Acidic polysaccharide from the ethanol-insoluble and water-soluble fraction of Korean red ginseng was isolated and its immunomodulating activities were investigated. Red ginseng acidic polysaccharide (RGAP), administered intraperitoneally for seven days, induced a high output nitric oxide synthase (NOS2) in vivo. In the presence of interferon y , RGAP induced NOS2 by newly synthesized mRNA in vitro. After the multiple injections of RGAP, spleen cells were proliferated spontaneously in a dose dependent manner, while the concanavalin A (Con A)-induced spleen cell proliferation was inhibited. An addition of NG-monomethyl-L-arginine (NMMA) resumed the Con A-induced spleen cell proliferation. The in vivo pretreatment of aminoguanidine, a specific NOS2 inhibitor, alleviated the RGAP-induced suppressions of antibody plaque-forming cell response to sheep red blood cells as well as cytotoxic T lymphocyte response against P815 tumor cells. RGAP-administration also enhanced the macrophage-mediated tumor killing. In the coculture system of P815 cells with macrophages, proliferation of P815 cells was severely suppressed by the RGAP-activated macrophages. NMMA addition alleviated the suppressive proliferation of P815 cells at the same time as blocked NO accumulation. These results implicate a link between NO production and suppression of the proliferative response. The present study proposes that NO is a pivotal mediator of immunomodulating activities of RGAP.
인삼에서 추출한 다당체 (4∼400 ㎍/㎖)를 배양액에 첨가하여 복강 대식세포를 배양했을 때, 농도의존적으로 NO생성이 촉진되었다. 인삼다당체의 첨가에 의한 NO의 생성은 단백질 합성 저해제인 cycloheximide (2 ㎍/㎖), 전사 저해제인 actinomycin D (2 ㎍/㎖) 및 NOS2 저해제인 NMMA (1 mM)에 의해 억제되었으며, 이것을 NOS2의 발현양과 비교하여 증명하였다. 또한 인삼 다당체를 복강 대식세포에 처리시 세포질 내 IκBα의 분해가 일어나므로, 인삼 다당체에 의한 NOS2의 발현은 IκBα의 분해로 인해 NF-κB가 활성화됨으로써 일어남을 알 수 있었다.
한편, 마우스에 인삼 다당체를 100∼300 mg/kg의 용량으로 투여시 총 복강세포수, 복강 대식세포수 및 NO의 생성이 투여용량의존적으로 증가했으며, 인삼 다당체를 투여한 마우스의 복강 대식세포에는 NOS2가 발현되어 있었다. 따라서 인삼 다당체는 세포 배양액에 첨가하거나 동물에 투여시 NOS2의 발현을 유도함을 알 수 있었다.
다른 한편, 인삼다당체를 마우스에 투여했을 때 NO 생성을 통한 면역억제 현상이 일어남을 알 수 있었다. 그 증거로서 첫째, 인삼 다당체를 투여한 마우스로부터 분리한 비장세포에 Con A를 처리했을 때 비장세포의 세포증식이 억제되었다. 이러한 증식 억제현상은 NMMA를 Con A와 동시에 처리시 완화되었는데, 이때 배양액 내의 NO는 Con A 처리시 증가했으며 NMMA와 Con A를 동시에 처리시 감소하였다. 둘째, 인삼 다당체를 투여한 마우스에서는 면양적혈구에 대한 항체 형성 반응이 억제되었다. 이러한 억제현상은 NOS2의 저해재인 AG를 마우스에 전처리하고 인삼 다당체를 투여했을 때 완화되었다. 셋째, P815 암세포에 대한 암세포 살해능이 인삼 다당체를 처리한 마우스에서 억제되었으나, AG 전처리에 의해 회복되었다.
다음으로 인삼 다당체를 마우스에 투여함에 따라 나타나는 면역 억제 현상의 원인을 구명하기 위해 비장 내 T 세포의 변화 양상을 유세포 분석기로 분석했다. 인삼 다당체를 마우스에 투여하고 비장세포 내 T 세포의 비율 변화를 조사했을 때, 인삼다당체의 투여용량에 비례하여 비장 내 T 세포의 비율이 감소되어 있었다. 한편 인삼 다당체를 투여한 마우스에서는 세포사가 증가되어 있었는데, Fas 신호전달체계를 통한 세포사의 증가는 아니었다.
다른 한편으로 인삼 다당체는 암세포의 증식을 억제했다. 인삼 다당체를 첨가하여 대식세포를 암세포와 공동배양시 암세포의 증식억제가효과적으로 일어났다. NMMA를 세포배양액에 첨가시 암세포의 증식억제가 현저히 저하되었는데, 이로써 인삼다당체에 의해 활성화된 복강 대식세포가 분비하는 NO에 의해 암세포의 증식 억제가 일어남을 알 수 있었다. 또한 인삼 다당체를 투여한 마우스에서 분리한 복강 대식세포는 암세포 증식 억제능을 보였다.
위와 같은 맥락에서 인삼 다당체는 대식세포를 활성화시켜 NO를 분비함으로써 면역억제 현상을 나타내는 반면 암세포의 증식을 억제함을 알 수 있었다.
