 낮은 pH에서 빠르게 진행되는 경향을 나타내었으나, 그 영향은 비교적 작았다. 또한 금속철 표면으로의 기질의 물질전달이 반응속도의 중요한 결정인자임을 추측하였으며 실험변수로서 교반을 제어할 필요가 있고, 가장 중요한 인자는 금속철의 양과 관련된 표면적인 것으로 사료되었다. In order to develop a treatment method for chlorinated aliphatics, reduction of carbon tetrachloride and perchloroethylene by iron metal in the aqueous solution was studied in batch and column reactors under anaerobic and partially aerobic conditions. The results indicated that the degradation process was pseudo-first-order and that the rate constant appeared to be relatively insensitive to the initial concentrations of the substrate over the range from 30 to 100 uM. Degradation pathways for carbon tetrachloride and perchloroethylene by iron metal in aqueous system are proposed. Iron sequentially dehalogenated carbon tetrachloride via chloroform to methylene chloride, which did not undergo further dechlorination. Perchloroethylene was also dechlorinated by iron at a slower rate than carbon tetrachloride. Based on the low concentrations of chlorinated degradation products in the solution phase, it is proposed that most of the perchloroethylene remains sorbed to the iron surface until complete dechlorination is achieved. Dechlorination of carbon tetrachloride and perchloroethylene was faster at more acidic pH, but this effect was modest. Under the conditions of our experiments, mass transport of substrate to the iron surface appeared to be an important determinant of the dechlorination rate, therefore it was necessary to control mixing as an experimental parameter. The most important predictor of dechlorination rate was found to be iron surface area.