겨우살이 에탄올 추출물(Viscum album var. coloratum)의 전립선비대 억제 효과

김소혁(So Hyuk Kim),손형구(Hyung Gu Son),이정윤(Jeong Yoon Lee),이유현(Yoo-Hyun Lee) 한국식품영양과학회 2022 한국식품영양과학회지 Vol.51 No.10

본 연구의 결과, 겨우살이 30% 에탄올 추출물 VA30E는 in vivo 및 in vitro BPH 모델에서 BPH의 발달을 억제하는 것으로 확인되었다. VA30E는 전립선비대 세포주인 BPH-1 cell에서 cell viability를 최대 98.97%까지 감소시켰으며, 안드로겐 수용체 AR의 발현을 mRNA 수준에서 농도 의존적으로 감소시켰다. 또한 BPH를 유발한 SD rat에서 VA30E를 4주간 투여한 결과, TP투여로 인해 증가한 전립선 무게 및 prostate ratio를 농도 의존적으로 감소시켰으며 전립선 상피조직의 두께와 내강의 크기를 Saw palmetto 투여군과 유사한 수준으로 변화시켰다. 이러한 결과들을 바탕으로 VA30E의 BPH 억제기전을 알아보기 위하여 전립선조직 내 T, DHT 및 5AR2 수준을 검토하였다. 4주간의 VA30E 투여는 전립선조직 내 T 수준을 Control 군과 유사하게 감소시켰으며, DHT 수준 또한 50 및 150 mg/kg, 두 농도에서 모두 감소시켰다. 전립선조직 내 5AR2의 경우 VA30E 투여로 인해 발현이 억제되었으며, 이는 Saw palmetto 군과 동일한 수준이었다. 결과적으로 겨우살이 30% 에탄올 추출물 VA30E의 투여는 in vitro 모델에서 세포 증식 및 AR의 발현을 감소시켰으며, in vivo 모델에서 전립선조직 내 T 및 5AR2 수준을 감소시키고 BPH 발달을 억제하였다. 이러한 결과들을 바탕으로 VA30E가 BPH를 효과적으로 억제할 수 있을 것으로 생각된다. This study assessed the effects of mistletoe extract (VA30E) on benign prostatic hyperplasia (BPH) using in vitro and in vivo models. The in vitro study was performed in BPH-1 cells, wherein VA30E treatment at concentrations of 200 μg/mL decreased cell proliferation by 98.97%. VA30E dose-dependently reduced mRNA expression of the androgen receptors. The in vivo study was undertaken with seven-week-old male Sprague-Dawley rats. Surgical castration was conducted to exclude endogenous testosterone (T) and the rats were divided into five groups; control, BPH, VA30E-50 [50 mg/kg of body weight (BW)/d], VA30E-150 (150 mg/kg of BW/d) and saw palmetto (positive control, 100 mg/kg of BW/d). The prostate size of the rats showed a decrease with the administration of VA30E compared to the BPH group. The prostate weight ratio (BW to prostate weight) also decreased in a dose-dependent manner by up to 13.04% in the VA30E-150 group (P<0.05). In addition, T and dihydrotestosterone levels were significantly reduced by 46.01% and 22.26%, respectively, in the VA30E-150 group compared to the BPH group. The 5-alpha reductase 2 levels were also significantly decreased in a dose-dependent manner by the administration of VA30E. Taken together, these results suggest that VA30E could be used as a functional ingredient in the treatment of BPH symptoms.

Effects of red ginseng oil(KGC11 o) on testosterone-propionate-induced benign prostatic hyperplasia

이정윤,김소혁,김석호,김종한,배봉석,구기방,Seung Ho So,Jeongmin Lee,Yoo-Hyun Lee 고려인삼학회 2022 Journal of Ginseng Research Vol.46 No.3

Benign prostatic hyperplasia (BPH) is a disease characterized by abnormal proliferation ofthe prostate, which occurs frequently in middle-aged men. In this study, we report the effect of redginseng oil (KGC11o) on BPH. Methods: The BPH-induced Sprague-Dawley rats were divided into seven groups: control, BPH, KGC11o25, 50, 100, 200, and finasteride groups. KGC11o and finasteride were administered for 8 weeks. The BPHbiomarkers, DHT, 5AR1, and 5AR2, androgen receptor, prostate-specific antigen (PSA), Bax, Bcl-2, andTGF-b were determined in the serum and prostate tissue. The cell viability after KGC11o treatment wasdetermined using BPH-1 cells, and, androgen receptor, Bax, Bcl-2, and TGF-b were confirmed by westernblotting. Results: In the in vivo study, administration of KGC11o reduced prostate weight by 18%, suppressed DHT(up to 22%) and 5AR2 (up to 12%) levels from administration of 100 mg/kg KGC11o (P < 0.05). PSA wassignificantly downregulated dose-dependently from at the concentration of 50 mg/kg KGC11o (P < 0.05). BPH-1 cell viability significantly reduced through the treatment with KGC11o. In vitro and vivo, AR, Bcl-2TGF-b levels reduced significantly but Bax was increased (P < 0.05). Conclusion: These results suggest that KGC11o may inhibit the development of BPH by significantlyreducing the levels of BPH biomarkers via 5ARI, anti-androgenic effect, and anti-proliferation effect,serving as a potential functional food for treating BPH.

In Vitro 및 In Vivo에서 녹용당귀 등 복합추출물의 전립선비대 억제 효과

이정윤,손형구,김소혁,이기원,김진수,김인환,구영태,이유현 한국식품영양과학회 2022 한국식품영양과학회지 Vol.51 No.9

Combinations of natural products have a number of benefits. We investigated the inhibitory effect of a combination of 50% ethanol extracts of Cervus elaphus antler (CEE), Glycyrrhiza uralensis (GUE), and Angelica gigas (AGE) on benign prostatic hyperplasia (BPH) using BPH-1 cells and testosterone propionate (TP)-induced BPH rats. The combination, called CGA113, inhibited cell proliferation by decreasing the cell viability of BPH-1 cells up to 72.03% more than the individual extracts. In addition, CGA113 significantly reduced the mRNA expressions of AR and SRD5A2 in BPH-1 cells. Sprague-Dawley rats were subjected to castration surgery to remove endogenous testosterone, and 3 mg/kg testosterone propionate was subcutaneously injected to induce BPH. Subsequently, CGA113 (50 and 200 mg/kg BW/day) was orally administered to the TP-induced BPH rats for 8 weeks. In the CGA113-H group (200 mg/kg of CGA113), the prostate ratio, serum DHT, prostate DHT, and prostate 5α-reductase2 were significantly decreased compared to the BPH group. Histology with H&E staining of the prostate tissue, revealed a reduction in the thickening of the prostate epithelial cells and enlargement of the lumen compared to the BPH group. The mRNA levels of the Bax/Bcl2 ratio in prostate tissue of the CGA113-H group were significantly increased. Overall, the combined extract of CEE, GUE, and AGE, was determined to exert synergistic effects, indicating the potential of the three natural materials as therapeutic agents for alleviation of BPH symptoms.

남성 갱년기 in vitro 모델에서 두충과 우슬 복합추출물(KGC08EA)이 테스토스테론 합성에 미치는 영향

김석호,이정윤,김소혁,김종한,권한올,이정선,전우진,이유현 한국식품영양과학회 2020 한국식품영양과학회지 Vol.49 No.10

Late-onset hypogonadism (LOH) is associated with a significant decrease in the testosterone levels resulting from the reduced ability to synthesize testosterone in the Leydig cells as aging progresses. This study measured the testosterone levels after treating H2O2-stressed TM3 cells in the presence of human chorionic gonadotropin (hCG) with Eucommia ulmoides Oliver extracts (eu), Achyranthes japonica Nakai extracts (aj), or amixture of eu and aj extracts in the proportion of KGC08EA (1:3, 1:1, 3:1). KGC08EA (3:1) at concentrations of 1 to 500 μg/mL produced a significant concentration-dependent increase (up to 34 times (P<0.001)) in testosterone levels compared to the control group. In addition, among the testosterone synthesis enzymes, 17β-HSD1 and 3β-HSD4 showed significant increases in mRNA expression while both 5α-reductase2 and aromatase, such as testosterone degradation enzyme, was not increased significantly (P<0.05). In conclusion, KGC08EA (3:1) might bea health functional food material that can improve LOH by up-regulating the testosterone synthesis enzymes and increasing the testosterone levels significantly. 본 연구에서는 두충 추출물(eu)과 우슬 추출물(aj) 및 eu:aj의 비율이 1:3, 1:1, 3:1인 복합추출물(KGC08EA)의 남성 갱년기 개선을 위한 테스토스테론 합성 능력을 평가하기 위해 남성 갱년기 in vitro 모델을 설정하고 테스토스테론 수준과 그 기전을 검토하였다. 정상적인 TM3 cell에서 각 소재는 500 μg/mL 농도 이하에서 cell viability를 감소시키지 않았다. Leydig cell에 산화적 스트레스를 가하여 테스토스테론 합성을 억제하기 위해 활성산소종인 H2O2(200 μM)를 가한 TM3 cell에서 소재를 처리하지 않은 control군과 소재를 처리한 군들 간의 테스토스테론 수준의 유의적인 차이를 확인할 수 없었던 반면 테스토스테론 수준을 높이는 hCG를 처리하였을 때 테스토스테론 수준이 hCG를 처리하지 않은 군과 비교하여 10배 이상 유의적으로 증가하였고(P<0.01), hCG 존재 하에서 control군과 eu, aj군 및 KCG08EA군들이 서로 유의적인 차이를 나타냈다. 이후 테스토스테론 수준의 유의적인 차이를 확인할 수 있었던 hCG 존재하에서 같은 농도의 H2O2를 처리하여 남성갱년기 in vitro 모델을 설정하고 각 소재에 따른 테스토스테론 수준을 측정한 결과, 소재를 처리하지 않은 control군과 비교하여 eu군과 3:1의 KGC08EA군에서 각각 최대 38배, 34배의 테스토스테론 증가율을 보였으며 250 μg/mL 및 500 μg/mL의 각 추출물 처리에 따른 테스토스테론 농도가 일정한 경향성을 보이며 유의적으로 증가하였다(P<0.001). 같은 조건으로 500 μg/mL 농도의 각 소재별 테스토스테론 합성에 관여하는 mRNA 발현을 검토한 결과, control군과 비교하여 3:1의 KGC08EA는 17β-HSD1, 3β-HSD4의 발현을 유의적으로 증가시켰으며 eu군 또한 17,20-desmolase, 17β-HSD1, 3β-HSD4의 발현을 유의적으로 증가시켰다. 반면에 분해에 관여하는 5α-reductase2, aromatase의 mRNA 발현을 검토한 결과, aj군은 5α-reductase2와 aromatase의 발현을 유의적으로 감소시켰으며 eu군은 5α-reductase2의 발현을 증가시켰다. 이러한 결과는 eu군이 KGC08EA(3:1)보다 테스토스테론 및 테스토스테론 합성 관련 mRNA 발현을 가장 유의적으로 증가시켰지만, 테스토스테론 분해와 관련한 5α-reductase2의 발현도 증가시켰다. 5α-reductase2는 DHT를 증가시키고 이는 전립선비대증을 유발할 수 있다. 반면 eu:aj의 복합 추출물인 KGC08EA(3:1)군의 경우 aj가 eu군에서 나타난 5α-reductase2의 발현을 억제하면서 5α-reductase2의 유의적 증감 없이 테스토스테론 합성관련 mRNA 발현만을 관여한다. 결론적으로 3:1의 KGC08EA가 남성갱년기 개선을 위한 기능성 소재로서 적합하다고 여겨지며 이후 동물실험을 통한 추가적인 연구와 테스토스테론 합성 효소의 상위 기전에 대한 보완 연구가 필요하다고 생각한다.