Detection of the Protective Effect of Black Rice Using the Renal Toxicity Model = 신장독성모델을 이용한 흑미의 보호 효과 검색

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Vancomycin hydrochloride (VAN), which is used as an antibiotic, causes side effects of nephrotoxicity. It was showed renal excretion abnormalities, tubule damage, and inflammatory responses. Black rice (BR) is a kind of rice, and BR contains abundant anthocyanin which has antioxidant, anti-cancer and anti-ulcer effect. The purpose of this study is to evaluate the protective effect of BR against VAN-induced nephrotoxicity. Five weeks male Sprague-Dawley rats were randomly divided into control (CON) group, VAN group and BR group. The BR group was orally administered 10 ml/kg of BR extract once a day for 14 days. During the same period, the CON and VAN groups were orally administered 10 ml/kg of distilled water (D.W). The VAN and BR groups were intraperitoneally (i.p) injected 400 mg/kg of VAN once a day for the last 3 days after 1hr of administration of treatment materials. During the same period, the CON group was intraperitoneally (i.p) injected 5ml/kg of saline after administration of D.W. After 24 hr of last VAN injection, rats were sacrificed. Serum blood urea nitrogen (BUN) and creatinine levels decreased in the BR group compared to VAN group. In the renal cortex of BR group, the degree of damage such as tubular dilatation and epithelial cell desquamation decreased compared to VAN group. Glomerulus and tubules basement membrane in the BR group were regular and clear compared to VAN group. The expression of Tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) and N-acetyl-D-Glucosaminidase (NAG) decreased in the BR group compared to VAN group. As a result of Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labelling (TUNEL) stain, the number of positive cells in the BR group decreased compared to VAN group. Tissue malondialdehyde level decreased in the BR group compared to VAN group. In conclusion, the data of this experiment showed that the BR extract had protective effects by antioxidant, anti-inflammatory and anti-apoptotic against VAN induced nephrotoxicity.

국문 초록 (Abstract)

항생물질로 사용되고 있는 반코마이신은 신독성이라는 부작용을 일으킨다. 반코마이신으로 인한 신독성으로 인해 신장 배설 기능의 이상, 세뇨관 손상, 염증 반응이 나타난다. 흑미는 벼의 한 종류이고, 흑미에는 항산화, 항암, 항궤양 효과가 있는 안토시아닌이 풍부하게 함유되어있다. 본 연구의 목적은 반코마이신으로 인한 신독성에 길항하는 흑미의 보호효과에 대하여 평가하는 것이다. 5주령 Sprague-Dawley 랫드 수컷을 무작위로 대조군(CON), 반코마이신군(VAN), 흑미군(BR)으로 나누었다. 흑미군은 2주 동안 10 ml/kg의 흑미 추출물을 경구투여 하였다. 같은 기간 동안, 대조군 그리고 반코마이신군은 10 ml/kg의 증류수를 경구투여 하였다. 반코마이신, 흑미군은 마지막 3일 동안 하루에 한번, treatment 물질 투여 1시간 후 400 mg/kg의 반코마이신을 복강내주사 하였다. 같은 기간 동안, 대조군은 증류수 투여 1시간 후에 5 ml/kg의 생리식염수를 복강내주사 하였다. 마지막 반코마이신 투여 하루 뒤 랫드를 희생하였고, 생화학적 분석을 위해 blood sample을 수집하였다. 신장은 조직학적 평가를 위해 제거하였다. 흑미군에서 혈청 blood urea nitrogen과 creatinine 수치가 반코마이신군과 비교하여 감소하였다. 흑미군의 신장 겉질에서, 세뇨관 확장, 상피세포 박리, 내강 내 cast가 반코마이신군과 비교하여 감소하였다. 흑미군에서 사구체와 세뇨관의 기저막은 반코마이신군과 비교하여 규칙적이고 명확했다. Tumor necrosis factor-alpha 와 N-acetyl-D-Glucosaminidase 발현은 반코마이신군과 비교하여 흑미군에서 감소하였다. Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labelling 염색 결과, 흑미군에서 positive cell의 수가 반코마이신군과 비교하여 감소하였다. 또한, 흑미군에서, 조직 malondialdehyde 수치는 반코마이신군과 비교하여 감소하였다. 결론적으로, 본 실험의 데이터는 흑미 추출물이 반코마이신으로 인한 신독성에 길항하여 항산화, 항 염증, 항 세포자멸사의 보호효과를 가진다는 것을 보여주었다.

목차 (Table of Contents)

• ABSTRACT = ⅰ
• TABLE OF CONTENTS = ⅲ
• LIST OF TABLES = ⅴ
• LIST OF FIGURES = ⅵ
• LIST OF ABBREVIATIONS = ⅷ
• Ⅰ. INTRODUCTION = 1
• Ⅱ. MATERIAL AND METHODS = 4
• 1. Animals = 4
• 2. BR extract & chemical preparation = 4
• 3. Experimental design and group = 5
• 4. Biochemical test = 6
• 5. Histopathological examination = 6
• 6. Tissue scoring = 8
• 7. Immunohistochemistry = 8
• 8. Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labelling (TUNEL) stain = 9
• 9. Oxidative stress related kidney biomarkers = 10
• 10. Statistical analyses = 12
• Ⅲ. RESULTS = 13
• 1. Changes of body weight in rats = 13
• 2. Change of relative and absolute weights in kidney = 13
• 3. Protective effect of BR in serum BUN, creatinine levels = 13
• 4. Results of histopathologic observation = 14
• 5. Results of Immunohistochemistry = 16
• 6. Observation of apoptosis in the kidney tissue = 17
• 7. Protective effects of BR to lipid peroxidation and oxidative stress = 17
• Ⅳ. DISCUSSION = 19
• Ⅴ. CONCLUSION = 26
• REFERENCES = 27
• 국문요지 = 49