[유머스트알엔디 논문:항동맥경화] Bo-Gan-Whan regulates proliferation and migration of vascular smooth muscle cells

유머스트알엔디의 핵심인력이  동국대학교 한의과대학과 공동으로 천연물 기반의 혈관질환 예방소재 개발을 위한 기초연구를 수행하였으며, Bo-Gan-Whan(BGH)을 중심으로 한 연구 결과를 통해 신규 바이오소재 발굴의 가능성을 확보하였습니다.

Bo-Gan-Whan은 한국 전통 복합한약으로서 기존에는 간 보호용으로 활용되어 왔으나, 본 연구에서는 혈관 평활근세포(VSMC)의 병리적 변화에 미치는 영향을 과학적으로 규명하였습니다. 특히 PDGF-BB에 의해 유도된 VSMC의 증식과 이동성이 BGH 처리에 의해 유의하게 감소하였으며, 이는 ERK1/2 및 p38 MAPK의 인산화 억제를 통한 신호전달 조절 기전으로 확인되었습니다.

또한, UPLC 분석을 통해 BGH의 주요 활성 성분으로 paeoniflorin이 규명되어, 천연물 기반 정밀 치료소재의 지표물질로 활용 가능성이 제시되었습니다. 이 연구 결과는 UMUST R&D의 기능성 천연물 기반 혈관질환 치료제 개발을 위한 기반 데이터로 활용되고 있으며, 향후 정밀 천연물 의약소재의 고도화 및 제품화 파이프라인 구축에 있어 중요한 전환점이 될 것입니다.

[연구내용 요약]

연구 배경: Bo-Gan-Whan(BGH)은 간 보호를 위한 한국 전통 복합처방으로, 항산화, 항암, 항염 효과는 보고되었으나 혈관질환에 대한 연구는 미비함. 연구 방법: PDGF-BB로 자극된 혈관 평활근세포(VSMC)의 증식과 이동성을 평가하기 위해 EZ-Cytox, scratch wound healing assay, Boyden chamber assay, aortic sprout assay 등을 수행. 관련 신호전달 단백질인 ERK1/2 및 p38 MAPK의 인산화 수준을 western blot으로 확인. 성분 분석은 UPLC(Ultra Performance Liquid Chromatography)를 통해 진행. 주요 결과: BGH는 100~500 μg/mL 농도에서 VSMC의 비정상적인 증식 및 이동을 유의하게 억제. 이러한 효과는 ERK1/2 및 p38 MAPK 인산화의 감소와 관련이 있음. Paeoniflorin이 BGH의 주요 활성 성분으로 확인됨.

[연구내용 주요 결과]

• BGH는 100–500 μg/mL 농도에서 세포 독성 없이 VSMC 생존율을 유지하였다.

• PDGF-BB에 의해 유도된 VSMC 증식을 용량 의존적으로 억제하였으며, 최대 효과는 500 μg/mL에서 나타났다.

• Scratch wound healing assay 결과, BGH는 VSMC의 이동성을 유의하게 감소시켰다.

• Boyden chamber assay에서도 BGH는 90분 내 PDGF-BB 유도 VSMC 이동을 신속히 억제하였다.

• Western blot 결과, BGH는 ERK1/2와 p38 MAPK의 인산화를 억제, 특히 ERK1/2는 100 μg/mL 이상에서, p38은 500 μg/mL에서 유의하게 감소시켰다.

• Aortic sprout assay에서 BGH는 PDGF-BB 유도 혈관 새싹 형성을 억제, 최대 억제는 500 μg/mL에서 관찰되었다.

• UPLC 분석을 통해 BGH 내의 주요 활성 성분으로 paeoniflorin이 확인되었다.

• BGH는 혈관 평활근세포의 병리적 증식과 이동을 억제하는 작용을 통해 혈관 재형성 반응을 조절한다.

• 본 연구는 BGH가 죽상동맥경화증 및 재협착 치료를 위한 기능성 천연물 후보임을 시사한다.

• 따라서 BGH는 ERK1/2 및 p38 MAPK 경로를 타겟으로 하는 대체 의약소재로 개발될 수 있는 가능성이 있다.