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대마초 추출물 복합체의 아토피 피부염에 대한 잠재적 개선 효과

Potential Ameliorative Effects of Cannabis Extract Mixture on Atopic Dermatitis

  • 경규혁 (Gyu Hyeok Kyung, 국립강릉원주대학교 일반대학원)

초록/요약 도움말

아토피 피부염은 홍반, 가려움증, 피부 장벽 기능 장애를 특징으로 하는 만성 재발성 염증성 피부 질환이다. 전 세계적으로 유병률이 증가하고 있어 상당한 심리적, 사회적, 경제적 부담을 초래하고 있다. 코르티코스테로이드, 면역억제제, 생물학적 제제 등 기존 치료법은 단기적으로는 효과적이지만 장기간 사용 시 피부 위축, 고혈압, 결막염, 면역억제 등의 부작용을 유발하는 경우가 많다. 따라서 아토피 피부염의 장기적 관리를 위한 안전하고 자연적이며 지속 가능한 치료 대안의 개발이 시급히 요구된다. 대마초는 최근 항염증, 항산화, 면역조절 특성을 포함한 다양한 약리학적 활성을 지닌 천연 원료로 주목받고 있다. 기존 연구들은 주로 꽃에서 추출한 카나비노이드나 헴프 씨드 오일에 집중됬으나, 대마초 뿌리 성분은 항염증 및 항균 잠재력을 지닌 트리테르페노이드가 풍부하다는 보고에도 여전히 대부분 연구되지 않은 상태이다. 상호 보완적 효능을 발휘하면서도 안전성을 향상시키고 정신 활성 성분에 대한 의존도를 감소시키는 조합으로, 이는 단일 성분 중심의 치료 접근법이 가지는 한계를 극복하고, 다중 경로 조절을 통한 보다 균형 잡힌 생리적 반응 조절을 가능하게 한다. 본 연구에서는 대마초 꽃과 뿌리 추출물로 구성된 복합체의 항알레르기 및 항염증 활성을 평가하였다. 세포독성 및 기능 분석은 각각 탈과립과 염증 반응을 평가하기 위해 RBL-2H3 호염기구 세포와 RAW264.7 대식세포를 사용하여 수행하였다. 대마초 추출물 복합체는 25 μg/ml 까지 세포 독성을 나타내지 않았으며, DNP-IgE/DNP-BSA로 활성화된 RBL-2H3 세포에서 β-hexosaminidase 방출을 뚜렷하게 억제하고, LPS 유도 RAW264.7 세포에서 일산화질소 (NO) 생성을 감소시켰다. 웨스턴 블롯 분석 결과, 대마초 추출물 복합체는 Lyn, Syk 및 PLCγ1의 인산화뿐만 아니라 MAPK 신호 전달 단백질 (ERK, JNK, p38)을 억제하여 IgE 매개 알레르기 신호 전달을 억제하는 것으로 나타났다. 대식세포에서는 IκBα 분해를 방지하여 NF-κB의 활성화를 약화시키고, 결과적으로 COX-2 및 iNOS 발현을 하향 조절하였다. 또한 DNCB로 자극된 아토피 유사 병변 마우스 모델에서 대마초 추출물 복합체의 경구 투여는 대조군 대비 피부염 증상을 완화하고 비장 및 림프절 비대를 감소시키며 혈청 IgE 수치를 현저히 낮췄다. 이러한 결과는 대마초 추출물 복합체가 알레르기 및 염증 경로에 이중 조절 효과를 발휘함을 시사한다. 결론적으로, 본 연구는 대마초 꽃과 뿌리 추출물의 조합이 아토피 피부염과 관련된 알레르기 및 염증 반응을 완화한다. 본 연구는 활용도가 낮았던 대마초 부위의 치료적 가능성을 재조명하였으며, 꽃-뿌리 추출물 복합체가 단일 추출물 대비 다소 높은 수준이었다. 또한, 안정적인 항알레르기, 항염증 활성을 나타내어 아토피 피부염과 같은 만성 염증성 피부 질환의 장기적 관리에 적용 가능한 다중 기전 기반의 자연 유래 후보 물질로서의 잠재력을 확인하였다. 따라서 대마초 추출물 복합체는 조성의 확장을 통해 다성분 치료 전략으로서의 잠재력, 저활용 부위의 활용가치 제고라는 측면에서 의미가 있으며, 앞으로 추가적인 연구를 통해 기능성 소재로서의 범위가 더욱 확대될 것으로 판단된다.

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초록/요약 도움말

Atopic dermatitis(AD) is a chronic relapsing inflammatory skin disorder characterized by erythema, pruitus, and impaired epidermal barrier function. Its global pervalence continues to rise, imposing significant psychological, social, and economic burdens. Although conventional therapies including corticosteroids, immunosuppressants, and biologics provide short term relief, their long term use is frequently associated with adverse effects such as skin atrophy, hypertension, ocular complications, and systemic immunosuppression. These limitations underscore the need for safer, naturally derived, and sustainable therapeutic alternatives for long term AD management. Cannabis sativa has recently gained attention as a multifunctional botanical resource with anti-inflammatory, antioxidant, and immunomodulatory activities. Previous studies have primarily focused on cannabinoids extracted from the flowers or on hemp seed oil, whereas the bioactive potential of the root rich in triterpenoids with reported anti-inflammatory and antimicrobial properties remains largely unexplored. Combining flower and root derived constituents may offer complementary biological activities, improve safety by reducing reliance on psychoactive compounds, and provide a multi-targeted approach that surpasses the limitations of single-compound therapeutics. In this study, we evaluated the anti-allergic and anti-inflammatory efficacy of a composite extract prepared from cannabis flowers and roots. Cytotoxicity and functional assays were conducted using RBL-2H3 basophilic cells to assess IgE-mediated degranulation and RAW264.7 macrophages to examine inflammatory responses. The extract mixture exhibited no cytotoxicity up to 25 μg/ml, significantly suppressed β-hexosaminidase release in DNP-IgE/DNP-BSA activated RBL-2H3 cells, and reduced nitric oxide (NO) production in LPS-stimulated RAW264.7 cells. Western blot analysis revealed that the mixture inhibited phosphorylation of Lyn, Syk, and PLCγ1, as well as MAPK pathway components (Erk, JNK, and p38), thereby attenuating IgE-triggered signaling. In macrophages, the extract prevented IκBα degradation, suppressed NF-κB activation, and downregulated COX-2 and iNOS expression. Furthermore, oral administration of the extract mixture ameliorated dermatitis-like symptoms in a DNCB-induced AD mouse model, reducing spleen and lymph node hypertrophy and markedly lowering serum IgE levels. Collectively, these findings indicate that the cannabis flower-root extract exerts dual modulatory effects on allergic and inflammatory pathways. Overall, this study highlights the therapeutic potential of underutilized parts of the cannabis plant and demonstrates that flower-root extract mixture, despite not exhibiting pronounced synergy compared with individual extracts, shows consistent anti-allergic and anti-inflammatory activities. These findings indicate its potential as a natural, multi-mechanistic candidate for the long-term management of chronic inflammatory skin conditions such as atopic dermatitis. Furthermore, additional research may further enhance the practical applicability of this extract mixture.

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목차 도움말

Ⅰ. 서론 11
Ⅱ. 재료 및 방법 13
2.1. 시약 13
2.2. 시료 추출 13
2.3. 세포 배양 13
2.4. 세포 독성 평가 13
2.5. β-hexosaminidase 분비량 측정 13
2.6. NO(Nitric Oxide) 분비량 측정 14
2.7. 단백질 발현 분석 (Western blot) 14
2.8. 동물 실험 15
2.9. DNCB 유도 아토피 피부염 동물모델 및 대마초 추출물 복합체의 경구투여 15
2.10. 체중 변화 및 아토피 피부염 임삼지수 (SCORAD) 측정 15
2.11. 면역 관련 기관의 중량 차이 측정 16
2.12. 효소면역분석법 (ELISA)을 이용한 혈청 내 총 IgE 함량 측정 16
2.13. 통계 분석 16
Ⅲ. 결과 17
3.1. 대마초 꽃, 뿌리 추출물 및 복합체가 RBL-2H3 및 RAW264.7 세포 생존력에 미치는 영향 17
3.2. 대마초 꽃, 뿌리 추출물 및 복합체가 RBL-2H3 세포에서 β-hexosaminidase 방출에 미치는 억제 효과 19
3.3. 대마초 꽃, 뿌리 추출물 및 복합체가 RAW264.7 세포에서 NO(일산화질소) 방출에 미치는 억제 효과 21
3.4. 대마초 추출물 복합체가 RBL-2H3 세포에서 IgE 활성화 신호 전달 분자 및 MAPK 신호 전달 경로의 억제 효과 23
3.5. 대마초 추출물 복합체가 RAW264.7 세포에서 MAPK 신호 전달 경로, NF-κB 활성화 및 COX-2와 iNOS 발현에 미치는 억제 효과 28
3.6. DNCB로 유도된 SKH-1 마우스에서 대마초 추출물 복합체의 경구 투여에 따른 등쪽 피부 병변의 외관 변화와 SCORAD 점수, 체중 변화 평가 34
3.7. DNCB로 유도된 SKH-1 마우스에서 대마초 추출물 복합체의 경구 투여에 따른 면역 기관의 중량 차이 비교 측정 36
3.8. DNCB로 유도된 SKH-1 마우스에서 대마초 추출물 복합체의 경구 투여에 따른 혈청 총 IgE 수준 변화량 측정 39
Ⅳ. 고찰 41
Ⅴ. 참고문헌 43

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