목적은 네트워크 약리학 및 생체 내 실험을 통해 참기지황탕이 당뇨병 신장 질환(DKD) 치료에 있어 잠재적인 활성 화합물 성분과 작용 기전을 검증하는 것이다. 방법으로는 초고성능 액체 크로마토그래피-쿼드러플-전기장 오빗랩 고해상도 질량 분석기(UPLC-Q-Exactive Orbitrap MS)를 이용하여 참기지황탕의 주요 활성 화학 성분을 확인하고, 유전자 기능 주석(GO) 및 교토 유전자 및 게놈 백과사전(KEGG) 등의 네트워크 약리학 방법을 결합해 치료 메커니즘을 예측하였다. db/db 수컷 마우스 DKD 모델을 구축하여 모델군, 참기지황탕 저용량군(6.10 g·kg^-1), 중용량군(12.19 g·kg^-1), 고용량군(24.38 g·kg^-1), 다글리플로진 군(1.25 mg·kg^-1)으로 무작위 배정하고, 동시기에 정상군 수컷 C57BL/6J 마우스에게 8주간 투여했다. 투여 기간 동안 체중, 공복혈당(FBG)을 동적으로 모니터링하고, 투여 종료 후 경구 당부하 검사(OGTT) 및 인슐린 내성 검사(ITT)를 수행했다. 자동 생화학분석기로 혈중 크레아티닌(SCr), 혈액 요소 질소(BUN), 요산(UA), 알부민(ALB), 총 단백질(TP) 수치를 측정했고, 24시간 소변 단백질 정량 키트로 단백뇨를 측정했다. 헤마톡실린-에오신(HE), 주석산 셀룰로스-쉬프(PAS), 마슨 염색을 통해 신장 조직 병리를 관찰하고, 면역조직화학법으로 신장 단백질(Nephrin) 발현을 확인했으며, 웨스턴 블롯법으로 전환 성장 인자-β₁ (TGF-β₁), Smad2/3, α-활성근 세포 액틴(α-SMA), 신경 칼슘 결합 단백질(N-Cadherin), 스네일(Snail) 등의 상피-간질 전이(EMT) 관련 단백질 발현을 검사했다. 결과로 참기지황탕 수용액 추출물에서 UPLC-Q-Exactive Orbitrap MS를 통해 384개의 활성 화합물을 확인했고, 경구 생체이용률 30% 이상 및 약물 유사성 규칙에 따라 44개의 주요 유효 성분을 선별하여 DKD와 밀접한 관련이 있는 169개의 교차 표적을 매칭했다. 주요 상호작용은 종양괴사인자(TNF), 인터루킨(IL)-6, 단백질 키나제 B(Akt)1, 카스파제-3(Caspase-3), 원암유전자 c-Jun(JUN), 저산소유도인자-1α(HIF-1α), B세포 림프종-2(Bcl-2), 기질 금속 단백질분해효소-9(MMP-9), IL-1β, TGF-β₁임을 확인했다. GO 기능 주석 결과는 막 뗏목, 막 미소영역 및 콜라겐을 포함한 세포외기질과 같은 세포 구성 성분, DNA 결합 전사 인자 결합, R-Smad 결합 및 Smad 단백질 결합과 같은 분자 기능, 리포다당류(LPS)에 대한 반응, 세균 유래 물질에 대한 반응, 상처 치유 등의 생물학적 과정에 유의한 풍부화를 나타냈다. KEGG 경로는 지질 및 죽상동맥경화, TGF-β 신호 경로, 인지질 3-인산화효소(PI3K)/Akt 경로 등이 유의하게 풍부했다. 생체 내 실험 결과 고용량군에서 db/db 마우스의 FBG 수치가 유의하게 감소(P<0.01)하고 OGTT(P<0.01) 및 ITT(P<0.01) 수치가 개선되었으며, SCr(P<0.01), BUN(P<0.01), UA(P<0.01) 및 24시간 단백뇨(P<0.01)가 감소했고 ALB(P<0.01) 및 TP(P<0.01) 수치는 상승했다. 병리 염색 결과 고용량군에서 신소체 메산지움 기질 면적과 콜라겐 침착이 유의하게 감소(P<0.01)하고 Nephrin 양성 발현률이 증가(P<0.01)했다. Western blot 결과 고용량군에서 TGF-β₁(P<0.01), Smad2/3(P<0.01) 신호 분자 발현이 유의하게 하향 조절되었으며, α-SMA(P<0.01), N-Cadherin(P<0.01), Snail(P<0.01) 단백질 수준이 억제되었다. 결론적으로 참기지황탕은 TGF-β₁/Smad 신호 축을 억제하여 신장의 EMT 과정을 차단하고 DKD 신장 섬유화 손상을 개선할 가능성이 있으며, 향후 주요 활성 성분과 임상 전환 경로를 추가 연구할 필요가 있다.

참기지황탕; 당뇨병 신장 질환; 신섬유화; 상피-간질 전이; 전환 성장 인자-β1 (TGF-β1)/Smad