목적은 아데노신 모노포스페이트 활성화 단백질 키나제(AMPK)/지방산 합성효소(FASN)/글루타티온 과산화효소4(GPX4) 신호경로에 기반하여 철사멸(ferroptosis)을 억제함으로써 가미반하사심탕(MBXT)이 인슐린 저항성을 동반한 다낭성 난소 증후군(PCOS-IR) 흰쥐의 난소 기능 장애를 개선하는 작용 기전을 탐구하는 것이다. 방법: 76마리의 암컷 SD 흰쥐를 무작위로 백색대조군(13마리)과 모델군(63마리)으로 나누었다. 모델군은 레트로졸을 경구 투여하고 고지방 식이를 병용하여 21일간 PCOS-IR 모델을 구축하였다. 모델 성공 후 무작위로 모델군, MBXT 저용량, 중간용량, 고용량(각 6.62, 13.23, 26.46 g/kg)군, 메트포르민(0.158 g/kg)군 및 MBXT 고용량과 철사멸 유도제 에라스틴(Erastin, 15 mg/kg) 병용군으로 나누었으며, 각 군마다 10마리씩 배정하였다. 14일간 약물 중재 후 헤마톡실린-에오신(HE) 염색으로 난소 병리 형태를 관찰하였고, 투과전자현미경(TEM)으로 과립세포 미토콘드리아의 초미세구조를 확인하였다. 다이하이드로에티듐(DHE) 프로브를 이용하여 난소 내 활성산소종(ROS) 수준을 검출하였으며, 생화학적 방법으로 난소 조직 내 철 이온(Fe2+), 말론디알데히드(MDA), 글루타티온(GSH) 등의 지표를 측정하였다. 효소면역측정법(ELISA)으로 혈청 내 성호르몬 및 인슐린 수치를 확인하였고, 웨스턴 블롯(Western blot)법으로 난소 조직 내 AMPK, FASN, 긴사슬 지방산 코엔자임 A 합성효소4(ACSL4), GPX4, 용질수송체 가족 7 구성원 11(SLC7A11) 단백질 발현을 분석하였다. 결과: 대조군과 비교할 때 모델군 흰쥐의 난소는 다낭성 변화가 나타났고, 과립세포 미토콘드리아가 위축되고 막 밀도가 증가하였다. 혈청 테스토스테론(T), 황체형성호르몬(LH), 인슐린 수치가 유의하게 상승하였다(P<0.01). 난소 내 ROS, MDA, 4-하이드록시노넨알(4-HNE), Fe2+ 수준도 유의하게 상승한 반면(P<0.01), ATP, GSH 및 환원형 보조효소Ⅱ(NADPH) 수준은 유의하게 감소하였다(P<0.01). AMPK 및 아세틸코엔자임 A 카복실화효소(ACC)의 인산화 수준과 SLC7A11, GPX4, 철사멸 억제 단백질1(FSP1) 발현이 유의하게 하향 조절된 반면(P<0.01), FASN, ACSL4, 핵수용체 보조활성인자4(NCOA4) 단백질 발현은 유의하게 상향 조절되었다(P<0.01). 모델군과 비교하여, MBXT 각 용량군에서 상기 병리 변화 및 생화학 지표가 용량 의존적으로 현저히 개선되었으며, 고용량군에서 가장 효과가 두드러졌다(P<0.01). MBXT 고용량군과 비교 시, MBXT 고용량+에라스틴군은 흰쥐 난소 철사멸 특성이 회복되고, ROS 및 지질 과산화 생성물이 상승하였으며, 주요 단백질 발현 변화가 관찰되었다(P<0.05, P<0.01). 결론: 가미반하사심탕은 PCOS-IR 흰쥐의 난소 기능 및 대사 장애를 효과적으로 개선할 수 있으며, 이는 AMPK/ACC 신호경로 활성화, FASN과 ACSL4 하향 조절에 의한 지질 과산화 기질 감소, 그리고 포도당-6-인산 탈수소효소(G6PD)/인산글리세르산 탈수소효소(PHGDH) 대사경로 조절을 통한 GPX4/FSP1 항산화 방어계 강화로 인한 난소 과립세포 철사멸 억제와 관련이 있을 것으로 사료된다.

가미반하사심탕;다낭성 난소 증후군;인슐린 저항성;철사멸;대사 재프로그래밍;아데노신 모노포스페이트 활성화 단백질 키나제(AMPK)/지방산 합성효소(FASN)/글루타티온 과산화효소4(GPX4) 신호경로