Effect of Chungpaesagan-tang on cerebral Ischemic Damage Induced by MCAO in Rats

청폐사간탕(淸肺潟肝湯)이 MCAO에 의한 흰쥐의 뇌허혈 손상에 미치는 영향

  • Jung, Gwang-Sik (College of Oriental Medicine, Dong-Eui University, Research Institute of Oriental Medicine, Dong-Eui University) ;
  • Kim, Bum-Hoi (College of Oriental Medicine, Dong-Eui University, Research Institute of Oriental Medicine, Dong-Eui University) ;
  • Hwang, Won-Duk (College of Oriental Medicine, Dong-Eui University, Research Institute of Oriental Medicine, Dong-Eui University)
  • 정광식 (동의대학교 한의과대학 한의학과, 동의대학교 한의학연구소) ;
  • 김범회 (동의대학교 한의과대학 한의학과, 동의대학교 한의학연구소) ;
  • 황원덕 (동의대학교 한의과대학 한의학과, 동의대학교 한의학연구소)
  • Published : 2009.04.30

Abstract

This study aimed to validate neuroprotective effect of Chungpaesagan-tang on the early stage of cerebral ischemic damage. Cerebral ischemic damage was induced by the middle cerebral artery occlusion (MCAO) for 2 hours in the Sprague-Dawley rats. Water extract of Chungpaesagan-tang(8.7g/kg) was administered orally twice at 1 and 4 hours after the MCAO. Neurological score was tested at 3 and 24 hours after the MCAO and Chungpaesagan-tang administration. At 24 hours after the MCAO, infarct volume and edema ratio was evaluated with the TTC staining. Apoptotic cell death in cerebral cortex and caudate putamen was observed with cresyl violet staining and TUNEL labeling. Bax expression in the MCAO rat brain was stained with immunohistochemistry. Chungpaesagan-tang improved neurological and behavioral impairment of the MCAO rats and reduced infarct area, infarct volume and brain edema formation. Chungpaesagan-tang attenuated cell death percentage in cortex penumbra and reduced TUNEL positive cells in cortex penumbra and in caudate putamen of the MCAO rats. Chungpaesagan-tang reduced Bax positive neurons in caudate putamen and reduced c-Fos positive neurons in cortex penumbra of the MCAO rats. Chungpaesagan-tang intensified neuronal HSP72 expression in cortex penumbra of the MCAO rats. In results, Chunpaesagan-tang reduces infarct volume and edema formation through anti-apoptotic effect. This result suggests that Chunapaesagan-tang has an adequate neuroprotective effect on the early stage of cerebral ischemic damage.

Keywords

References

  1. 전국한의과대학 심계내과학교실. 심계내과학. 서울, 군자출판사. pp 331-332, 2006.
  2. 김영석. 임상중풍학. 서울, 서원당. pp 303- 308, 317-329, 1997.
  3. 권도익, 고창남, 조기호, 김영석, 배형섭, 이 경섭. 한방병원 심계내과 입원 환자에 대한 임상연구. 경희의학 12(2) : 200-213, 1996.
  4. 李濟馬. 東醫壽世保元. 서울, 행림출판사. pp 7-13, 115, 137-138, 1986.
  5. 廉泰煥. 東醫四象處方集. 서울, 행림출판사. pp 86-87, 114-115, 1991.
  6. 尹炳洙. 太陰人淸肺瀉肝湯의 效能에 對한 實驗的硏究. 사상의학회지 2(1) : 135-147, 1990.
  7. 김정진, 박은경, 배형섭, 문상관, 김영석, 이경섭, 김동현, 조기호. 淸肺瀉肝湯과 大黃 의 瀉下效果에 관한 실험적 연구. 大韓韓醫學會誌 20(3) : 87-93, 1999.
  8. 홍성길, 강봉주, 조동욱. 허혈/재관류 환경 하에서 청폐사간탕의 염증 관련 반응 억제 효과. 韓國韓醫學硏究院論文集 6(1) : 81-87, 2001.
  9. 김정열, 신미란, 허운영, 김달래, 전종원. 淸 肺瀉肝湯이 CCl4로 誘發된 흰쥐의 肝損傷 에 미치는 影響. 사상체질의학회지 17(1) : 130-141, 2005.
  10. 김주희, 박성식. 淸肺瀉肝湯이 생쥐의 Lipopolysaccharide 유발 關節炎에 미치는 影響. 사상체질의학회지 14(3) : 114-131, 2002.
  11. 具眞淑, 金璋顯. 淸肺瀉肝湯이 Streptozotocin 으로 誘發된 흰쥐의 實驗的糖尿에 미치는 影響. 大韓韓方小兒科學會誌 11(1) : 227-247, 1997.
  12. 김은영, 설유경, 최재중, 전수형, 김 훈, 김 종원. 태음인 청폐사간탕이 lipase 활성저 해 및 db/db mouse의 체중감량, 혈장지질, UCP 1, 2 발현에 미치는 영향. 사상체질의학회지 19(1) : 171-185, 2007.
  13. 송미연, 이종수, 김성수, 신현대. 節食療法 施行후 太陰人肥滿에 대한 淸肺瀉肝湯과 太陰調胃湯의 臨床的硏究. 韓方再活醫學科學會誌 8(1) : 34-56, 1998.
  14. 윤효진, 이재화, 이선우, 김영선, 이성근, 이기상. 淸肺瀉肝湯을 투여한 중대뇌동맥영 역의 뇌경색환자 치험 1례. 대한한방내과학회지 28(1) : 199-207, 2007.
  15. 박영민, 홍진우, 신원준, 정동원, 김석민, 배 형섭, 김영석, 조기호, 문상관, 정우상. 淸 肺瀉肝湯이 급성기 중풍환자의 동맥경직도 및 맥압에 미치는 영향. 대한한방내과학회지 27(2) : 416-428, 2006.
  16. 최동준, 정우상, 문상관, 조기호, 김영석, 배형섭. 급성기 중풍 환자에 대한 청폐사간 탕의 임상적 효능. 大韓韓醫學會誌 23(4) : 9-14, 2002.
  17. Ginsberg M.D., Busto R. Rodent models of cerebral ischemia. Stroke 20(12) : 1627-1642, 1989. https://doi.org/10.1161/01.STR.20.12.1627
  18. Kirino T. Delayed neuronal death. Neuropathology 20 : S95-97, 2000. https://doi.org/10.1046/j.1440-1789.2000.00306.x
  19. Bederson J.B., Pitts L.H., Tsuji M., Nishimura M.C., Davis R.L., Bartkowski H. Rat middle cerebral artery occlusion : Evaluation of the model and development of a neurologic examination. Stroke 17 : 472-476, 1986. https://doi.org/10.1161/01.STR.17.3.472
  20. 전국한의과대학 본초학교수 공편저. 본초학. 서울, 영림사. pp 129-131, 132-133, 148- 149, 151-152, 178-179, 242-244, 373-374, 460-461, 1991.
  21. Yan B., Wang D.Y., Xing D.M., Ding Y., Wang R.F., Lei F., Du L.J. The antidepressant effect of ethanol extract of radix puerariae in mice exposed to cerebral ischemia reperfusion. Pharmacol Biochem Behav 78(2) : 319-325, 2004. https://doi.org/10.1016/j.pbb.2004.04.010
  22. Shang Y.Z., Miao H., Cheng J.J., Qi J.M. Effects of amelioration of total flavonoids from stems and leaves of Scutellaria baicalensis Georgi on cognitive deficits, neuronal damage and free radicals disorder induced by cerebral ischemia in rats. Biol Pharm Bull 29(4) : 805-810, 2006. https://doi.org/10.1248/bpb.29.805
  23. Son I.H., Park Y.H., Lee S.I., Yang H.D., Moon H.I. Neuroprotective activity of triterpenoid saponins from Platycodi radix against glutamate-induced toxicity in primary cultured rat cortical cells. Molecules 12(5) : 1147-1152, 2007. https://doi.org/10.3390/12051147
  24. 배철환, 조기호, 이원철, 김영석, 배형섭, 이경섭, 구본홍. 폐쇄성 뇌졸중에 대한 임상적 연구. 경희한의대논문집 10 : 665-687, 1987.
  25. 오연환, 정승현, 박인식, 신길조, 이원철. 淸 肺瀉肝湯이 중대뇌동맥 폐쇄 후 재관류에 미치는 영향. 대한한방내과학회지 22(2) : 161-174, 2001.
  26. 정춘근, 김은영, 신정원, 손영주, 이현삼, 정 혁상, 손낙원. 淸肺瀉肝湯이 糖尿誘發흰쥐 의 腦虛血損傷에 미치는 影響. 大韓韓醫學會誌 26(2) : 217-230, 2005.
  27. 문하경. 淸肺瀉肝湯과 單味들이 hypoxiareoxygenation에 의해 손상 받은 mouse neuroblastoma 2a cells에 미치는 影響. 동의신경정신과학회지 16(2) : 89-112, 2005.
  28. 소윤조. 저산소/재관류로부터 청폐사간탕의 PC12 세포 보호 효과. 생약학회지 36(2) : 151-157, 2005.
  29. Garcia J.H., Yoshida Y., Chen H., Li Y., Zhang Z.G., Chopp M. Progression from ischemic injury to infarct following middle cerebral artery occlusion in the rat. Am J Pathol 142 : 623–635, 1993.
  30. Abbott N.J., Ronnback L., Hansson E. Astrocyte-endothelial interactions at the blood-brain barrier. Nat Rev Neurosci 7(1) : 41-53, 2006. https://doi.org/10.1038/nrn1824
  31. Unterberg A.W., Stover J., Kress B., Kiening K.L. Edema and brain trauma. Neuroscience 129(4) : 1021-1029, 2004.
  32. Tamura A., Graham D.I., McCulloch J., Teasdale G.M. Focal cerebral ischaemia in the rat. 2 : Regional cerebral blood flow determined by 14C iododantipyrene autoradiography followed by middle cerebral artery occlusion. J Cereb Blood Flow Metab 1 : 61-69, 1981. https://doi.org/10.1038/jcbfm.1981.7
  33. Lipton P. Ischemic cell death in brain neurons. Physiol Rev 79(4) : 1431-1568, 1999.
  34. Du C., Hu R., Csernansky C.A., Hsu C.Y., Choi D.W. Very delayed infarction after mild focal cerebral ischemia : a role for apoptosis. J Cereb Blood Flow Metab 16 : 195–201, 1996.
  35. Love S. Apoptosis and brain ischaemia. Prog Neuropsycho-pharmacol Biol Psychiatry 27(2) : 267-282, 2003. https://doi.org/10.1016/S0278-5846(03)00022-8
  36. Collaco-Moraes Y., Aspey B.S., de Belleroche J.S., Harrison M.J. Focal ischemia causes an extensive induction of immediate early genes that are sensitive to MK- 801. Stroke 25 : 1855-1860, 1994.
  37. Jorgensen M.B., Deckert J., Wright D.C., Gehlert D.R. Delayed c-fos proto-oncogene expression in the rat hippocampus induced by transient global cerebral ischemia : an in situ hybridization study. Brain Res 484 : 393-398, 1989. https://doi.org/10.1016/0006-8993(89)90388-0
  38. An G., Lin T.N., Liu J.S., Xue J.J., He Y.Y., Hsu C.Y. Expression of c-fos and c-jun family genes after focal cerebral ischemia. Ann Neurol 33 : 457-464, 1993. https://doi.org/10.1002/ana.410330508
  39. Kinouchi H., Sharp F.R., Hill M.P., Koistinaho J., Sagar S.M., Chan P.H. Induction of 70-kDa heat shock protein and hsp70 mRNA following transient focal cerebral ischemia in the rat. J Cereb Blood Flow Metab 13 : 105-115, 1993. https://doi.org/10.1038/jcbfm.1993.13
  40. Welch W.J. Heat shock proteins functioning as molecular chaperones : their roles in normal and stressed cells. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 339 : 327-33, 1993. https://doi.org/10.1098/rstb.1993.0031