UMUST R&D는 Gardeniae Fructus(GF)의 다중작용 기반 대사 개선 효과를 바탕으로 비알코올성 지방간질환(NAFLD)에 대한 천연물 유래 치료제 개발에 주력하고 있으며, 그 일환으로 고지방식(HFD) 유도 NAFLD 랫드 모델에서 GF의 약리 작용과 기전을 통합 분석하였습니다.
연구진은 GF 투여 시 간과 혈청 내 총콜레스테롤(TC), 중성지방(TG), 유리지방산(FFA), AST, ALT, 포도당, 인슐린 수치가 유의하게 감소하고, 간 조직 내 지방 축적과 산화 스트레스 지표인 MDA 또한 억제됨을 확인하였으며, 이는 PPARα, PPARγ, AMPK, CPT-1 등의 지질 대사 조절 유전자의 발현 증가와 SREBP-1, FAS 등의 지질 합성 관련 유전자 억제와 밀접한 상관관계를 나타내어 GF가 대사 질환에 효과적인 천연물임을 시사합니다.
또한, 네트워크 약리학 및 분자 도킹 기반 분석을 통해 GF의 주요 성분인 quercetin, geniposide, oleanolic acid, kaempferol 등이 다중 경로를 통해 NAFLD 병태에 작용함을 입증하였으며, 이는 실험 결과와 기전 예측을 유기적으로 연결한 통합 약리학적 접근의 성과로 평가됩니다.
이러한 연구 결과는 Gardeniae Fructus가 간 대사질환의 병태 생리 기전을 조절하고, 다중타겟 경로를 통해 비침습적이면서도 효과적인 치료 전략을 제시할 수 있음을 시사하며, UMUST R&D는 해당 플랫폼 기술을 바탕으로 기능성 천연물 기반 치료제 파이프라인 확장과 만성 대사질환 영상·진단 융합 연구에 주력하고 있습니다.
[관련 논문 발표 자료]
Frontiers in Pharmacology. 2022 Jul 22;13:901547.
Pharmacological systemic analysis of gardenia fructus against non-alcoholic fatty liver disease and validation of animal models.
PMID: 35510444 / PMCID: PMC9081353 / DOI: 10.20463/pan.2022.0006
| 요약 정리 (Summary) - 연구 목적: GF의 주요 생리활성 성분 규명 및 NAFLD 랫드 모델에서의 치료 효과 및 작용 기전 검증
- 세포 내 작용 및 생체 반응: GF 성분은 대사 경로 조절 (AMPK, PPARα/γ), 지질 축적과 염증 조절
- 기능적 효과 (in vivo):
- 지질 산화 유전자 (PPAR-α, CPT-1, AMPK) 발현 증가
- 지질 합성 유전자 (SREBP-1, FAS) 발현 억제
- 분자 도킹 결과, 주요 성분이 표적 단백질과 높은 결합 친화성 확인
- 결론: GF는 NAFLD에 대해 다중 타깃 조절 효과를 가지며 천연물 기반 치료 후보로서 유망함
|
[요약]
비알코올성 지방간질환(NAFLD)은 현대 사회에서 급증하는 만성 대사질환으로, 안전하고 효과적인 치료제 개발이 요구된다. 본 연구에서는 전통 약재인 Gardeniae Fructus(GF)의 생리활성 성분과 작용 기전을 분석하고, 고지방식이로 유도된 NAFLD 랫드 모델에서 그 치료 효과를 평가하였다. GF 투여 시 간과 혈청 내 중성지방(TG), 총콜레스테롤(TC), ALT, AST, 포도당, 인슐린 수치가 유의하게 개선되었으며, 간 조직 내 지방 축적과 산화 스트레스도 억제되었다. 또한, GF의 주요 성분인 quercetin, geniposide, oleanolic acid 등이 PPARα/γ, AMPK, SREBP-1 등 대사 조절 경로에 작용하며, 관련 유전자의 발현 변화를 통해 병태생리에 영향을 미쳤다. 이러한 결과는 GF가 NAFLD의 병리 기전을 다중 타깃으로 조절하며, 천연물 기반 치료 후보로서 높은 가능성을 지님을 시사한다.
[주요결과]
간 기능 개선: 간과 혈청 내 TG, TC, FFA, ALT, AST, 포도당, 인슐린 수치 개선 확인
유전자 조절: PPARα/γ, AMPK, CPT-1 발현 증가 / SREBP-1, FAS 발현 억제
산화 스트레스 억제: MDA 수치 감소, 8-OHdG, TGF-β, p-ERK 단백질 발현 억제
기전 기반 분석: quercetin, geniposide 등 주요 성분이 표적 단백질과 높은 결합 친화도
Figure. 1. Biological processes of gene ontology by Gardeniae Fructus (GF). The large circles indicate the gene ontology. The red letters indicate the GO-associated gene.
Figure 1은 Gardenia Fructus(GF)와 관련된 유전자들이 관여하는 생물학적 과정들을 나타내며, 큰 원은 유전자 온톨로지(GO) 항목을, 빨간 글자는 관련 유전자를 표시함.
Figure. 2. The lipogenesis effect of gardenia fructus (GF) in high fat diet mice. The mice were sacrificed, and liver tissues were isolated. The liver tissues were section in 5-μm-thick. The sections were incubated with anti-mTOR for 16 h. (A) The representative images indicated the protein expression of mTOR. (B) The graphs indicate the intensity of mTOR. The HF is expressed as 100 %. Data are presented as mean ± standard deviation. *P<0.05 verse HF, #P<0.05 verse HF +ME. HF: high-fat diet; ME: metformin; GF: gardenia fructus.
Figure 2는 고지방식이 마우스에서 Gardenia Fructus(GF)가 간 조직 내 mTOR 발현을 억제하여 지방 합성을 감소시키는 효과를 나타낸다.
Figure. 3. The histological analysis of inflammatory related factors in high fat diet mice. (A) Representative images showing the protein expression of 8-OHdG, TGF-β and p-ERK. (B) The graphs indicate the intensity of 8-OHdG, TGF-β and p-ERK, respectively. The HF is expressed as 100 %. Data are presented as mean ± standard deviation. *P<0.05 verse HF, #P<0.05 verse HF +ME. HF: high-fat diet; ME: metformin; GF: gardenia fructus.
Figure 3은 고지방식이 마우스 간 조직에서 GF가 염증 관련 인자인 8-OHdG, TGF-β, p-ERK의 발현을 억제하는 효과를 보여준다.
UMUST R&D는 Gardeniae Fructus(GF)의 다중작용 기반 대사 개선 효과를 바탕으로 비알코올성 지방간질환(NAFLD)에 대한 천연물 유래 치료제 개발에 주력하고 있으며, 그 일환으로 고지방식(HFD) 유도 NAFLD 랫드 모델에서 GF의 약리 작용과 기전을 통합 분석하였습니다.
연구진은 GF 투여 시 간과 혈청 내 총콜레스테롤(TC), 중성지방(TG), 유리지방산(FFA), AST, ALT, 포도당, 인슐린 수치가 유의하게 감소하고, 간 조직 내 지방 축적과 산화 스트레스 지표인 MDA 또한 억제됨을 확인하였으며, 이는 PPARα, PPARγ, AMPK, CPT-1 등의 지질 대사 조절 유전자의 발현 증가와 SREBP-1, FAS 등의 지질 합성 관련 유전자 억제와 밀접한 상관관계를 나타내어 GF가 대사 질환에 효과적인 천연물임을 시사합니다.
또한, 네트워크 약리학 및 분자 도킹 기반 분석을 통해 GF의 주요 성분인 quercetin, geniposide, oleanolic acid, kaempferol 등이 다중 경로를 통해 NAFLD 병태에 작용함을 입증하였으며, 이는 실험 결과와 기전 예측을 유기적으로 연결한 통합 약리학적 접근의 성과로 평가됩니다.
이러한 연구 결과는 Gardeniae Fructus가 간 대사질환의 병태 생리 기전을 조절하고, 다중타겟 경로를 통해 비침습적이면서도 효과적인 치료 전략을 제시할 수 있음을 시사하며, UMUST R&D는 해당 플랫폼 기술을 바탕으로 기능성 천연물 기반 치료제 파이프라인 확장과 만성 대사질환 영상·진단 융합 연구에 주력하고 있습니다.
[관련 논문 발표 자료]
요약 정리 (Summary)
[요약]
비알코올성 지방간질환(NAFLD)은 현대 사회에서 급증하는 만성 대사질환으로, 안전하고 효과적인 치료제 개발이 요구된다. 본 연구에서는 전통 약재인 Gardeniae Fructus(GF)의 생리활성 성분과 작용 기전을 분석하고, 고지방식이로 유도된 NAFLD 랫드 모델에서 그 치료 효과를 평가하였다. GF 투여 시 간과 혈청 내 중성지방(TG), 총콜레스테롤(TC), ALT, AST, 포도당, 인슐린 수치가 유의하게 개선되었으며, 간 조직 내 지방 축적과 산화 스트레스도 억제되었다. 또한, GF의 주요 성분인 quercetin, geniposide, oleanolic acid 등이 PPARα/γ, AMPK, SREBP-1 등 대사 조절 경로에 작용하며, 관련 유전자의 발현 변화를 통해 병태생리에 영향을 미쳤다. 이러한 결과는 GF가 NAFLD의 병리 기전을 다중 타깃으로 조절하며, 천연물 기반 치료 후보로서 높은 가능성을 지님을 시사한다.
[주요결과]
간 기능 개선: 간과 혈청 내 TG, TC, FFA, ALT, AST, 포도당, 인슐린 수치 개선 확인
유전자 조절: PPARα/γ, AMPK, CPT-1 발현 증가 / SREBP-1, FAS 발현 억제
산화 스트레스 억제: MDA 수치 감소, 8-OHdG, TGF-β, p-ERK 단백질 발현 억제
기전 기반 분석: quercetin, geniposide 등 주요 성분이 표적 단백질과 높은 결합 친화도
Figure. 1. Biological processes of gene ontology by Gardeniae Fructus (GF). The large circles indicate the gene ontology. The red letters indicate the GO-associated gene.
Figure 1은 Gardenia Fructus(GF)와 관련된 유전자들이 관여하는 생물학적 과정들을 나타내며, 큰 원은 유전자 온톨로지(GO) 항목을, 빨간 글자는 관련 유전자를 표시함.
Figure. 2. The lipogenesis effect of gardenia fructus (GF) in high fat diet mice. The mice were sacrificed, and liver tissues were isolated. The liver tissues were section in 5-μm-thick. The sections were incubated with anti-mTOR for 16 h. (A) The representative images indicated the protein expression of mTOR. (B) The graphs indicate the intensity of mTOR. The HF is expressed as 100 %. Data are presented as mean ± standard deviation. *P<0.05 verse HF, #P<0.05 verse HF +ME. HF: high-fat diet; ME: metformin; GF: gardenia fructus.
Figure 2는 고지방식이 마우스에서 Gardenia Fructus(GF)가 간 조직 내 mTOR 발현을 억제하여 지방 합성을 감소시키는 효과를 나타낸다.
Figure. 3. The histological analysis of inflammatory related factors in high fat diet mice. (A) Representative images showing the protein expression of 8-OHdG, TGF-β and p-ERK. (B) The graphs indicate the intensity of 8-OHdG, TGF-β and p-ERK, respectively. The HF is expressed as 100 %. Data are presented as mean ± standard deviation. *P<0.05 verse HF, #P<0.05 verse HF +ME. HF: high-fat diet; ME: metformin; GF: gardenia fructus.
Figure 3은 고지방식이 마우스 간 조직에서 GF가 염증 관련 인자인 8-OHdG, TGF-β, p-ERK의 발현을 억제하는 효과를 보여준다.