홍삼과 노루궁뎅이버섯 추출물이 Balb/c mice 비장세포의 활성에 미치는 영향

서 론

면역은 생명체가 외부 이물질로부터 자신을 보호하는 반응으로, 선천면역과 적응면역으로 나뉜다. 선천면역은 감염 이전부터 존재하여 빠르게 반응하는 방어기전이며, 적응면역은 감염원에 반복적으로 노출될 때 방어 능력이 강화되는 면역반응이다¹⁾. 면역체계는 감염성 병원체뿐만 아니라 무해한 환경성 분자, 종양, 자기 분자에 대한 반응을 포함하며, 선천면역과 적응면역으로 나뉜다. 선천면역은 염증과 항바이러스 작용으로 감염에 빠르게 반응하고, 적응면역은 T세포와 B세포가 미생물 항원을 특이적으로 인식해 유도된다. 상피세포, 포식세포, 자연살해세포, 보체 단백질 등이 미생물을 억제하고 염증을 유발해 감염을 방어하며, 항원제시세포는 미생물 항원을 포획해 T세포에 전시한다. Th1 세포는 대식세포를 활성화하고 탐식작용을 자극하며, Th2 세포는 B 세포를 활성화하여 항체 반응을 유도한다. 이러한 사이토카인들은 면역 시스템의 항상성을 유지하는 역할을 한다²⁾.

최근 COVID-19 팬데믹으로 면역의 중요성이 강조되었다. 영양 상태는 면역 기능과 밀접한 관련이 있다³⁾. 영양 불량 아동의 면역기관과 세포 구성에 변화가 나타났다는 연구도 존재한다⁴⁾. 한약재와 천연물질은 면역기능 향상에 오래전부터 사용됐으며, 최근에는 천연물질 추출물의 약리 작용에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다⁵⁾.

버섯은 뛰어난 맛과 영양학적인 가치가 알려진 균류로 이전부터 식용 및 약용으로 널리 이용되었다⁶⁾. 그중 노루궁뎅이버섯(Hericium erinaceus)은 β-glucan과 같은 생리활성 물질이 풍부해 영양학적으로 매우 가치가 높은 버섯으로, 면역 조절, 지질 감소, 항산화, 신경 보호와 같은 다양한 건강 이점을 제공하는 것으로 알려져 있다^7,8). 또한, 항균, 항고혈압, 항당뇨, 상처 치유 효과도 보고되었으며, 비타민과 미네랄이 풍부해 영양적으로도 뛰어난 식품이다^9-11). 최근의 연구에서는 노루궁뎅이버섯이 항암 및 종양 억제 효과를 가지고 있는 것으로 밝혀졌다^12-14). 또한, 심혈관질환의 예방 효과와 치매, 인지기능 저하, 우울증, 불안장애, 갱년기 증상 완화에도 도움이 되는 것으로 나타났다^8,15).

홍삼은 인삼(Phanax ginseng C.A. Meyer)을 증숙, 건조하는 과정을 거쳐 제조하며, 증숙 과정에서 Rg2, Rg3, Rg5, Rh1, Rh2, Rk1 같은 홍삼 특이적 진세노사이드의 함량이 증가하게 된다¹⁶⁾. 이러한 진세노사이드의 작용을 통해 종양의 증식 억제, 항산화 및 면역의 증진, 항염증 및 항노화 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다¹⁷⁾.

이처럼 노루궁뎅이 버섯과 홍삼 각각의 단일물에 대한 다양한 연구가 진행되어 왔으나, 노루궁뎅이버섯과 홍삼의 복합 추출물에 대한 연구는 아직 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 두 물질의 혼합 추출물이 홍삼 단일 추출물과 비교하여 어떠한 효능을 나타내는지 평가하기 위해 Balb/c mice의 비장세포를 사용하여 세포독성 및 면역세포의 활성도를 비교하였다. 이를 통해 혼합 추출물의 면역 기능 활성화 효과를 분석하였다. 또한, 호흡기 염증 반응 및 신경성 염증과 관련된 유전자 발현 변화를 함께 분석하였다. 특히 점액 분비 및 면역세포 이동에 중요한 유전자(mMUC5AC, mTARC), 염증 매개 유전자(mCOX-2, mMIP2), 통증 및 신경성 염증 관련 유전자(mTRPA1, mTRPV1) 등 총 6종의 유전자에 대한 real-time qPCR 분석을 통해, 복합물의 작용 기전을 보다 정밀하게 탐색하고자 하였다.

재료 및 방법

결 과

1. ELISA법을 이용한 면역세포활성 정량 평가

흡광도 측정기를 이용하여 홍삼 추출물, 홍삼 노루궁뎅이버섯 복합추출물을 각각 동시에 처리한 실험군의 세포활성물질의 수준을 측정하였다. 정상세포군, ConA를 500 ng/mL로 처리한 대조군, ConA를 500 ng/mL와 홍삼 및 홍삼복합물을 400 ㎍/mL, 200 ㎍/mL 농도로 동시에 처리한 실험군 IL-2, IL-4, IL-12, IFN-γ의 분비량을 측정하여 비교하였다. 그 결과, IL-2, IL-4, IL-12, IFN-γ의 분비량이 각각 농도에 의존적으로 증가하였다(Table 1).

Table 1.

Cytokine density in RGE and RHM(pg/ml)

1) IL-2

홍삼과 복합 추출물 모두 농도가 높아질수록 IL-2의 발현량이 증가하였다. Normal군, ConA군, RGE200군, RGE400군, RHM200군, RHM400군 간의 IL-2 발현량 차이를 분석한 결과, 그룹 간에 통계적으로 유의미한 차이가 확인되었다(χ² = 18.562, df = 5, p < 0.01). 이를 바탕으로 Dunn 다중검정을 통해 그룹 간 쌍별 비교를 수행한 결과, RGE400군이 ConA군보다 IL-2 발현량을 유의하게 증가시키는 것으로 나타으며, ConA군과 RHM400군 간에도 유의미한 차이가 확인되었다. 다른 군 간에는 유의미한 차이를 보이지 않아 특정 그룹의 효과가 두드러지지 않았다(Table 1, Fig. 1).

Fig. 1.

Density of IL-2 in Normal, ConA, RGE 200, RGE 400, RHM 200, and RHM 400. Normal : Control group(non treated group). ConA : Density of IL-2 ConA 500 ng/㎖. RGE 200 : Density of IL-2 RGE 200 ㎍/㎖. RGE 400 : Density of IL-2 RGE 400 ㎍/㎖. RHM 200 : Density of IL-2 RHM 200 ㎍/㎖. RHM 400 : Density of IL-2 RHM 400 ㎍/㎖ (* p<0.05)

2) IL-4

홍삼, 복합추출물 모두 농도에 의존적으로 IL-4의 발현량이 증가하였다. Normal군, ConA군, RGE200군, RGE400군, RHM200군, RHM400군 간의 IL-4 발현량 차이를 분석한 결과, 그룹 간에 통계적으로 유의미한 차이가 확인되었다(χ² = 20.038, df = 5, p = 0.0012). 이를 바탕으로 Dunn 다중검정을 수행하여 그룹 간 쌍별 비교를 진행한 결과, RGE400군이 ConA군보다 IL-4 발현량을 유의하게 증가시켰으며, RHM400군이 ConA군보다 높은 IL-4 발현량을 보였다. 다만, 다른 군 간 비교에서는 유의미한 차이가 나타나지 않았다(Table 1, Fig. 2).

Fig. 2.

Density of IL-4 in Normal, ConA, RGE 200, RGE 400, RHM 200, and RHM 400. Normal : Non treated group. ConA : Density of IL-4 ConA 500 ng/㎖. RGE 200 : Density of IL-4 RGE 200 ㎍/㎖. RGE 400 : Density of IL-4 RGE 400 ㎍/㎖. RHM 200 : Density of IL-4 RHM 200 ㎍/㎖. RHM 400 : Density of IL-4 RHM 400 ㎍/㎖ (* p<0.05)

3) IL-12

IL-2의 발현량은 홍삼과 복합 추출물에서 모두 농도에 의존하여 증가하였다. 이 후 Kruskal-Wallis 검정을 통해 Normal군, ConA군, RGE200군, RGE400군, RHM200군, RHM400군 간 IL-12 발현량의 차이를 분석한 결과, 그룹 간 통계적으로 유의미한 차이가 확인되었다(χ² = 19.478, df = 5, p < 0.01). 이를 바탕으로 Dunn 다중검정을 수행하여 그룹 간 쌍별 비교를 진행하였다. RGE400군이 ConA군보다 IL-12 발현량을 유의하게 증가시켰으며, 또한 Normal군보다도 높게 나타났다. ConA군과 RHM400군 간에도 유의미한 차이가 있었다. 다만, 다른 비교군끼리 비교했을 때는 유의미한 차이를 보이지 않았다(Table 1, Fig. 3).

Fig. 3.

Density of IL-12 in Normal, ConA, RGE 200, RGE 400, RHM 200, and RHM 400. Normal : Non treated group. ConA : Density of IL-12 ConA 500 ng/㎖. RGE 200 : Density of IL-12 RGE 200 ㎍/㎖. RGE 400 : Density of IL-12 RGE 400 ㎍/㎖. RHM 200 : Density of IL-12 RHM 200 ㎍/㎖. RHM 400 : Density of IL-12 RHM 400 ㎍/㎖ (* p<0.05)

4) IFN-γ

홍삼과 복합 추출물 모두에서 IFN-γ 발현량은 농도가 높을수록 증가하였다. Kruskal-Wallis 검정을 통해 Normal군, ConA군, RGE200군, RGE400군, RHM200군, RHM400군 간의 IFN-γ 발현량 차이를 분석한 결과, 그룹 간 통계적으로 유의한 차이가 관찰되었다(χ² = 20.764, df = 5, p < 0.01). 이를 바탕으로 Dunn 다중검정을 통해 그룹 간 쌍별 비교를 수행하였다. RGE400군이 ConA군보다 IFN-γ 발현량을 유의하게 증가시켰다. Normal군 vs. RGE400 사이에는 유의미한 차이가 확인되지는 않았지만, RGE400군은 Normal군에 비해 IFN-γ 발현량이 증가하는 경향을 보였다. ConA군과 RHM400군 간에도 유의미한 차이가 나타나지는 않았으나, RHM400군이 ConA군에 비해 IFN-γ 발현량이 증가하는 경향을 보였다. 다른 군 간 비교에서는 유의미한 차이가 관찰되지 않았다(Table 1, Fig. 4).

Fig. 4.

Density of IL-12 in Normal, ConA, RGE 200, RGE 400, RHM 200, and RHM 400. Normal : non treated group. ConA : Density of IFN-γ ConA 500 ng/㎖. RGE 200 : Density of IFN-γ RGE 200 ㎍/㎖. RGE 400 : Density of IFN-γ RGE 400 ㎍/㎖. RHM 200 : Density of IFN-γ RHM 200 ㎍/㎖. RHM 400 : Density of IFN-γ RHM 400 ㎍/㎖ (* p<0.05)

2. Real-time qPCR을 이용한 유전자 발현수준 측정

1) mMUC5AC

홍삼과 복합물 모두에서 유전자 발현량은 Normal군에 비해 증가하였다. RGE군의 경우 100 μg/mL에서 발현량이 최대로 나타났고, 200 μg/mL에서는 이보다 발현량이 줄어들었다. 반면, RHM군은 농도가 증가하였을 때 유전자 발현량이 증가하는 경향을 보였다. mMUC5AC 유전자의 발현량에 대한 Kruskal-Wallis 검정 결과, 처리군 간 유의미한 차이(p = 0.00438)가 확인되었다. 사후 Dunn 검정에서는 Normal군 대비 RGE100군, Normal군 대비 RHM100군, 그리고 Normal군 대비 RHM200군에서 발현량 차이가 유의미한 것으로 나타났다. 특히, RHM200 처리군에서 발현 억제 효과가 가장 두드러졌다(Table 2, Fig. 5).

Table 2.

MUC5AC mRNA RQ of PM10D-CTL in Lung

Fig. 5.

MUC5AC mRNA RQ of PM10D-CTL in Lung. Normal : MUC5AC mRNA RQ of PM10D-CTL in non treated group. RGE 100 : MUC5AC mRNA RQ of PM10D-CTL in RGE 100 ㎍/㎖. RGE 200 : MUC5AC mRNA RQ of PM10D-CTL in RGE 200 ㎍/㎖. RHM 100 : MUC5AC mRNA RQ of PM10D-CTL in RHM 100 ㎍/㎖. RHM 200 : MUC5AC mRNA RQ of PM10D-CTL in RHM 200 ㎍/㎖ (* p<0.05)

2) mMIP2

RGE군의 경우 100 μg/mL에서 발현량이 최대로 나타났고, 200 μg/mL에서는 이보다 발현량이 줄어들었다. 반면, RHM군은 농도가 증가하였을 때 유전자 발현량이 증가하는 경향을 보였다. mMIP2 유전자에 대한 Kruskal-Wallis 검정 결과, 각 군간의 유의미한 차이가 관찰되지 않았다(Table 3, Fig. 6).

Table 3.

MIP2 mRNA RQ of PM10D-CTL in Lung

Fig. 6.

MIP2 mRNA RQ of PM10D-CTL in Lung. Normal : MIP2 mRNA RQ of PM10D-CTL in non treated group. RGE 100 : MIP2 mRNA RQ of PM10D-CTL in RGE 100 ㎍/㎖. RGE 200 : MIP2 mRNA RQ of PM10D-CTL in RGE 200 ㎍/㎖. RHM 100 : MIP2 mRNA RQ of PM10D-CTL in RHM 100 ㎍/㎖. RHM 200 : MIP2 mRNA RQ of PM10D-CTL in RHM 200 ㎍/㎖

3) mTARC

RGE군의 경우 100 μg/mL에서 발현량이 최대로 나타났고, 200 μg/mL에서는 이보다 발현량이 줄어들었다. 반면, RHM군은 농도가 증가하였을 때 유전자 발현량이 증가하는 경향을 보였다. Kruskal-Wallis 검정에서 처리군 간 유의미한 차이가 확인되었다. Dunn 사후검정에서는 Normal군 대비 RGE100 ㎍/㎖ 처리군 및 Normal군 대비 RHM200 ㎍/㎖ 처리군에서 유의미한 차이를 나타냈다(Table 4, Fig. 7).

Table 4.

TARC mRNA RQ of PM10D-CTL in Lung

Fig. 7.

TARC mRNA RQ of PM10D-CTL in Lung. Normal : TARC mRNA RQ of PM10D-CTL in non treated group. RGE 100 : TARC mRNA RQ of PM10D-CTL in RGE 100 ㎍/㎖. RGE 200 : TARC mRNA RQ of PM10D-CTL in RGE 200 ㎍/㎖. RHM 100 : TARC mRNA RQ of PM10D-CTL in RHM 100 ㎍/㎖. RHM 200 : TARC mRNA RQ of PM10D-CTL in RHM 200 ㎍/㎖ (* p<0.05, ** p<0.01)

4) mCOX-2

RGE군에서는 100 μg/mL 농도에서 유전자 발현량이 가장 높았으며, 200 μg/mL에서는 발현량이 감소하는 양상을 보였다. 반면 RHM군에서는 농도가 증가함에 따라 유전자 발현량도 증가하는 경향이 관찰되었다. Kruskal-Wallis 검정 결과, 처리군 간 유의미한 차이(p = 0.000882)가 나타났다. 사후 Dunn 검정에서 Normal군 대비 RGE100군(p = 0.0051)과 Normal군 대비 RHM200군(p = 0.0006) 간 발현 억제 차이가 유의미한 것으로 나타났다. 특히, RHM200군에서 가장 강력한 억제 효과가 관찰되었다(Table 5, Fig. 8).

Table 5.

COX-2 mRNA RQ of PM10D-CTL in Lung

Fig. 8.

COX-2 mRNA RQ of PM10D-CTL in Lung. Normal : COX-2 TARC mRNA RQ of PM10D-CTL in non treated group. RGE 100 : COX-2 mRNA RQ of PM10D-CTL in RGE 100 ㎍/㎖. RGE 200 : COX-2 mRNA RQ of PM10D-CTL in RGE 200 ㎍/㎖. RHM 100 : COX-2 mRNA RQ of PM10D-CTL in RHM 100 ㎍/㎖. RHM 200 : COX-2 mRNA RQ of PM10D-CTL in RHM 200 ㎍/㎖ (* p<0.05, ** p<0.01)

5) mTRPA1

RGE군은 100 μg/mL에서 유전자 발현이 가장 높았으며, 200 μg/mL에서는 발현량이 감소하였다. 반면, RHM군은 농도가 높아질수록 유전자 발현량이 증가하는 경향을 나타냈다. Kruskal-Wallis 검정 결과, 각 군 간의 유의미한 차이는 관찰되지 않았다(Table 6, Fig. 9).

Table 6.

TRPA1 mRNA RQ of PM10D-CTL in Lung

Fig. 9.

TRPA1 mRNA RQ of PM10D-CTL in Lung. Normal : TRPA1 TARC mRNA RQ of PM10D-CTL in non treated group. RGE 100 : TRPA1 mRNA RQ of PM10D-CTL in RGE 100 ㎍/㎖. RGE 200 : TRPA1 mRNA RQ of PM10D-CTL in RGE 200 ㎍/㎖. RHM 100 : TRPA1 mRNA RQ of PM10D-CTL in RHM 100 ㎍/㎖. RHM 200 : TRPA1 mRNA RQ of PM10D-CTL in RHM 200 ㎍/㎖

6) mTRPV1

100 μg/mL에서 RGE군의 유전자 발현량이 최고치를 기록한 반면, 200 μg/mL에서는 감소하였다. 그러나 RHM군은 농도가 높아질수록 유전자 발현량이 증가하는 패턴을 보였다. Kruskal-Wallis 검정에서 처리군 간 유의미한 차이가 확인되었다. Dunn 사후검정에서는 Normal군 대비 RGE100군에서 유의미한 발현 억제 효과가 관찰되었으며, 나머지 처리군 간에는 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았다(Table 7, Fig. 10).

Table 7.

TRPV1 mRNA RQ of PM10D-CTL in Lung

Fig. 10.

TRPV1 mRNA RQ of PM10D-CTL in Lung. Normal : TRPV1 TARC mRNA RQ of PM10D-CTL in non treated group. RGE 100 : TRPV1 mRNA RQ of PM10D-CTL in RGE 100 ㎍/㎖. RGE 200 : TRPV1 mRNA RQ of PM10D-CTL in RGE 200 ㎍/㎖. RHM 100 : TRPV1 mRNA RQ of PM10D-CTL in RHM 100 ㎍/㎖. RHM 200 : TRPV1 mRNA RQ of PM10D-CTL in RHM 200 ㎍/㎖. (* p<0.05)

고 찰

면역체계는 감염성 병원체뿐만 아니라 무해한 환경성 분자, 종양, 자기 분자에 대한 반응을 포함하며, 이를 담당하는 세포, 조직, 분자들을 면역체계라 한다. 선천면역은 적응면역을 활성화하는 신호를 제공하며, 적응면역은 T세포와 B세포가 미생물 항원을 특이적으로 인식해 유도되며, 항원제시세포는 미생물 항원을 포획해 T세포에 전시한다. MHC 분자는 항원을 T세포에 제시하며, CD8+ T세포와 CD4+ T세포는 각각 세포독성 T세포와 보조 T세포로 활성화된다. B세포는 항체를 분비해 미생물과 독소를 중화하거나 제거하는 역할을 한다. 선천면역은 감염에 즉각적으로 반응하고 조직 침입을 방어하는 반면, 적응면역은 병원체에 특이적인 반응을 통해 강력한 방어를 제공하며 면역 기억 현상을 통해 반복적인 감염에 더 효과적으로 대응한다. 선천면역은 피부와 점막 등 상피장벽을 통해 1차 방어를 담당하며, 적응면역은 림프구와 항체를 통해 다양한 항원을 인지하고 반응한다¹⁾.

천연물은 예로부터 면역 증진을 위해 많이 이용되어 왔으며, 다양한 천연물질이 면역체계의 기능을 강화하는 데 중요한 역할을 한다^18,19). 그 중에서도 버섯은 그 특유의 향미와 약리 작용으로 인해 이전부터 식용 및 약용으로 널리 이용되어 왔으며, 현대에서도 식품 및 약품의 원료로 다용되고 있다¹⁹⁾. 버섯은 단백질 함량이 높고 칼로리가 낮아 건강식품으로서 중요한 역할을 하며, 특히 필수 아미노산을 다량 함유하고 있어 단백질 공급원으로 유용하다. 또한, 식이섬유가 풍부해 소화 건강을 돕고, 장 기능을 개선하는 효과가 있다. 버섯은 비타민 B군과 칼슘, 철, 칼륨 등 중요한 미네랄을 다량 함유하여 균형 잡힌 영양 섭취에 기여한다²⁰⁾. 버섯에 함유된 β-glucan과 같은 다당류는 면역세포의 활성화를 촉진하고, 항종양 및 항산화 효과를 나타낸다^21,22). 이러한 면역 조절 효과는 버섯의 다양한 생리활성 물질에 기인하며, 이는 면역 반응을 조절하고 염증을 완화하는 데 기여한다. 특히, 노루궁뎅이버섯은 항암, 면역력 증강, 만성위염 치료 등 다양한 약리작용을 가지고 있어 면역 증진에 유용한 천연물질로 주목받고 있다. 노루궁뎅이버섯은 오래 전부터 식용 및 약용으로 이용되어 왔으며, 항암, 면역력 증강, 만성위염 치료 등 다양한 약리작용을 가지고 있다. 최근 연구에서는 노루궁뎅이버섯의 항종양, 콜레스테롤 저하, 혈압 및 혈당 강하 등의 건강 기능성이 보고되었다⁹⁾.

인삼은 전통적으로 동아시아 지역에서 다양한 질병을 치료하는 데 활용되어 왔다. 홍삼은 4-6년 된 인삼을 증숙한 후 건조하는 과정을 거쳐 가공한 것을 말하며, 홍삼으로 가공되는 과정을 거쳐 새로운 성분의 사포닌이 합성된다²³⁾. 홍삼의 약리작용은 인삼과 크게 다르지 않으나, 항암, 항산화, 면역 증진 등의 효능이 인삼에 비해 뛰어나다는 연구 결과가 있다²⁴⁾. 이 외에도 홍삼이 항알레르기 및 항염증 효과가 있으며, 면역기능을 활성화한다는 연구가 존재한다^25,26). 김 등은 발효홍삼이 제 2형 당뇨병 환자의 혈당과 인슐린저항성을 조절할 수 있다고 보고하였다²⁷⁾.

이처럼 노루궁뎅이버섯과 홍삼의 면역 활성화 효과는 각각 입증된 바 있으나, 두 성분을 혼합한 복합물의 세포 독성 및 면역 활성 효과에 관한 연구는 아직 부족한 실정이다. 홍삼은 면역 증진 효과에 대한 연구가 다양하고 건강기능식품으로도 대중적으로 이용되지만, 가격이 상대적으로 비싸고 쓴맛으로 인해 단일물로 섭취하기 어려운 단점이 있는 반면, 노루궁뎅이버섯은 저렴하고 구하기 쉬우며, 맛이 비교적 부드러워 다양한 방식으로 활용이 가능하다. 이에 두 물질의 복합물의 세포독성 및 효능을 비교하고 더 나아가 치료제로서의 가능성을 탐구하기 위해 홍삼 단독 추출물을 양성 대조군으로 설정하여 본 세포실험 연구를 진행하였다.

우선, 홍삼과 복합추출물(RHM)을 200 ㎍/mL와 400 ㎍/mL 농도로 처리하여 IL-2, IL-4, IL-12, IFN-γ의 분비량을 측정하였다. 실험 결과, 모든 처리군에서 IL-2, IL-4, IL-12, IFN-γ의 분비량이 Normal군에 비해 농도 의존적으로 증가하였다. 특히, RGE 400군과 RHM 400군에서 IL-2, IL-4, IFN-γ의 분비량이 ConA군보다 현저히 높았으며, IL-12의 분비량은 RGE 400군에서 Normal군과 ConA군보다 유의미하게 증가하였다.

다음으로는 홍삼 추출물과 홍삼 노루궁뎅이버섯 복합추출물 200 ㎍/㎖, 400 ㎍/㎖을 처리한 비장세포에서 IL-2, IL-4, IL-12, INF-γ의 분비량을 측정하여 Normal군 및 ConA군과 비교하였다. IL-2의 분비량은 모든 실험군에서 Normal군과 ConA군에 비해 농도 의존적으로 증가하였으며, RGE 400군, RHM 400군에서 ConA군에 비해 유효하게 농도가 증가하는 것으로 나타났다. IL-4의 분비량은 모든 실험군에서 Normal군과 ConA군과 비교했을 때 농도 의존적으로 증가한 것을 확인하였며, RGE 400군, RHM 400군에서 ConA군에 비해 유효하게 농도가 증가하였다. IL-12는 모든 실험군에서 Normal군과 ConA군에 비해 농도 의존적으로 증가하였으며, RGE 400군에서 Normal군과 ConA군에 비해 유의한 차이를 보였다. INF-γ의 분비량은 모든 실험군에서 Normal군과 ConA군보다 농도 의존적으로 증가하였으며, RGE 400군과 RHM 400군에서 ConA군에 비해 유의한 차이를 보였다.

위의 실험 결과에서 RGE군과 RHM군 모두 IL-2, IL-4, IL-12, INF-γ의 분비량을 증가시키는 경향을 보였다. IFN-γ, IL-2, IL-12의 생성량 증가를 통해 홍삼과 복합추출물이 T 림프구를 활성화하여 사이토카인 생성이 촉진된다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, IL-4의 분비의 증가로 B 림프구에 의해 발생하는 체액성 면역반응이 활성화된다는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 마우스의 폐 세포로부터 mMUC5AC, mMIP2, mTARC, mCOX-2, mTRPA1, mTRPV1 유전자의 발현 양상을 분석하여 홍삼 및 노루궁뎅이버섯 추출물의 효과를 평가하였다. mMUC5AC와 mTARC는 점액 분비 및 면역세포의 이동에 중요한 역할을 한다^28,29). 본 실험의 결과, RGE100과 RHM200 처리군에서 발현 억제가 두드러져 점막 보호 및 과도한 면역반응 억제 효과를 제시하였다. mCOX-2는 염증 매개 유전자로 염증 자극에 의해 활성화되며, 프로스타글란딘 합성을 촉진하여 염증과 통증을 유발된다³⁰⁾. 각 추출물 처리 결과, RHM200 처리군에서 발현 억제 효과가 가장 강력하게 나타나 염증 완화 가능성을 보여주었다. mMIP2는 염증 반응 동안 세포 외 기질 분해를 통해 염증 부위의 세포 이동과 침투를 촉진하고, 항염증성 사이토카인의 방출을 조절하여 염증 반응을 증폭시키며, 혈관 내피 성장 인자(VEGF) 및 TGF-β 경로를 통해 염증성 신호 전달을 촉진한다³¹⁾. mTRPA1 유전자는 다양한 유해 화학 자극을 감지하여 통증과 신경성 염증을 유발한다. 특히, mTRPA1은 콜레스테롤이 풍부한 막 도메인에 위치하며, 콜레스테롤과의 상호작용을 통해 채널의 민감도와 활성화가 조절된다³²⁾. mMIP2와 mTRPA1은 모든 처리군 간 유의미한 발현 차이가 관찰되지 않아 홍삼 및 복합 추출물의 직접적인 효과가 없음을 시사한다. mTRPV1은 통증 및 염증 조절에 관여하는 유전자이며, 다양한 내인성 및 외인성 작용제에 의해 활성화되며, 염증 반응 동안 중요한 역할을 한다. 특히, mTRPV1은 20-HETE와 같은 지방산 대사 산물에 의해 활성화되어 염증성 통증을 유발하고, 단백질 키나제 A(PKA) 및 단백질 키나제 C(PKC) 경로를 통해 채널의 민감도를 조절한다³³⁾. 본 실험에서 각 추출물을 처리한 결과, RGE100 처리군에서 발현 억제 효과가 관찰되었다. 이러한 결과는 홍삼 및 노루궁뎅이버섯 추출물이 염증 및 면역 조절에 선택적으로 기여할 가능성을 시사한다.

본 연구의 결과로 볼 때, 노루궁뎅이버섯과 홍삼의 복합추출물은 면역세포의 기능의 활성화를 통해 면역 기능의 증진에 효과적으로 작용할 수 있다는 가능성을 시사한다. 그러나 연구에서 각 실험군마다 사용된 비장세포의 well의 수가 제한적이었기 때문에 유효성을 평가하는 데 한계가 있었으며, 본 연구는 동물세포 모델을 대상으로 한 실험이므로 인체를 대상으로 한 추가적인 임상 연구가 필요하다. 또한, 일부 물질의 경우 고농도(HEE 400)의 처리에서 세포 독성이 나타났기 때문에 복합 추출물의 안전성에 대한 논의가 더 필요함을 시사한다. 본 연구에서 노루궁뎅이버섯과 홍삼의 복합 추출물의 효과는 단일 추출물보다 강력한 것으로 보이지만, 추출물 간의 상호작용에 대한 메커니즘을 명확히 규명하기 위한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

결 론

본 연구는 홍삼과 노루궁뎅이버섯 복합 추출물이 면역세포 활성에 미치는 영향을 평가하였다. 실험 결과, 복합 추출물은 단일 추출물보다 면역세포의 활성화에 더 효과적임을 확인하였다. 특히, IL-2, IL-4, IL-12, INF-γ의 분비량이 농도 의존적으로 증가하는 경향을 보였다. 이러한 결과는 복합 추출물이 면역 기능 증진에 유용할 수 있음을 시사함으로써 복합 추출물의 잠재적 활용 가능성을 제시하였다.

Acknowledgments

본 연구는 2021년도 대전대학교 산학협력단의 지원에 의해 수행됨.

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