약물대사체학을 이용한 진세노사이드 Rk1의 항혈소판 작용 기전 관련 대사체 규명

Abstract

혈소판은 혈관 손상 및 출혈이 생기는 경우 활성화 되어 지혈작용에 중요한 역할을 하는 세포로서, 과도한 지혈 작용에 의해 생긴 혈전(thrombus)으로부터 혈액 순환 장애 및 심근 경색증, 뇌졸중 등 다양한 질환을 유발한다. 최근 심혈관질환 발병율이 증가하고 있으며, 혈소판의 응고기전을 억제시키는 약물의 개발 및 기전연구는 심혈관계 질환 치료제 개발에 매우 유용하다고 할 수 있다. 약물대사체학(Pharmacometabolomics)은 세포, 조직, 혹은 생체액 속에 포함되어 있는 저분자량 물질인 대사체 (metabolite)를 그 대상으로 하는 대사체학 중 하나로서, 약물에 의해 변화된 많은 대사체를 동시에 관찰하고, 대사체들 간의 관계를 설명하는 학문이라 할 수 있다. 동시에 관찰되는 많은 대사체의 변화는 통계적 기법을 이용하여 해석할 수 있으며, 변화된 대사체를 통하여 약물기전 연구에 중용한 정보를 제공하고, 판별 분석 모델링을 통하여 질병상태의 예측 또는 약물 반응의 예후 예측에 대한 가능성을 제시하고 있다. 이에 본 연구에서는, arachidonic acid에 의하여 유도되는 혈소판 응집작용에 대한 진세노사이드 Rk1의 작용기전 연구를 약물대사체학을 통해 수행하고자 하였다. 혈소판 내의 metabolites profiling은 UPLC/Q-TOF를 이용하여 실시하였으며, 수집된 데이터는 Profile analysis software에 의해 버켓팅(Bucketing) 되었다. 주성분분석 (Principal component analysis PCA) 및 판별 분석 (Partial least square discriminant analysis, PLS-DA)은 SIMCA-P (v 12.0)를 이용하여 수행되었으며, 판별 분석을 통해 그룹간의 차이를 규명할 수 있는 대사체를 효과적으로 판별 할 수 있었다. 혈소판이 응집된 샘플과 진세노사이드 Rk1이 처리된 샘플 군에서 12(S)-Hydroxyeicosatetradecaenoic acid (12(S)-HETE) 가 유의성 있게 감소된 것을 확인 할 수 있었으며, 이는 positive control로 사용했던 아스피린 처리군 과도 구별되는 대사체임을 확인 하였다. 반면, Thromboxane B2의 경우 아스피린 처리 군과 구별되지 않음을 확인 할 수 있었다. 이에, 진세노사이드 Rk1의 항혈소판 작용은 TXB2의 생성을 억제하는 아스피린의 작용기전에도 관여하며, 12(S)-HETE의 생성기전이 항혈소판 응집작용에 기여하는 것으로 확인 하였다. 또한, 본 실험에서는 진세노사이드 Rk1이 세포 내 칼슘 유리 및 외부로부터의 칼슘 유입을 효과적으로 억제하는 것을 확인하였다. 이에, 칼슘 농도변화와 12-LOX의 연계성을 확인하였고, 12-HETE의 생성은 칼슘의 농도변화가 12-LOX의 translocation에 영향을 미침으로써 나타내는 현상으로 판단하였다.