안티물질 발굴 및 최적화 추출 | 사천 수의학API 그룹

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 11102(2023) 이 기사 인용

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Ulmus Macrocarpa Hance 껍질(UmHb)은 오랫동안 동아시아에서 뼈 관련 질환에 대한 전통 약초로 사용되어 왔습니다. 본 연구에서는 적합한 용매를 찾기 위해 파골세포 분화를 억제할 수 있는 UmHb 물 추출물과 에탄올 추출물의 효능을 비교하였다. 두 개의 에탄올 추출물(각각 70% 및 100%)과 비교하여, UmHb의 열수 추출물은 쥐 골수 유래 대식세포에서 핵 인자 κB 리간드에 의해 유도된 파골세포 분화의 수용체 활성인자를 더욱 효과적으로 억제했습니다. 우리는 LC/MS, HPLC 및 NMR 기술을 사용하여 (2R,3R)-에피카테킨-7-O-β-D-아피오푸라노사이드(E7A)가 UmHb 열수 추출물의 특정 활성 화합물임을 처음으로 확인했습니다. 또한 TRAP 분석, 피트 분석, PCR 분석을 통해 E7A가 파골세포 분화 억제에 핵심적인 화합물임을 확인하였다. E7A가 풍부한 UmHb 추출물을 얻기 위한 최적화 조건은 100mL/g, 90°C, pH 5, 97분이었습니다. 이 조건에서 E7A의 함량은 26.05 ± 0.96 mg/g 추출물이었다. TRAP 분석, 피트 분석, PCR 및 웨스턴 블롯을 기반으로 최적화된 E7A가 풍부한 UmHb 추출물은 최적화되지 않은 것과 비교하여 파골세포 분화를 더 크게 억제하는 것으로 나타났습니다. 이러한 결과는 E7A가 골다공증 관련 질환의 예방 및 치료에 좋은 후보가 될 수 있음을 시사합니다.

조골세포에 의한 뼈 형성과 파골세포에 의한 뼈 흡수 사이의 지속적인 균형을 통해 매년 모든 뼈의 20%가 교체됩니다1. 뼈 리모델링이라고 불리는 이 지속적인 과정은 뼈대의 모양, 품질 및 크기를 유지할 수 있습니다. 뼈 리모델링은 다공성 광물구조의 겉모습과 달리 파골세포와 조골세포의 상호작용을 중심으로 하는 지속적인 활성대사 시스템을 통해 파괴와 흡수 과정을 반복함으로써 뼈 조직의 건강한 상태를 유지하도록 설계된다. 파골세포는 여러 단계를 통해 뼈를 재흡수하는 단핵구-대식세포 계통의 분화에서 파생된 다핵 세포(MNC)입니다. 파골세포의 흡수가 조골세포에 의한 뼈 생성보다 빠르게 진행되면 골밀도와 뼈 자체의 성분이 감소하여 뼈질환이 발생하게 됩니다2.

Ulmaceae 계통의 Ulmus 속은 미국, 유라시아 및 중동의 온대 및 열대 산악 지역에 서식하며 북반구 대부분에 걸쳐 번성하고 퍼졌습니다. 전 세계적으로 40종 이상의 Ulmus 종이 분포되어 있습니다. 한국 자생의 대표적인 종으로는 Ulmus pumila L, Ulmus parvifolia Jacq, Ulmus davidiana Planchon, Ulmus davidiana var. japonica (Rehder) Nakai 및 U. Macrocarpa Hance. 특히, 유백피, 유피, 유근피로도 알려져 있는 울무스 마크로카르파 한스 수피(UmHb)는 동아시아에서 건조하고 갈아서 약초로 섭취하는 식물의 껍질입니다. 이 식물들은 예로부터 차로 섭취했을 때부터 비염 개선에 효과가 있다고 알려져 코나무라고도 불린다3.

최근 U. 마크로카르파 핸스의 조추출물은 고지혈증 조절4, 궤양성 대장염 치료5, 항콕시듐 효과6, 항고혈압 특성7, H2O2 및 UVB 유발 피부 광노화8 완화에 대해 연구되었습니다8. 다른 울무스속 나무를 이용한 뼈 관련 질환 치료에 대한 연구는 일반적으로 조골세포의 성장과 증식을 촉진하거나 파골세포의 분화를 억제하는 데 중점을 두고 있다. 다른 속)에 대한 이전 연구에서는 U. davidiana Planch 추출물이 조골세포 분화를 촉진하는 반면9, Ulmus wallichiana 껍질에서 분리된 플라보노이드는 조골세포 기능을 자극하고 파골세포와 지방세포 분화를 억제하는 것으로 나타났습니다10. U. wallichiana Planchon의 Quercetin-6-C-β-D-glucopyranoside는 쥐의 파골세포 형성을 강력하게 억제하고 난소절제술로 인한 뼈 손실을 개선하는 것으로 보고되었습니다11.

3) were counted. (B) Comparison of LC–MS chromatograms of UmHb extracts (1 mg/mL) obtained with different solvents. A high-intensity peak was observed in the water extract at 15.53 min but not in the 70% or 100% ethanol extract. (C) Identified compound E7A ((2R,3R)-epicatechin-7-O-β-D-apiofuranoside). Data are mean ± SD (n = 3). *P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001 versus the vehicle (positive control) by Student’s t-test. Scale bar, 500 μm./p> 0.05)./p>

3) were counted (n = 3). (B) Effects of the optimized UmHb extract on the RANKL-induced mRNA expression of osteoclast-specific genes. (C) Effect of the optimized UmHb extract on the protein expression of the osteoclast-specific transcription factor NFATc1. (D) Resorption pit assay for osteoclasts. BMCs were plated at tissue culture plate and cultured in α-MEM containing 30 ng/mL M-CSF with or without 10 ng/mL RANKL in the absence or presence of optimized UmHb extracts (1, 3, 10, or 20 μg/mL) for 4 d. On day 4, after removing the medium, 100 µL of 10% bleach solution was added. The resorption region was observed with a light microscope (100 × magnification) and measured by Image J software. Data are mean ± SD (n = 3). *P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001 versus the 0 days by Student’s t-test. Scale bar, 500 μm./p>