Boswellia serrata has Beneficial Anti-Inflammatory and Antioxidant Properties in a Model of Experimental Colitis (2014)

https://doi.org/10.1002/ptr.5142

 

이 연구는 보스웰리아 추출물이 급성 대장염 모델에서 조직 손상 및 염증 반응을 완화하는 데 미치는 영향을 평가했다. 대장염은 염증성 장 질환(IBD)의 한 형태로, 장 점막의 염증과 조직 손상을 특징으로 한다. 연구는 실험쥐 모델을 사용해 대장염 유발 후 보스웰리아 추출물을 투여했으며, 항염증 및 항산화 효과를 관찰했다.

 

연구 배경

대장염은 대장 점막에서 활성산소(ROS)와 염증성 매개물질의 증가로 인해 발생하며, 조직 손상과 궤양을 유발한다. 염증 과정에서 inducible nitric oxide synthase(iNOS)와 nitric oxide(NO)의 발현 증가가 관찰되며, 이는 조직 손상을 악화시키는 주요 요인 중 하나다. 기존 약물 치료는 효과적이지만, 장기간 사용 시 부작용 위험이 크기 때문에 부작용이 적은 자연 치료제가 주목받고 있다. 보스웰리아는 항염증 및 항산화 특성을 가진 약용 식물로, 염증성 질환에 대한 치료 가능성이 제안되어 왔다.

 

연구 방법

1. 동물 모델

   • 25마리의 수컷 Wistar 쥐(350g)를 5개의 실험군으로 나눔
     1. 대조군(Control, CO)
     2. 대조군+보스웰리아 투여(CO+B)
     3. 대장염 유발군(Colitis, CL)
     4. 대장염 유발+보스웰리아 투여(CL+B)
     5. 보스웰리아 선투여 후 대장염 유발(B+CL)
   • 대장염은 4% acetic acid(초산) 4mL를 직장 내 투여하여 유도

2. 보스웰리아 투여

   • 보스웰리아 추출물은 34.2mg/kg/day 용량으로 경구 투여
   • 초산 투여 2일 전과 후 2일 동안 하루 1회 투여

3. 분석 항목

   • 대장 조직의 조직 손상 정도: 조직 슬라이드를 통해 점막의 염증, 부종, 궤양 정도를 분석
   • 산화 스트레스: 지질 과산화(LPO) 수치를 TBARS(thiobarbituric acid reactive substances) 기법으로 측정
   • 염증 매개물질: NO와 iNOS 발현을 측정
   • 항문 괄약근 압력: 대장염으로 인해 감소된 압력을 측정하여 치료 효과 평가

 

연구 결과

1. 대장 조직의 손상 완화

• 대장염 유발군(CL): 점막에 궤양과 염증 침투, 부종이 관찰됨
• 보스웰리아 투여군(CL+B, B+CL): 대장 점막 구조가 잘 유지되었으며, 염증 및 궤양이 감소. 조직학적 분석 결과, 점막 손상 점수가 유의미하게 낮아짐

2. 지질 과산화(LPO) 감소

• 대장염 유발군(CL)에서는 산화 스트레스 지표인 TBARS 수치가 대조군 대비 유의미하게 높음(P < 0.001)
• 보스웰리아 투여군(CL+B, B+CL)에서는 TBARS 수치가 유의미하게 감소(P < 0.001)

3. 염증 매개물질 감소

• 대장염 유발군(CL)에서 NO와 iNOS 발현이 증가했으며, 이는 염증과 조직 손상을 악화시킴
• 보스웰리아 투여군에서는 NO 수치와 iNOS 발현이 대조군 수준으로 감소(P < 0.001)
• 이는 보스웰리아가 염증 반응을 억제하고 조직 재생을 돕는 효과가 있음을 보여줌

4. 항문 괄약근 압력 회복

• 대장염 유발군(CL)에서 항문 괄약근 압력이 유의미하게 감소(P < 0.001)
• 보스웰리아 투여군(CL+B, B+CL)에서 괄약근 압력이 유의미하게 회복되어 정상 수준에 가까워짐

 

보스웰리아의 작용 기전

1. 항염증 효과

   • 보스웰리아의 주요 성분인 boswellic acid는 leukotriene 생성을 억제하며, 염증 반응을 완화한다.
   • 염증성 사이토카인(TNF-α, IL-1β)의 생성을 감소시켜 조직 손상을 방지한다;

2. 항산화 효과: 활성산소(ROS)와 질소종(RNS)의 생성을 억제하며, 산화 스트레스 감소에 기여한다.

3. 조직 보호: 대장 점막의 구조를 보존하고, 점막 손상을 예방하며, 부종을 감소시킨다.

 

 

보스웰리아 추출물의 대장염 개선 효과: 산화 스트레스 감소 및 조직 기능 회복

1. 지질 과산화(Lipoperoxidation, LPO) 감소 효과

• LPO는 산화 스트레스의 지표로, 대장 점막의 손상을 나타낸다.
• 대장염 유발군(CL)에서는 LPO 수치가 대조군(CO, CO+B)에 비해 유의미하게 높았다(P < 0.001).
• 그러나 보스웰리아 추출물로 치료한 그룹(CL+B, B+CL)에서는 LPO 수치가 유의미하게 감소하여 산화 스트레스가 완화됨을 확인했다.

2. 항문 괄약근 압력(Anal Sphincter Pressure) 회복 효과

• 항문 괄약근 압력은 대장염으로 인해 감소할 수 있으며, 이는 괄약근 이완과 관련이 있다.
• 대장염 유발군(CL)에서는 괄약근 압력이 대조군(CO, CO+B)에 비해 유의미하게 낮았다(P < 0.001).
• 보스웰리아 추출물로 치료한 그룹(CL+B, B+CL)에서는 괄약근 압력이 회복되어 정상 수준에 가까워졌다.

3. 질산화물(Nitric Oxide, NO) 수치 감소 효과

• NO는 염증성 매개물질로, 과도한 NO 생성은 대장 점막 손상과 염증을 악화시킨다.
• 대장염 유발군(CL)에서는 NO 수치가 대조군(CO, CO+B)에 비해 유의미하게 높았다(P < 0.001).
• 보스웰리아 추출물로 치료한 그룹(CL+B, B+CL)에서는 NO 수치가 유의미하게 감소하여 염증 반응이 억제됨을 보여주었다.

 

연구 결론

보스웰리아 추출물은 급성 대장염 모델에서 강력한 항염증 및 항산화 효과를 발휘하며, 대장 점막 손상, 산화 스트레스, 염증 반응을 유의미하게 감소시켰다. 특히, 보스웰리아는 부작용이 적은 자연 치료제로서 대장염과 같은 염증성 장 질환 치료에 유망한 가능성을 보여준다. 추가적인 임상 연구를 통해 인간에게 적용할 수 있는 치료 전략으로 발전시킬 필요가 있다.

 

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