Lipopolysaccharide 로 유도된 RAW 264.7 세포와 마우스모델에 대한 진두발 에탄올 추출물의 항염증 효과
배난영1, 김민지1, 김꽃봉우리2, 박지혜1, 박선희1, 성낙윤3, 변의홍3, 안동현1*
1부경대학교식품공학과
/
식품연구소2부경대학교수산과학연구소
3공주대학교식품공학과
Received: March 21, 2016 / Revised: July 15, 2016 / Accepted: July 29, 2016
서 론
염증은각종부상이나상처
,
감염,
세포손상과같은유해 한자극이나물리적작용,
다른질병에대한방어반응혹은 다양한면역세포들의활성에의한조절작용으로cytokines, free radical, lysosomal enzyme
등다양한매개물질들이관 여한다[35].
이는신경변성질환,
관절염,
암,
심혈관질환등의많은만성질환에서근본적인병태생리학적기전으로알
려져있다
[37].
이러한반응은면역력에결함이생겨충분한면역반응이일어나지않을경우감염을유도할수있으며면 역을위한염증반응이과도하게발생하게되면기능장애와 같은조직변질순환장애와조직증식을유발한다
[38].
한편,
염증반응에서중요한역할을하는대식세포는외부자극에 반응하여 염증반응을 매개함에 따라interleukin (IL)-6, tumor necrosis factor-
α(TNF-
α), IL-1
β와 같은 전염증성cytokine
을생성한다.
또한inducible nitric oxide synthase (iNOS)
에의해생성되는nitric oxide (NO)
와cyclooxygenase (COX-2)
에의해생성되는prostaglandin E
2(PGE
2)
등의염Anti-Inflammatory Effect of Chondrus ocellatus Holmes Ethanol Extract on Lipopolysaccharide-induced Inflammatory Responses in RAW 264.7 Cells
Nan-Young Bae
1, Min-Ji Kim
1, Koth-Bong-Woo-Ri Kim
2, Ji-Hye Park
1, Sun-Hee Park
1, Nak-Yun Sung
3, Eui-Hong Byun
3, and Dong-Hyun Ahn
1*
1
Department of Food Science & Technology/Institute of Food Science, Pukyong National University, Busan 48513, Republic of Korea
2
Institute of Fisheries Sciences, Pukyong National University, Busan 46041, Republic of Korea
3
Department of Food Science and Technology, Kongju University, Kongju 32588, Republic of Korea
This study aimed to investigate the anti-inflammatory effect of the ethanol extract from Chondrus ocellatus Holmes (COHEE) in RAW 264.7 cells and in a mouse ear edema model, by measuring the production of lipopolysaccharide-induced inflammatory response mediators. There were no cytotoxic effects on the proliferation of macrophages treated with COHEE compared with the control. COHEE inhibited the production of nitric oxide and pro-inflammatory cytokines [interleukin (IL)-6, tumor necrosis factor- α, and IL-1 β]. The extract also reduced the expression of inducible nitric oxide synthase, cyclooxygenase-2, nuclear factor- κB p65, and phosphorylated mitogen-activated protein kinase in a dose-dependent manner.
In the croton-oil-induced ear edema model, COHEE decreased the formation of mouse ear edema at the highest dose compared with the control, and histological analysis revealed that the epidermal/dermal tissue thickness and mast cell numbers were reduced. Therefore, these results suggest that COHEE may be a promising topical anti-inflammatory therapeutic material through its action of modulating NF- κB and the MAPK signaling pathway.
Keywords: Chondrus ocellatus Holmes, anti-inflammatory effect, pro-inflammatory cytokines, NF-
κB, MAPKs
*Corresponding author
Tel: +82-51-629-5831, Fax: +82-51-629-5824 E-mail: [email protected]
© 2016, The Korean Society for Microbiology and Biotechnology
증유발인자들도생성된다
[26, 32].
염증이유발되는대표적 인 경로로는nuclear factor-
κB (NF-
κB)
또는mitogen- activated protein kinase (MAPK)
를통한경로가있다. NF-
κB
는다양한cytokine, chemokine, growth factor
의합성을 조절하는전사인자로p50
과p65
로구성되어인산화됨에따 라핵내로이동해iNOS, COX-2
및염증관련cytokine
을합 성한다[10].
이러한염증유발경로는gram-negative bacteria
의세포벽외층의절편혼합물인lipopolysaccharide (LPS)
가인체내에서내독소로작용하여활성화된다.
대식세포의TLR4 (toll-like receptor 4)
와 결합하고MyD88
을통하여IRAK
의인산화및TRAF6
의활성화를통하여, I
κB kinase cascade
를통하여다양한cytokine
을생성시킨다[18].
또한NF-
κB
의 활성화는extracellular signal-regulated kinase (ERK), c-Jun N-terminal kinase (JNK), p38 kinase
를포함 하는mitogen-activated protein kinases (MAPKs)
에의해 조절되는것으로알려져있어NF-
κB
와MAPKs
의신호전 달경로를통해염증성매개물질의발현이조절되게된다[18].
이러한염증질환을치료하기위해개발된항염증제는스테로이드계와비스테로이드계로분류할수있는데이러한 항염증제는위장장애
,
신장염및심장질환등을초래하여이용이한정적인문제점이있다
[25].
그에따라천연자원으로부터보다안정적이고효과적인항염증제를개발할필요성 이대두되고있으며최근몇년간일상생활에서도섭취가 능한식품을항염증제로이용하기위한다양한연구가진행 되고있는실정이다
[23].
한편
,
해조류는일상생활에서섭취가능한천연물의하나 로항산화[29],
고지혈증개선[22],
항아토피[11],
콜레스테롤 침착방지[15],
항균[27],
항염증[16]
등의생리활성이보고 되고 있어 최근각광받고 있는 천연물이다.
그중진두발(Chondrus ocellatus Holmes)
은홍조류돌가사리과해조류 로다른홍조류의생리활성에관한연구[1, 2, 35]
에비해진 두발에관한생리활성연구는거의전무한실정이다.
본연구에서는진두발에탄올추출물
(COHEE)
이LPS
로자극한대식세포에서
NF-
κB
와MAPKs pathway
의전사활성저해 를통해나타내는항염증효과를연구하고마우스모델에서 의항염증효과를관찰함으로써COHEE
를천연염증치료제 로서개발의발판을마련하고자하였다.
재료 및 방법
실험재료
부산청사포에서
2014
년도에채취한진두발은담수로수 회깨끗하게수세한후자연건조하였다.
그후동결건조하 여분말화하였으며진공포장상태로-20
℃에서저장하며실 험에사용하였다.
진두발 에탄올 추출물 제조
분말상태의진두발에
10
배양의95% ethanol
을가한후교 반기(H-0820, Dongwon Science Co., Korea)
를 이용하여24
시간 실온에서 추출하였다.
원심분리기(UNION 32R, Hanil Co., Korea)
로추출물로부터상층액을취하였다.
남은 잔사는동일한방법으로2
회반복하여추출하였고상층액은37
℃에서감압농축기(RE200, Yamoto Co., Japan)
로농축하 여37
℃에서건조시킨후, -20
℃에보관하며실험에사용하 였다.
에탄올추출물의총폴리페놀, flavone
및flavanone
의 함량은각각1.65
±0.13%, 0.05
±0.00%, 0.93
±0.00%
이였 다(data not shown).
세포배양
한국세포주은행
(KCLB 40071, Korea)
에서cell line
으로서murine
의대식세포주인RAW 264.7
세포를분양받아사용 하였으며, Dulbecco’s Modified Eagle Medium (GIBCO, USA)
에10% inactivated fetal bovine serum (FBS)
과1%
penicillin-streptomycin
을첨가한배지를배양액으로37
℃, 5% CO
2조건에서배양하였다.
세포독성 측정
Park
등[30]
의방법을약간변형해MTT assay
를실시하 여시료의세포독성을평가하였다. 1 × 10
6cells/ml
의농도 로RAW 264.7
세포를96-well plate
에분주하고20
시간전 배양하여농도별로(0.1, 1, 10, 50, 100
μg/ml) COHEE
를첨 가한 후22
시간 본 배양하였다. 5 mg/ml MTT (thiazolyl blue tetrazolium bromide, Sigma-Aldrich Chemical Co., USA)
용액을첨가하고2
시간재배양하였다.
이를4
℃, 2,000 rpm
에서10
분간원심분리하여상층액을걷어내고dimethyl sulfoxide 100
μl
분주하여 생성된formazan
을 녹여내microplate reader (Model 550, Bio-Rad, USA)
를이용하여540 nm
에서흡광도를측정하였다.
세포증식능은다음식에의해계산하였다
.
Proliferation index (%) = Sample 흡광도 / Control 흡광도 × 100
Nitric oxide
분비량 측정배양액내의
nitrite
농도를측정하기위해Griess
반응[24]
을이용하였다
. 2.5 × 10
5cells/ml
로조절한RAW 264.7 cell
을24 well plate
에 접종하고5% CO
2incubator (MCO-
15AC, Sanyo, Japan)
에서20
시간 전 배양하였다.
그 후COHEE
를0.1, 1, 10, 50, 100
μg/ml
처리하고1
μg/ml
의LPS
로자극하여24
시간 본 배양하였다.
이를4
℃, 2,000
rpm
에서10
분간원심분리하여상층액을얻어정량실험에 사용하였다.
상층액은Griess
시약(1% sulfanilamide + 0.1%
naphthylendiamine dihydrochloride, 1:1)
과 배양액을1:1
로상온에서10
분간반응시켜microplate reader
를이용해540 nm
에서흡광도를측정하였다.
세포배양액내NO
의농 도는sodium nitrite (NaNO
2)
의농도별표준곡선과비교하 여산출하였다.
Pro-inflammatory cytokines 분비량 측정
ELISA kit (Mouse ELISA set, BD Bioscience, USA)
를 이용하여RAW 264.7 cell
의세포배양액내의TNF-
α, IL-6
및IL-1
βcytokine
의분비량을측정하였다.
세포배양액을얻 기위해RAW 264.7 cell
을2.5 × 10
5cells/ml
로조절하여24 well plate
에접종하고18
시간전배양하였다.
그후0.1, 1, 10, 50, 100
μg/ml
농도별COHEE
와1
μg/ml
의LPS
를처 리하고12
시간의본배양을거쳐원심분리를통해상층액을 얻었다. ELISA
는microplate
에capture antibody
로anti- mouse TNF-
α, IL-6
및IL-1
β를분주하여4
℃에서하룻밤 동안coating
시켰다.
이후0.05% Tween 20
이포함된PBST
로세척한후10% FBS
용액으로blocking
하였고PBST
로 세척한뒤각microplate well
에세포배양상층액을분주하 고실온에서2
시간반응시켰다.
반응후PBST
로세척하고 희석한biotinylated anti-mouse TNF-
α, IL-6 detection antibody
와streptavidin-horseradish peroxydase conjugate
를 분주하여 실온에서1
시간 반응시켰다. IL-1
β의 경우, biotinylated anti-mouse IL-1
βdetection antibody
를첨가 하고1
시간 반응 후, streptavidin-horseradish peroxidase conjugate
를첨가하여30
분반응시켰다.
반응후이를다시PBST
로세척하고OPD
용액을첨가하여실온에서30
분동 안 암반응시켰다. 2 N H
2SO
4로 반응을 종료시킨 후microplate reader
를이용하여490 nm
에서흡광도를측정 하였다.
iNOS, COX-2 및 NF-κB p65 발현량 측정
COHEE
가세포질내생성되는iNOS, COX-2
및NF-
κB p65
의발현량에미치는영향을알아보기위하여RAW 264.7
세포를배양하였다.
배양이끝난세포를수집하여3
회PBS (phosphate buffered saline)
로세척한 후, Sheeba
와Asha [34]
의 방법에 따라cytosol lysis buffer [50 mM HEPES (pH 7.4), 150 mM NaCl, 5 mM EDTA, 1% deoxycholate, 5 mM phenylmethylsulfonyl fluoride, 1
μg/ml aprotinin, 1% Triton X-100, 0.1% NP-40]
를첨가하여30
분간4
℃에서lysis
시킨후, 15,520 × g
에서20
분간원심분리하여세포막 성분 등을 제거하였다. BCA protein assay kit (Pierce, USA)
를사용하여단백질을정량하였으며30
μl
의lysate
를Laemmli [20]
의방법을사용하여10% SDS-PAGE
로분리하였다
.
분리된단백질은Towbin
등[36]
의방법을참고하여PVDF (polyvinylidene difluoride) membrane (Bio-Rad)
에1
시간 동안 전사시켜5% skim milk
가포함된TBSS (tris buffered saline, pH 7.5)
용액으로 상온에서2
시간 동안blocking
하였다. iNOS, COX-2
및NF-
κB
의발현양을검토 하기 위한 항체로는anti-mouse iNOS, COX-2
및NF-
κB p65 (Santa Cruz Biotechnology, Inc., USA)
를 사용하여1:500
으로희석하고상온에서2
시간반응시킨 후TBSS
로3
회세정하였다. 2
차항체로HRP (horseradish peroxydase)
가결합된anti-mouse IgG
및anti-rabbit IgG
를1:2,000
으 로희석하여상온에서1
시간반응시킨후, TBSS
로3
회세 정하여ECL
기질과1
−3
분간반응후각각의단백질밴드는Gene tool (GeneGnome5, Syngene, UK)
을이용하여가시화 하였다.
MAP kinase (JNK, ERK, p-38) 발현량 측정
MAPKs
의발현량을알아보기위하여RAW 264.7
세포를1 × 10
6cells/ml
으로18
시간전배양하고COHEE
를처리하 여30
분동안본배양한후MAPKs
의발현량을알아보기위 해anti-mouse c-Jun N-terminal kinase (JNK), p-JNK, extracellular signal-regulated kinase (ERK), p-ERK, p38 protein kinase (p38)
및p-p38 (Cell Signaling Technology Inc., USA)
항체를사용하여1:500
으로희석해서사용하였다.
이후의실험은iNOS, COX-2
실험법과동일하게진행하였다.
귀부종 측정 및 조직 관찰
COHEE
의항염증효과를in vivo
상에서알아보기위하 여Kim
등[14]
과Saraiva
등[33]
의방법에의거하여귀부종 측정실험을실시하였다.
생후8
주령의수컷, ICR
마우스에COHEE
를10, 50
및250 mg/kg· body weight
농도로200
μl
씩단회경구투여하고한시간후,
오른쪽귀에2.5% croton oil
을20
μl/ear
농도로도포하였다.
도포5
시간후귀두께 를측정하였고croton oil
의처리로귀두께가증가한것을 부종의형성으로간주하였다.
귀조직관찰은ICR
마우스의오른쪽 귀에 진두발 에탄올 추출물을
100 mg/ml
농도로20
μl
씩도포하고15
분뒤, 5% croton oil
을20
μl
씩도포하 였다. 6
시간뒤, diethylether
로마취사시키고,
귀조직을절 제하여10% formaldehyde
에72
시간고정하였다.
고정후파 라핀블록을만들어박편을제조하고hematoxylin-eosin
과toluidine-blue
염색을하여조직을관찰하였다.
부종생성율 은다음과같은식에의해계산하였다.
Edema formation (%)
= Sample
의귀두께/Control
의귀두께× 100
통계 처리
모든실험결과에대한유의차검정은
SAS software (ver.
9.3, SAS Institute, Inc., USA)
에서평균값을분산분석한후, Duncan's multiple range test
법에따라p < 0.05
수준에서 검정하였다.
결과 및 고찰
RAW 264.7 cell
에 미치는 진두발 에탄올 추출물의 세포독성 추출물이 대식세포에 미치는 독성을 평가하기 위하여COHEE
를 농도에 따라(0.1, 1, 10, 50, 100
μg/ml) RAW 264.7 cell
에처리하였을때세포생존의변화여부를MTT assay
를이용해측정하였다.
그결과,
세포의생존율이PBS
처리군과비교시유의적인차이가없음을확인하였다(Fig.
1).
이를통해COHEE
는0.1
−100
μg/ml
에서독성이없는것 으로사료되어염증억제활성을확인하기위한추후실험을 동일한농도로진행하였다.
이는참도박에탄올추출물의세 포독성실험결과,
농도의존적으로세포독성이나타나지않 은결과[1]
및잘피에탄올추출물의세포독성실험결과독성을나타내지않은결과와유사하다
[20].
Nitric Oxide 생성 억제 효과
NO
는반응성이강한무기저분자라디칼로L-arginine
을 기질로하여NOS
에의해 L-citrulline
으로합성된다.
이는신 경전달기능,
혈액응고및혈소판억제,
혈관확장에관여하는neurotransmitter,
암세포에대항하는apoptosis
유도작용 등의인체내생리적이나병적인반응에서중요한물질로서 알려져있다.
하지만여러세포에서LPS, interferon-
γ(IFN-
γ
), IL-1
과TNF-
α등의자극에의해NO
가필요이상으로생성되면
shock
에의한혈관확장,
염증반응으로유발되는조직손상
, mutagenesis,
신경조직의손상및면역질환을포함 한관절염,
기관지염,
다발성경화증과같은병적반응을일 으켜생체에유해한작용을나타낸다[19, 27].
본연구에서는 진두발에탄올추출물이NO
생성에미치는효과를알아보 기위하여LPS
로염증반응을유발한RAW 264.7 cell
에서의NO
생성량을Griess
시약을이용해측정하였다. LPS
로염 증반응을유발한RAW 264.7 cell
의NO
생성량을확인한결 과(Fig. 2), LPS
를 단독으로 처리했을 때NO
생성량이27.42
±0.36
μM
로,
아무것도처리하지않은PBS
처리구의3.04
±0.07
μM
보다약9
배증가함을보였다.
세포의생존 율에영향을미치지않는농도(0.1, 1, 10, 50, 100
μg/ml)
에서
COHEE
를처리하였을때, LPS
단독처리구와비교하여농도의존적으로
NO
생성량을유의성있게감소시킨것을 확인하였다.
특히,
비교적낮은농도인50
μg/ml
에서35%
이 상의억제효과를나타냈다.
본연구결과는잘피에탄올추 출물과홍조류인참도박에탄올추출물이농도의존적으로NO
생성량의억제효과를보인결과[1, 19]
와유사함을확인 하였다.
Pro-inflammatory cytokines 생성 억제 효과
COHEE
의염증반응매개물질인pro-inflammatory cytokines
의분비억제효과를통해항염증효과를확인하기위하여RAW 264.7
세포배양액 내의IL-6, TNF-
α 및IL-1
βcytokine
의 분비량을ELISA
방법으로 측정하였다. Pro- inflammatory cytokine
은면역반응에서필연적으로동반되Fig. 1. Effect of Chondrus ocellatus Holmes ethanol extract on
proliferation in RAW 264.7 cells. Proliferation index (%) = (sample absorbance / control absorbance) × 100. ND: not significantly dif- ferent.
Fig. 2. Effect of Chondrus ocellatus Holmes ethanol extract on
nitric oxide production in RAW 264.7 cells. Cells were incubated
in the presence of LPS (1 μg/ml) alone or in combination with
COHEE (0.1, 1, 10, 50, and 100 μg/ml) for 24 h. The culture media
of the treated cells were used to measure NO levels.
a-gMeans
with different superscripts are significantly different (p < 0.05).
는 매개물로 정상조직에서도 발현되지만 과도한
pro- inflammatory cytokine
의분비량증가는PGE
2와NO
의발 현으로이어지게되고전신성염증반응증후군,
패혈증및 심한조직손상을야기한다[9].
그중IL-6
는대표적인염증 반응의매개인자로서T cell, monocyte, macrophage, synovial fibroblast
등의면역세포에서 발현되는pro-inflammatory cytokine
으로비만세포로부터분비되어B
림프구의항체생 성을촉진시키고T
림프구의분화를유도한다[4].
종양괴사 인자인TNF-
α는LPS
반응의주요내인성매개체로서T
림프구의활성과성장을조절하여염증부위로의
cytokine
과내피세포부착분자의발현을증가시키며염증부위에서생 성이증가된다
.
전신적으로분비량이증가할경우eicosanoid,
산화질소,
활성산소등과같은 매개물질을다량 분비시켜 조직손상을촉진하게된다[3].
또한IL-1
β는낮은농도에 서는세포성장이나항상성유지에필수적이지만염증초기 에분비되어숙주면역반응의매개자로서작용하다가지속 적인자극에의해대량생산될경우T cell
을활성화시키고B cell
을성숙시켜증상을악화시킨다[21].
따라서이러한pro-inflammatory cytokine
을조절하는물질은염증반응으 로유도된다양한질병을조절할수있는가능성이있음을 알수있다.
본연구에서LPS
로유도된RAW 264.7 cell
에서 의COHEE
의영향을알아본결과(Fig. 3), IL-6, TNF-
α및IL-1
β의분비량은염증반응을유도하는강한자극물질인LPS
를단독으로처리하였을시에2081.30
±20.32
μM, 2334.41
±19.81
μM, 84.28
±11.74
μM
로PBS
처리구에비해약122, 233
및84
배증가하였으며, COHEE
의처리에따라농도의 존적으로유의성있게감소하였다. IL-6
및TNF-
α의분비 량은각각50, 100
μg/ml
농도로처리하였을시에LPS
단독처리구에비해약
50%
이상의억제효과를나타내었다(Fig.
3A, 3B). IL-1
β또한LPS
처리에의해급격히증가한분비량을
COHEE
의처리로농도에따라유의적으로억제하는결과를확인하였다
(Fig. 3C).
특히100
μg/ml
농도로처리하 였을시에LPS
단독처리구에비해93%
이상의억제효과를 나타내어이는잔가시모자반에탄올추출물이100
μg/ml
농 도에서94%
이상의억제효과를나타낸것[12]
과비교하였을 때도매우뛰어난항염증효과를가짐을알수있다.
iNOS, COX-2 및 NF-κB 발현 억제 효과
LPS
나cytokine
과같은전염증성매개물질은NF-
κB
을활성화시켜
iNOS
와같은효소를유도하여장시간동안다량의
NO
를생성시켜세포독성,
유전자변이,
신경손상,
조직 손상등과함께혈관투과성을증가시켜염증반응을심화시 킨다.
또한COX-2
는arachidonic acid
를세포막의인지질로 부터염증매개물질인PGE
2, thromboxane A2, prostacyclin
의생성에관여하는효소로종양의세포사멸을억제하고혈Fig. 3. Effect of Chondrus ocellatus Holmes ethanol extract on
the production of IL-6 (A), TNF- α (B), and IL-1β (C) in RAW 264.7 cells. Cells were incubated in the presence of LPS (1 μg/
ml) alone or with various concentrations of COHEE (0.1, 1, 10, 50,
and 100 μg/ml). The levels of pro-inflammatory cytokine in the
cell culture media were measured by ELISA.
a-gMeans with differ-
ent superscripts are significantly different (p < 0.05).
관생성을유도하는데관여한다
[7]. NF-
κB
는염증반응과관 련된유전자의promoter
에결합하여iNOS, COX-2
의발현에관여하는것으로알려져있다
[5]. COHEE
가이러한염증매개인자를생합성하는효소인
iNOS
와COX-2, NF-
κB
의발 현에미치는영향을알아보기위해western blot
에의해조사한결과
, COHEE
은농도의존적으로단백질들의발현을효과적으로억제하는것을확인하였다
(Fig. 4).
이러한결과 로COHEE
에의한NF-
κB
의발현억제로iNOS
및COX-2
의발현을억제함으로써NO
및pro-inflammatory cytokine
의생성억제효과를나타낸것으로사료된다.
MAP kinase (JNK, ERK, p-38)
발현 억제 효과MAPKs
는지금까지잘알려진세포내신호전달체계중하나인데그경로들중
ERK, JNK/stress-activated protein kinase (SAPK), p38 MAPK
가주요한기전으로밝혀져있다.
외부자극에반응해서상위
MAPK kinases
에의해인산화가일어남으로써활성화된다
. MAPKs
는LPS
나TNF-
α와같 은염증자극에반응해활성화되어다른kinase,
전사인자들 이 활성화 되도록 하고 세포의 성장,
분열,
스트레스나cytokine
에의한세포반응을조절한다[31].
이러한인산화된MAPKs
의발현량을분석한결과, RAW 264. 7 cell
에서LPS
로유도된p-p38, p-ERK, p-JNK
의발현이진두발에탄올추 출물의처리에의해농도의존적으로감소하였다(Fig. 5).
이 는COHEE
가NF-
κB
의활성억제와함께MAPKs
의인산화 를억제함으로써염증매개성물질들의발현을조절하여항 염증효과를나타냄을시사한다.
귀부종 억제 효과 및 조직 관찰
진두발에탄올추출물이염증반응의하나인부종의완화 효과및조직내의
mast cell
침윤억제효과를확인하기위 해10, 50
및250 mg/kg
농도로경구투여한후croton oil
로 염증을유발하고귀두께를측정하였다.
피부는외부환경에Fig. 4. Effect of Chondrus ocellatus Holmes ethanol extract on LPS-induced iNOS, COX-2, and NF-κB p65 expression in RAW
246.7 cells. The levels of iNOS, COX-2 in the cytosolic protein and the p65 subunit of NF- κB in nuclear protein were determined by a
western blot analysis. RAW 264.7 cells were treated with the indicated concentrations of COHEE (0.1, 1, 10, 50, and 100 μg/ml) and LPS
(1 μg/ml) for 18 h or 30 min and the proteins were detected using specific antibodies. Means with different superscripts (a-e) are sig-
nificantly different (p < 0.05).
의해손상된부위를복구시키기위해염증반응을일으켜혈 관확장
,
부종등의대표적인생리현상이발생하고세포질 내 과립을 다량 가진 비만세포는 활성화되어protease
나histamine
등과 같은 혈관확장물질들을분비한다[8, 33].
Croton oil
은강력한피부자극제로서, phorbal esters, 12- O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA)
와 같은 물질을 함유하고있어피부에도포하면즉각적으로강한급성염증 반응을유도하게된다.
이와같은물질은PGE
2및leukotriene B
4(LTB
4)
의생성을증가시키며,
조직내로mast cell
이나백 혈구들의침윤을도와피부의급성염증반응에관여한다[6].
특히혈관이확장되고조직내로면역세포들이침윤되는현 상은
protein kinase C (PKC)
의활성에의해자극되는데,
이 는phospholipase A2 (PLA2)
의활성을증가시켜arachidonic acid
의분비를증가시키고prostaglandin
및leukotriene
과 같은 대사산물을 분비시킨다.
또한 면역세포로부터pro- inflammatory cytokine
및chemokine
의생성에관여함으로 써피부의급성염증반응을일으키게된다[32].
따라서진두 발에탄올추출물을도포하여croton oil
로유발된귀부종 의완화정도를관찰한결과(Fig. 6), croton oil
만을처리하여부종이발생한대조군과비교시
COHEE
처리에의해모든농도에서유의적으로귀두께가감소하였으며
,
특히,
현Fig. 5. Effect of Chondrus ocellatus Holmes ethanol extract on MAPKs expression in RAW 246.7 cells. The levels of p-p38, p-ERK, and p-JNK in the cytosolic protein were determined by western blot analysis. RAW 264.7 cells were treated with the indicated concen- trations of COHEE (0.1, 1, 10, 50, and 100 μg/ml) and LPS (1 μg/ml) for 30 min, and the proteins were detected using specific antibodies.
Means with different superscripts (a-e) are significantly different (p < 0.05).
Fig. 6. Inhibition of Chondrus ocellatus Holmes ethanol extract
against croton oil-induced mouse ear edema.
a-dMeans with
different superscript are significantly different (p < 0.05).
재사용되고있는합성스테로이드제인
prednisolone
을50 mg/kg
농도로경구투여했을때와250 mg/kg body weight
로경구투여했을때의귀부종억제효과가30%
로유사한 정도를나타내었다.
이러한결과는조직관찰결과와유사하 였는데조직관찰결과(Fig. 7), croton oil
로부종을유발한 마우스귀조직에COHEE
를처리하였을때prednisolone
처 리구와유사한정도로경피및진피두께가얇아졌다.
또한COHEE
가toluidine-blue
염색한진피에서mast cell
의침윤 을눈에띄게억제하였음을확인하였다.
이는잔가시모자반[12],
외톨개모자반[13]
을이용한항염증효과에서추출물250 mg/kg body weight
처리구에서대조구인prednisolone 50 mg/kg body weight
와비슷한귀부종억제및조직학적 으로mast cell
침윤억제및경피/
진피두께감소결과와유 사하다.
이외에도비틀대모자반에탄올추출물의항염증 효과에서250 mg/kg body weight
처리구에서약46%
의귀 부종완화효과를보고한바있다[17].
요 약
본연구는
COHEE
의항염증효과를확인하기위한실험으로써
pro-inflammatory cytokine
의 분비량 및iNOS, COX-2, NF-
κB
와MAPKs
의 발현량을 관찰하였다.
먼저MTT assay
를통해COHEE
가세포생존율에있어독성을 나타내지않음을확인한후동일한농도로추후실험을진행하였다
. COHEE
에의해NO
분비량이농도의존적으로감소하였으며
IL-6, TNF-
α및IL-1
β의분비량또한유의적으 로감소하였다.
특히100
μg/ml
의농도에서LPS
단독처리구인대조구에비하여
IL-6, TNF-
α및IL-1
β의분비량을각 각66%, 43%
및93%
억제시켰다.
이러한결과가전염증성 매개인자의전사인자인NF-
κB
와MAPKs
경로에의한것인지확인하기위하여발현량을관찰한결과
, COHEE
가LPS
처리에의해현저히증가한단백질의발현을농도의존적으 로유의성있게억제하였다
.
또한COHEE
는croton oil
로부 종을유발한마우스모델에서귀부종억제효과를나타내었고250 mg/kg
농도에서 조직의경피 및진피 두께의 발달을prednisolone 10 mg/kg
처리구와유사한정도까지현저히억 제시키고염증성세포인mast cell
의침윤억제효과도확인 하였다.
이를통해COHEE
는염증반응의전사인자인NF-
κB
의발현을조절함으로써iNOS
와COX-2
의발현을억제 하고그에따라전염증성매개인자인NO, IL-6, TNF-
α및IL-1
β의분비를억제하여항염증활성을가지는것을확인하였으며