Ginsenoside Compound K의 약리학에 대한 내러티브 검토 파트 1

배경 및 목표:진세노사이드 화합물 K [20-o-beta-dglucopyranosyl-20(S)-protopanaxadiol; CK]는 진세노사이드의 주요 탈당화 대사산물입니다. CK는 장내 세균에 의해 인삼의 활성 물질이 전환되는 희귀 진세노사이드로서 다른 진세노사이드보다 생물학적 활성이 높습니다. 항발암, 항당뇨, 항염증, 항알레르기, 항혈관신생, 항노화, 신경보호, 간보호 등 다양하고 흥미로운 생물학적 활동을 입증했습니다. 이 리뷰의 목적은 ginsenoside CK의 풍부한 약리 활성 및 관련 메커니즘을 in vivo 및 in vitro에서 설명하고 CK가 다양한 전신 관련 질병에서 약물로서 잠재적인 치료 가치를 밝히는 것이었습니다.

cistanches herba를 클릭하십시오.

【자세한 정보:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

Cistanche의 배당체는 또한 심장 및 간 조직에서 SOD의 활성을 증가시킬 수 있으며 각 조직에서 리포푸신 및 MDA의 함량을 크게 감소시켜 다양한 활성 산소 라디칼(OH-, H₂O₂ 등)을 효과적으로 제거하고 이로 인한 DNA 손상으로부터 보호합니다. OH-라디칼에 의해. Cistanche phenylethanoid glycosides는 자유 라디칼의 강력한 소거 능력, 비타민 C보다 높은 환원 능력, 정자 현탁액에서 SOD의 활동을 개선하고 MDA의 함량을 감소시키며 정자 막 기능에 대한 특정 보호 효과가 있습니다. Cistanche 다당류는 D-갈락토스에 의해 유발된 실험적으로 노화된 쥐의 적혈구 및 폐 조직에서 SOD 및 GSH-Px의 활성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 폐 및 혈장의 MDA 및 콜라겐 함량을 감소시키고 엘라스틴 함량을 증가시킬 수 있습니다. DPPH에 대한 우수한 소거 효과, 노화된 쥐의 저산소증 시간 연장, 혈청 내 SOD 활성 개선, 실험적으로 노화된 쥐의 폐의 생리학적 퇴행 지연 피부 노화 질환을 예방하고 치료하는 약물이 될 가능성이 있습니다. 동시에 Cistanche의 echinacoside는 DPPH 자유 라디칼을 제거하는 상당한 능력이 있으며 활성 산소 종을 제거하고 자유 라디칼로 인한 콜라겐 분해를 방지하는 능력이 있으며 티민 자유 라디칼 음이온 손상에 대한 우수한 복구 효과도 있습니다.

행동 양식: PubMed 데이터베이스에서 2008년 2월부터 2021년 12월까지 영어로 출판된 논문을 "진세노사이드 컴파운드 K", "컴파운드 K", "CK" 연관 키워드로 검색하였다. 영문으로 작성된 약 140건의 연구 논문 및 보고서가 확인되었습니다. 이 논문들은 주로 암 예방, 면역 조절, 당뇨병 개선, 중추신경계(CNS) 보호, 심혈관 보호, 피부 개선 및 간 보호에 대한 CK의 약리 활성에 집중되었습니다.

주요 내용 및 조사 결과:이 논문은 CK의 합성, 약동학 및 부작용뿐만 아니라 관련 약리학적 활동에 대한 매우 상세한 요약을 설명합니다. CK의 이러한 다양하고 흥미로운 생물학적 특성이 발견되었습니다.

결론: CK의 수많은 약리작용과 항발암, 항염, 항알레르기, 항당뇨, 항혈관신생, 항노화, 신경보호, 간보호 효과로 인해 CK가 각종 질병의 예방 또는 치료제로서의 강력한 근거가 있음 . 그러나 약물로서의 CK의 안전성과 유효성 및 의료 분야에서의 적용을 평가하기 위해서는 더 많은 연구가 필요합니다.

키워드: 진세노사이드 화합물 K; 약리학; 암; 당뇨병

소개

인삼은 중국 전통 의학(TCM)에서 오랫동안 사용되어 온 전통 중국 허브입니다. 그것은 강력한 강장 효과가 있으며 다양한 의약품에 널리 사용됩니다 (1). 추출 기술의 발달로 인삼의 가장 약리 활성이 높은 성분은 트리테르펜 사포닌(triterpene saponins)의 일종인 진세노사이드(ginsenosides)인 것으로 보고되었다(2). 현재까지 인삼의 뿌리, 줄기, 잎, 열매 및 꽃에서 150개 이상의 활성 성분이 추출되었습니다(3). 연구에 따르면 진세노사이드는 생체 내에서 그대로 흡수되지 않지만 장관을 통해 흡수되기 전에 장내 미생물총에 의해 대사되어야 합니다(4-6). 다른 연구에서는 탈당화가 진세노사이드를 탈당화된 진세노사이드로 전환하는 데 관여하는 주요 대사 경로라는 사실을 보여 주었습니다. 화합물 K(CK, 20-o-beta-d-glucopyranosyl-20 (S)-protopanaxadiol, C36H62O8)는 진세노사이드(8)의 주요 탈당화 대사산물입니다. 최근 생체 내 및 시험관 내 연구에 따르면 CK는 여러 약리학적 과정에 관여하며 항암(9), 항당뇨(10), 항염증(11), 항알레르기(12), 항혈관형성(13) ), 노화 방지(14), 간 보호 효과(15), 중추 신경계(CNS)에 대한 효과(16). 특히 많은 연구에서 약리학적 효과를 조사하였다. 그러나 CK의 약리학적 활성의 완전한 통합을 조사한 연구는 없습니다. 따라서 우리는 CK의 약리 활성 및 관련 메커니즘을 자세히 검토하고 최근 몇 년 동안 문헌을 업데이트했습니다. 관련 질환을 치료할 수 있는 잠재적 약제 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.

행동 양식

PubMed 데이터베이스는 2008년 2월부터 2021년 5월까지 영어로 출판된 논문을 "Ginsenoside compound K", "compound K", "CK"와 같은 연관 키워드를 사용하여 검색했습니다. 이 문서를 작성하는 데 사용된 정보는 표 1에 나열된 출처에서 수집되었습니다.

CK의 생체변환, 약동학 및 안전성

ginsenoside CK는 tetracyclic dammarane-type triterpenoid saponins 계열에 속합니다. 화학 구조에 따라 다마란 그룹 진세노사이드는 Ra1, Ra2, Ra3, Rb1, Rb2, Rb3, Rc, Rd, Rg3, Rh2, F2 및 CK를 포함하는 프로토파낙사디올(PPD)과 프로토파낙사트리올(protopanaxatriol)의 두 가지 유형으로 분류됩니다. PPT), 여기에는 Re, Rf, Rg1, Rg2, Rh1 및 F1이 포함됩니다(그림 1)(17,18).

일본 연구자들은 원래 토양 세균에 의해 인삼에서 가수분해된 Rb1, Rb2 및 Rc의 혼합물에서 CK를 분리했습니다(19). 그 구조는 1972년에 확인되었지만 Rb1과 Rb2가 특정 경로를 통해 쥐의 장내 세균에 의해 CK로 대사된다는 발견은 20년 후에 보고되었습니다(20,21). Hasegawaet al. (22,23)은 장내 미생물에 의한 CK의 특정 변환 경로를 조사하고 CK가 장내 흡수를 겪는 protopanaxadiol 사포닌의 가장 가능성 있는 형태라고 추측했습니다. 장내 세균에 의한 CK로의 Rb1 및 Rb2 대사의 특정 대사 경로는 그림 2에 나와 있습니다(23,24). 쥐에게 Rb1을 경구 투여한 후, 고농도의 CK가 쥐의 장 내용물, 혈장 및 소변에 존재하는 것으로 나타났습니다(25-27). 연구자들은 CK의 생물학적 기능과 주요 진세노사이드로부터 CK를 효과적으로 생산하기 위한 방법론에 집중했습니다.

변형 및 변형이 없는 진세노사이드의 생체이용률은 장내 흡수가 낮다는 것을 시사합니다(28,29). 진세노사이드의 경구 투여 후 장내에서 일련의 생물학적 변환이 일어나며 전구체 화합물보다 생물학적 활성이 더 높은 탈당화 대사산물로 전환됩니다(7). 다른 연구에서는 인삼 뿌리 주변의 장내 세균이나 토양 진균뿐만 아니라 일부 미생물이 진세노사이드를 가수분해하여 CK를 형성한다고 보고했습니다(30,31). 미생물 전환을 위한 다양한 방법은 표 2(7)에 요약되어 있습니다.

320kDa의 분자량과 4개의 동일한 서브유닛(80kDa)을 가진 효소 β-글루코시다아제는 Rb1을 CK로 가수분해하는 핵심 효소이며(45) 인간 장 대변에서 분리된 대사 박테리아에서 처음 정제되었습니다(46). . 이후 인삼밭 토양에서 보다 특이적이고 효과적인 형질전환을 촉진하는 β-glucosidase를 찾아 정제하였다(47,48). 이후 연구자들은 Sulfolobus solfataricus 및 기타 내산성 고온 미생물군에서 -glycosidase를 추출했으며, 그 변환 정도와 효율성이 이전에 보고된 것보다 높았습니다(49-51). 후속 연구는 효소의 설계 및 변형과 관련된 활성 및 전환 효율에 초점을 맞췄습니다(45,52,53). Shin et al. (45) 야생형 효소보다 Rd 활성이 4.2배, 촉매 효율이 3.7배, 결합 에너지가 3.1배 낮은 -glycosidase의 변형인 W361f를 설계했습니다. 그들은 또한 반합리적 설계가 β-글리코시다아제의 가수분해 활성을 향상시키는 유용한 도구라는 것을 발견했습니다. 따라서 CK(54)의 활용도 및 생산 효율을 향상시키기 위한 촉매 효소의 발굴 및 변형이 중요하다.

장내미생물은 CK의 생체변환 및 약리작용에 중요하기 때문에 장내미생물을 조절하는 대사경로에 대한 연구가 필요하다. 최근 연구에 따르면 서양식 식습관과 NUTRIOSE(ROQUETTE Frères, Lestrem, France)가 CK 농도 수준을 개선할 가능성이 더 높은 것으로 나타났습니다(55,56). 또한 인체 대사에 대한 연구에서는 고지방식이가 CK의 흡수를 상당히 가속화하고 증가시켰으며 여성의 CK 농도 수준이 남성보다 높다는 것을 발견했습니다(57). 무작위 이중 맹검 연구는 CK 약동학에 대한 성별 및 음식 관련 영향을 보고했습니다(58).

CK의 또 다른 약동학 연구는 고려인삼 추출물 투여 36시간 후 건강한 남성 10명의 혈액 샘플에서 약물 수준을 보고했습니다(59). CK의 평균 최대 혈장 농도(Cmax)는 Rb1보다 유의하게 높았고(8.35±3.19 vs. 3.94±1.97 ng/mL) CK의 Cmax(Tmax)에 도달하는 평균 시간은 Rb1보다 길었습니다. (12.20±1.81 대 8.70±2.63시간). CK 흡수 지연은 장내 미생물총이 Rb1을 CK로 변형시킨다는 생각을 뒷받침합니다. CK의 혈장 반감기(t1/2)는 Rb1보다 7배 짧았습니다. 이러한 결과는 CK의 약동학이 Rb1과 상당히 다르다는 것을 나타냅니다. 또 다른 연구(58)에서 76명의 참가자는 단식 중에 CK 또는 위약을 7회 단일 경구 용량(25, 50, 100, 200, 400, 600, 800mg)으로 받았습니다. Tmax에 도달하는 시간 범위는 1.5~6.0시간이었고 CK에 대한 노출은 100~400mg 범위에서 선형으로 증가했습니다. 7회 투여 후 항정 상태에 도달했으며 심각한 부작용(AE)은 관찰되지 않았습니다. 가장 많이 보고된 AE는 묽은 변(설사) 및 복통이었으며 모든 AE는 경증 또는 중등도였으며 대부분은 아무런 치료 없이 사라지거나 가역적이었습니다(57,58). 이러한 결과는 CK가 치료 기간 동안 안전하고 잘 견딘다는 것을 나타냅니다.

독성 연구에서 쥐와 생쥐에게 CK를 경구 투여했을 때 각각 8과 10g/kg의 최대 용량에서 사망이나 독성을 일으키지 않았습니다(60). 26-주 독성 연구에서 쥐에게 13, 40 또는 120 mg/kg 용량의 CK를 투여하고 26주 및 4-주 회복 기간에 관찰했습니다. 대조군과 비교하여 120 mg/kg 수컷 랫트 그룹에서 무력증, 털 소실, 활동 저하 및 체중 감소가 관찰되었으며, 혈청 ALT 및 ALP 상승을 포함한 간독성 및 신독성, 조직학적 변화와 유사한 간 상대 중량 증가 90-일까지 쥐의 아만성 정맥내 CK 및 조직학적 변화 없이 더 높은 신장 상대 중량이 120 mg/kg 수컷 쥐 그룹에서도 나타났지만 독성은 4-주 회복 후 가역적이었습니다. . 13 및 40 mg/kg CK 그룹에서 일상적인 활동, 실험실 마커 및 조직병리학적 검사에서 이상이 발견되지 않았습니다(60). 또한 관찰되지 않은 유해 효과 수준은 수컷 40mg/kg, 암컷 랫드 120mg/kg이었습니다. 비글 독성 연구에서 36mg/kg 그룹의 동물은 연구 기간 동안 가역적인 간독성과 상당한 체중 감소를 보였습니다. 4 및 12 mg/kg 그룹의 동물은 어떠한 유의한 독성도 나타내지 않았습니다(61).

CK는 동물 및 인간 대상체에서 안전하고 내약성이 우수합니다. 이러한 전임상 결과는 간이 CK에 대한 독성 기관일 수 있음을 시사합니다. 신장의 상대적인 무게는 높았지만 조직학적 변화는 없었으나 신독성에 주목해야 한다. 임상 시험에서 CK 관련 AE는 설사 및 복통이었습니다. 약물 관련 AE는 약물 유발 설사에 일반적입니다. CK에 대한 임상 시험은 거의 없으며 CK 관련 AE에 대한 보고도 거의 없습니다. 따라서 CK 유발 독성, 특히 간독성과 GCK 유발 위장관의 기전을 규명하기 위한 추가 연구가 필요하다.

CK의 약리학적 특성

암 예방(62), 면역 조절(63), 당뇨병 개선(64), 중추신경계 보호(65), 심혈관 보호(66), 피부 개선(67), 간 보호(68) 등 CK의 수많은 약리학적 효과는 동물 모델을 사용하여 시험관 내 및 생체 내에서 입증되었습니다. CK의 상세한 약리학적 효과는 아래에서 논의된다. CK의 주요 기능과 실행 대상은 표 3,4와 같다.

CK의 항암효과

암 환자의 수는 매년 증가하고 있습니다. 그러나 효과적인 암 치료법은 여전히 ​​부족하며 암을 치료할 수 있는 특정 약물도 없습니다(138). 따라서 암에 대한 새로운 치료제의 발굴이 시급하다. CK의 항종양 효과는 생체 내와 시험관 내에서 다릅니다. 여러 연구에서 종양 세포에 대한 CK의 세포 독성 및 성장 억제 효과를 보고한 반면, 다른 연구에서는 CK가 종양 세포 전이 및 종양 성장을 억제한다고 보고했습니다(70,79,87,88,90,139). 따라서 CK는 잠재적으로 중요한 항암제가 될 수 있습니다.

CK에 의한 종양 성장 억제

생체 내 연구에서 CK는 비인두 암종(HK-1) 종양의 성장을 상당히 억제했습니다(91). 치료 후 5일째에 CK 치료군의 종양 크기는 대조군보다 25.6% 작았다(91). 또한 CK는 용량 의존적으로 대장암(HCT-116)의 종양 성장을 감소시켰고(79) 대장암 세포의 무흉선 누드 마우스 이종이식 모델(HCT- 116, SW{ {11}}, HT-29). CK 치료 3주 후; 고용량 그룹(30mg/kg)은 저용량 그룹(15mg/kg)에 비해 더 강력한 항종양 효과를 나타냈으며, 이는 용량 및 시간에 따라 다릅니다(77). 이러한 연구는 CK가 결장직장암을 예방하거나 치료할 수 있음을 시사합니다(77). 또한 CK는 인간 간암 세포를 이식한 마우스에서 암세포의 성장 및 콜로니 형성을 억제하고 누드 마우스 이종이식 인간 폐암 세포(NCI-H460) 모델에서 감마선의 항종양 효과를 강화하여 종양 치료를 위한 방사선 요법의 보조제가 될 수 있습니다(71,74).

【자세한 정보:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】