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Anti-Inflammatory Effect of Wheat Germ Oil on Lipopolysaccharide-stimulated RAW 264.7 Cells and Mouse Ear Edema

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(1)

LPS 로 유도한 RAW 264.7 세포 및 귀부종 동물 모델에 대한 밀배아유의 항염증 효과

강보경1, 김민지1, 정다현1, 김꽃봉우리2, 배난영1, 박지혜1, 박선희1, 안동현1*

1부경대학교식품공학과

/

식품연구소

2부경대학교수산과학연구소

Received: January 21, 2016 / Revised: May 20, 2016 / Accepted: May 20, 2016

서 론

염증반응은물리적

,

화학적자극이나세균감염과같은 부자극에대응하기위한생체조직에서일어나는방어반응으 로써손상된조직을수복하거나재생하려는기전을의미한

[36].

염증반응이일어나면

,

혈관활성물질인

histamine, prostaglandins, leukotriene, hydroxyeicosatetraenoic acid

등이유리되어혈관이확장되고

,

혈액투과성이증대되어

혈구가조직으로침투하게된다

[9, 34].

이러한염증반응이

과도하게일어나면만성염증을유도하여염증매개물질이

도하게분비되어

,

동맥경화등과같은다양한병리학적

전에관여하게된다

[4, 28].

체내의염증반응에관여하는

포중하나인대식세포는이러한염증반응에중요한역할을 하고있다

.

대식세포는내독소인

lipopolysaccharide (LPS)

자극으로인하여활성화되며

pro-inflammatory cytokine

tumor necrosis factor-

α

(TNF-

α

), interleukin-1

β

(IL- 1

β

), IL-6

증가시킨다

[14, 15].

이러한

pro-inflammatory cytokine

발현은

nuclear factor-kappa B (NF-

κ

B)

extracellular signal-regulated kinase (ERK), p38 kinase (p38), c-Jun NH

2

-terminal kinase (JNK)

같은

mitogen- activated protein kinases (MAPKs)

의해조절된다

[7].

체내의 염증과정에는

inducible nitric oxide synthase (iNOS)

cyclooxygenase-2 (COX-2)

의하여 과량의

nitric oxide (NO)

prostaglandin E

2

(PGE

2

)

등의염증인

Anti-Inflammatory Effect of Wheat Germ Oil on Lipopolysaccharide-stimulated RAW 264.7 Cells and Mouse Ear Edema Bo-Kyeong Kang

1

, Min-Ji Kim

1

, Da-Hyun Jeong

1

, Koth-Bong-Woo-Ri Kim

2

, Nan-Young Bae

1

, Ji-Hye Park

1

, Sun-Hee Park

1

, 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

This study investigated the anti-inflammatory effects of wheat germ oil (WGO) on RAW 264.7 cells. It was shown that WGO had no cytotoxicity against the treated cells or negative effect on their proliferation. WGO suppressed nitric oxide (NO) secretion considerably and had inhibitory effects on the production of LPS- induced NO and pro-inflammatory cytokines (IL-6, TNF- α, and IL-1β). In particular, the IL-6 and TNF-α inhibition activities were over 90% at 100 μg/ml concentration of the oil. WGO also inhibited the LPS- induced expression of cyclooxygenase-2, inducible nitric oxide synthase, and nuclear factor-kappa B (NF- κB), and reduced the expression of phosphorylated ERK and JNK. Moreover, the croton-oil-induced edema in mouse ears was reduced by WGO, and no mortalities occurred in mice administered 5,000 mg/kg body weight of WGO over a 2-week observation period. In conclusion, these results provide evidence for the anti- inflammatory effect of WGO that likely occurs via modulation of NF- κB and the JNK/ERK MAPK signaling pathway.

Keywords: Anti-inflammatory activity, wheat germ oil, 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

(2)

자가생성된다

. NO

아미노산인

L -arginine

으로부터

nitric oxide synthase (NOS)

의해합성되며

,

활성화된대식세포

NO

분비하여상피세포의

DNA

변이와세포사멸 괴사를유도하여암이나동맥경화를유도할있다

[32].

라서대식세포매개의염증반응의조절을위하여

NO

생성 효소인

iNOS, prostaglandin

생합성의단계효소인

COX-2

염증성

cytokine

들의발현조절과이들의주요신호전달

자인

MAPKs

NF-

κ

B

활성조절은염증반응을조절하기

위한핵심적인요소로인식되고있다

[21].

현재이들의생성

생성에관여되는효소의발현을조절할있는물질이 염증질환예방치료제로서주목을받고있으며

,

특히 학적인약품이아닌천연물이나한약재료에의한염증 치료제보조제가각광받고있으며이에대한연구가 활발히진행되고있다

[12].

밀배아는소맥의제분과정에서얻어지는부산물로밀알의

2

3%

함유하고있으며

,

발아하는부위로서지방이상당히

함유되어있다

[13].

현재대부분의밀배아는주로사료로만

이용되고있어활용도가낮은실정이다

.

밀배아유에는천연 항산화제인비타민

E

carotenoids

색소등이많이함유되 있고

, tocopherol

phenolic

류의천연기능성물질들이 많이함유되어있다

.

또한밀배아유에는불포화지방산 수지방산의함량이높아식품소재로서의높은가치를지니

[16],

불포화지방산이함유된

oil

에서항염증효과가있는

것으로밝혀져있으나

[17, 31],

밀배아유의항염증활성에

연구는아직보고되지않았다

.

따라서

,

연구에서는밀배아유의염증성질환에대한 과를확인하기위하여

LPS

염증이유도된

RAW 264.7

croton-oil

유도된귀부종동물모델에서항염증 성을조사하여밀배아유의천연항염증소재로서이용가능 성을알아보았다

.

재료 및 방법

실험재료

실험에사용한밀배아유

(Gooworl, Korea)

4

℃에서 장하며실험상온에방치사용하였다

.

사용한밀배아 유의 지방산 조성의 함량은

palmitic acid (C16) 9.47%, stearic acid (C18) 3.79%, oleic acid (C18:1) 27.16%, linoleic acid (C18:2) 52.3%, linolenic acid (C18:3) 3.6%

이였다

.

실험동물

생후

8

주령의수컷

, ICR

마우스를오리엔트바이오

(Orient

Co., Korea)

로부터구입하여부종실험에사용하였으며

,

생후

10

주령의암컷

, Balb/c

마우스는단기독성평가실험

사용하였다

.

마우스는온도

20

±

2

,

습도

50

±

10%, 12

명암주기가유지되는동물실에서

1

주일간예비사육한 실험에사용하였다

.

실험은부경대학교동물윤리실험윤 리위원회로부터동물실험승인을받아수행하였다

(

승인번호

2014-01).

세포배양

마우스의대식세포주인

RAW 264.7

세포는한국세포주은

(KCLB40071)

에서분양받아사용하였으며

, DMEM (GIBCO, USA)

10% inactivated fetal bovine serum (FBS)

1%

penicillin-streptomycin

첨가한배지를배양액으로

37

, 5% CO

2

incubator (MCO-15AC, Sanyo, Japan)

에서 배양하 였다

.

실험과정의모든세포는

80

90%

정도의밀도로자랐 계대배양하였고

, 20 passages

넘기지않은세포만 사용하였다

.

세포독성측정

시료의세포독성을평가하기위해

MTT assay

실시하 였다

. RAW 264.7

세포를

1 × 10

6

cells/ml

농도로

96-well plate

분주하고

20

시간 배양

,

밀배아유

(0.1, 1, 10, 50, 100

μ

g/ml)

첨가하여

37

, 5% CO

2

incubator

에서

22

시간배양하였다

.

배양

, 5 mg/ml

농도의

MTT

시약을 첨가하여

2

시간배양하고이를

4

, 2,000 rpm

에서

10

원심분리

(UNION 32R, Hanil Co., Korea)

하여상층액을 제거하였다

.

,

well

DMSO

첨가하고 이를

microplate reader (Model 550, Bio-Rad, USA)

이용하여

540 nm

에서흡광도를측정하였다

.

결과값은다음식에

계산하였다

.

Proliferation index (%) = sample 흡광도 /control 흡광도 × 100

Nitric oxide

생성량 측정

NO

농도는배양액내의

nitrite

농도를

griess

반응을 용하여측정하였다

. RAW 264.7

세포는

DMEM

배지를 용하여

2.5 × 10

5

cells/ml

조절한

24-well plate

접종 하고

37

, 5% CO

2

incubator

에서

18

시간배양하였다

.

배지를교환

, RAW 264.7

세포에

1

μ

g/ml LPS

밀배아

(0.1, 1, 10, 50, 100

μ

g/ml)

처리하여

20

시간배양하 였다

.

배양액의상층액을 얻은

,

동량의

griess

시약

(1%

sulfanilamide + 0.1% naphthylendiamine dihydrochloride,

1

1)

첨가하여실온에서

10

분간반응시킨

, microplate

reader

이용하여

540 nm

에서흡광도를측정하였다

.

세포 배양액

NO

농도는

sodium nitrite (NaNO

2

)

농도별 표준곡선과비교하여산출하였다

.

(3)

염증관련 cytokine 분비량 측정

세포배양액내의

TNF-

α

, IL-6, IL-1

β

cytokine

분비량

ELISA-kit (Mouse ELISA set, BD Bioscience, USA)

이용하여 측정하였다

.

먼저

, ELISA microplate

anti- mouse TNF-

α

, IL-6

IL-1

β

mAb

분주하여하룻밤동안

coating

시켰다

.

이를

0.05% Tween 20

포함된

PBST

척한

, 10% FBS

용액으로

blocking

하였다

. PBST

세척

,

microplate

배양 상층액을넣고 실온에서

2

반응시켰다

.

다시

PBST

세척한희석한

biotinylated anti-mouse TNF-

α

, IL-6 mAb

streptavidin-horseradish peroxidase conjugate

첨가하여실온에서

1

시간반응시켰

. IL-1

β의경우

, biotinylated anti-mouse IL-1

β

detection antibody

첨가하고

1

시간 반응시킨

, streptavidin- horseradish peroxidase conjugate

첨가하여

30

반응시 켰다

.

,

이를다시

PBST

세척한다음

, OPD

용액을 첨가하여 암반응시키고

microplate reader

이용하여

490 nm

에서흡광도를측정하였다

.

iNOS, COX-2 및 NF-κB p65 발현량 측정

배양이 끝난 세포를 수집하여

3

PBS (phosphate

buffered saline)

세척한

, iNOS

COX-2

경우

cytosolic lysis buffer [50 mM HEPES (pH 7.4), 150 mM NaCl, 5 mM EDTA, 1% deoxycholate, 5 mM phenylmethylsulfonyl fluoride, 1

μ

g/ml aprotinin, 1% Triton X-100, 0.1% NP- 40]

이용하였으며

, NF-

κ

B p65

경우

nucleus lysis buffer (10 mM HEPES, 100 mM NaCl, 1.5 mM MgCl

2

, 0.1 mM EDTA, 0.1 mM dithiothreitol)

첨가하여

30

분간

4°C

에서

lysis

시킨

, 12,000 rpm

에서

20

분간원심분리 세포막 성분 등을 제거하였다

.

단백질 농도는

BCA protein assay kit (Pierce, USA)

사용하여정량하였으며

, 30

μ

l

lysate

10% SDS-PAGE

분리하였다

.

분리된 백질은

PVDF (polyvinylidene difluoride) membrane (Bio- Rad)

200 mA

에서

1

시간 동안 전사시킨

, 5% skim milk

포함된

TBSS (tris buffered saline; pH 7.5)

용액으 상온에서

2

시간동안

blocking

하였다

. iNOS, COX-2

NF-

κ

B p65

발현 양을 검토하기 위한 항체로는

anti- mouse iNOS, COX-2

NF-

κ

B p65

사용하여

1:500

희석하고상온에서

2

시간반응시킨

TBSS

3

정하였다

. 2

항체로

horseradish peroxidase

결합된

anti-mouse IgG

anti-rabbit IgG

1:2,000

으로 희석 하여 상온에서

1

시간반응시킨

TBSS

3

세정하여

ECL

기질과

1

3

분간반응각각의단백질밴드는

Gene tool (GeneGnome5, Syngene, UK)

이용하여가시화하 였다

.

MAPKs 측정

MAPKs

발현에미치는밀배아유의억제효과를알아보

위해

RAW 264.7

세포를

DMEM

배지를 이용하여

1 × 10

6

cells/ml

으로

18

시간배양하고

LPS

단독또는 밀배아유

(0.1, 1, 10, 50, 100

μ

g/ml)

함께처리하여

30

동안배양하였으며

,

이후의실험은

iNOS, COX-2

NF-

κ

B p65

동일한방법으로진행하였다

. p-JNK, p-ERK

p-p38

발현양을검토하기위한항체로는

anti-mouse p- JNK, p-ERK

p-p38

이용하여

1:500

으로희석하여 용하였다

.

귀 부종 측정 및 조직관찰

밀배아유의

in vivo

에서항염증효과를확인하기위하여

, croton oil

부종이유도된

ICR

마우스모델에서부종 조직 관찰을 진행하였다

.

밀배아유를

10, 50

250 mg/kg body weight

농도로

200

μ

l

ICR

마우스에 투여하였다

.

시간 오른쪽귀에

2.5% croton oil

20

μ

l/ear

도포하였다

.

두께의측정은

croton oil

도포

5

시간후에실시하였으며

, croton oil

인한두께 증가를부종의형성으로간주하였다

.

조직관찰은

100 mg/

ml

농도의밀배아유를마우스오른쪽귀에

20

μ

l

도포하고

15

5% croton oil

20

μ

l

도포하였다

. 6

시간 후에

diethyl ether

마취사 시키고

,

조직을 절제하여

10%

formaldehyde

72

시간고정하였다

.

고정파라핀블록을 만들어 박편을 제조하고

hematoxylin-eosin

toluidine-

blue

염색을하여조직을관찰하였다

.

부종생성율은다음과

같은식에의해계산하였다

.

Edema formation (%) = Sample 귀 두께 /Control 귀 두께 × 100

단기독성평가

단기독성평가는식품의약품안전처의

2014-136

호에 시된

의약품등의 독성시험기준

OECD test guide line [29]

참조하여최대허용용량인

5,000 mg/kg body weight

기준에 따라

Balb/c

마우스에 밀배아유를

300, 2,000

5,000 mg/kg body weight

농도로경구투여하였으며

,

경구 투여

4

6

시간정도절식시켰다

.

경구투여

6

시간동안 비정상적인행동을관찰하였고

, 2

주까지사망한마우스가 는지지속적으로관찰하였다

.

통계처리

모든실험에대한통계처리는

SAS program (Statistical

analytical system V8.2, SAS Institute Inc., USA)

이용 하여

one way ANOVA

법으로실시하였으며

,

조사항목들 유의성검정은

Duncan

다중검정법으로

p < 0.05

수준 에서실시하였다

.

(4)

결과 및 고찰

세포독성 측정

밀배아유의항염증효능을탐색하기앞서밀배아유가

RAW 264.7

세포에독성을나타내는지관찰하기위하여

, 100

μ

g/

ml

농도를최고농도로하여

MTT

방법으로세포독성을 인하였다

. MTT

결과

0.1

100

μ

g/ml

농도에서

PBS

처리구 유의적인차이가나타나지않아세포에

0.1

100

μ

g/ml

서는세포생존율에영향을주지않았다

(Fig. 1).

이는밀배아 유의항염증효과가세포독성에의한것이아니며

,

밀배아 유의염증조절매개물질의활성을억제시키는물질에 인한것으로사료된다

.

Nitric oxide

생성 억제효과

LPS

자극에의한

RAW 264.7

세포에서증가된

NO

분비 량에대한밀배아유의영향을알아보기위하여

,

배양액중에 생성된

nitrite

양을조사하였다

. NO

NOS

의하여

L -

arginine

으로부터생성되는무기유리체로면역반응

,

세포독

신경전달계혈관이완등의여러생물학적과정에 여하며

[19]

병리적인조건하에서

iNOS

의한

NO

현저 증가는다른염증성매개체들과함께과도한염증을 발하는염증성손상의주요매개체이다

[24, 25]. LPS

염증 유도된

RAW 264.7

세포는

NO

생성이

55.8

μ

M

저히증가되었으나

,

밀배아유를

10

100

μ

g/ml

처리하였 농도의존적으로

NO

분비량이감소되는것으로 타났다

.

특히

50

100

μ

g/ml

농도에서

NO

생성량이

36.6

34.7

μ

M

나타나

36%

40%

감소효과를나타 내었다

(Fig. 2).

이는

sandalwood essential oil

250

μ

g/ml

농도에서

30%

NO

분비량억제효과를나타내었다고 보고하였으며

[31], Camellia japonica oil

100

μ

g/ml

농도 에서

LPS

증가된

NO

분비량이약간감소하여

[20],

배아유에의한

NO

분비량감소효과가좋은것으로사료된

.

밀배아유에는불포화지방산인

oleic acid

linoleic acid

함량이높으며

,

불포화지방산이염증반응에관여하는

NO

분비량감소에효과가있는것으로보고되고있다

[5, 30].

따라서

,

밀배아유에서불포화지방산이염증매개물질인

NO

분비량감소에영향을미치는것으로사료된다

.

염증관련 cytokines 생성 억제효과

인체에서염증반응이진행되기위해서는면역반응에서 연적으로염증성사이토카인이동반되는데

,

대표적

cytokine

TNF-

α

, IL-6, IL-1

β가있다

[23]. LPS

의해자극된대식 세포는

TNF-

α를 생성하고분비된

TNF-

α는

IL-1

β와

IL-6

생성을유도함으로써염증반응을지속시키게된다

[2]. TNF-

α는세포간세포부착분자

(intracellular adhesion molecule-1)

혈관세포부착분자

(vascular cell adhesion molecule-1)

조절을통해염증활성이나타내게되며

,

염증부위에 백혈구가유입되게된다

[1]. IL-6

pro-inflammatory/anti- inflammatory

특성을지닌

cytokine

으로면역과염증반응 중요한역할을하며

,

과다하게분비하게되면류마티스

관절염과열과같은병적증상을나타나게된다

[33]. IL-1

β

미생물감염에대해염증반응의초기와발달에중요한 요소로서작용한다

[18].

따라서

,

항염증 치료에 있어

pro- inflammatory cytokine

분비량을감소시키는것이중요하

.

연구에서는

RAW 264.7 cell

에서

LPS

의해서생성

pro-inflammatory cytokine

형성을억제하는지알아보 위하여

TNF-

α

, IL-6, IL-1

β의생성량을측정하였다

(Fig.

3).

밀배아유를

0.1

100

μ

g/ml

농도로처리한결과저농도인

0.1

1

μ

g/ml

농도에서는

LPS

단독 처리구와비교약간 감소하였으며

, 10

100

μ

g/ml

농도에서는

1916.5 pg/ml, 108.9 pg/ml

79.9 pg/ml

LPS

처리에 의해 증가된

TNF-

α분비량이

(2400.7 pg/ml)

각각

25%, 95%, 97%

정도

Fig. 1. Effect of wheat germ oil on proliferation of RAW 264.7

cells. Proliferation index (%) = sample O.D./control O.D. × 100.

ND : not significantly different.

Fig. 2. Inhibitory effect of wheat germ oil on the production

of nitric oxide in RAW 264.7 cells.

a-g

Means with different

superscripts are significantly different (p < 0.05).

(5)

억제되었다

. IL-6

분비량 측정 결과

, LPS

처리에 의해

235.9 pg/ml

증가하였으며

, 0.1

μ

g/ml

농도에서

135.8 pg/

ml

42%

감소효과를나타내었고

, 50

100

μ

g/ml

농도 에서는

40.3 pg/ml

13.5 pg/ml

각각

82.9%

94.3%

억제효과를나타내었다

. IL-1

β의분비량은

LPS

처리에 의해

22.5 pg/ml

증가하였으며

,

농도가증가할수록감소 효과를보였으며

, 50

μ

g/ml

농도에서

13.2 pg/ml

41%

억제효과를보였으며

, 100

μ

g/ml

농도에서

10.3 pg/ml

54%

감소한것으로나타났다

.

연구결과에서

LPS

처리

인해증가된전염증성

cytokine

분비량이밀배아유를

50

100

μ

g/ml

농도로처리시상당한감소효과를나타내었

.

이는

NF-

κ

B p65

MAPKs (p-ERK, p-JNK)

western blot

결과

(Fig. 4, 5)

에서높은농도인

50

100

μ

g/ml

농도에

LPS

단독처리구와비교시발현량의감소가크게나타

, NF-

κ

B

MAPKs

활성조절에의해분비량감소가 나타난 것으로 사료된다

. Sandalwood essential oil

Camellia japonica oil

250

μ

g/ml

이상의농도에서염증성

cytokine

분비량감소에효과를보여

[20, 31],

밀배아유가

LPS

유도된염증성

cytokine

분비조절에효과적인 것으로사료된다

.

이상으로

,

밀배아유는

pro-inflammatory

cytokine

분비를억제함으로써염증반응을효과적으로

있을것으로사료된다

.

iNOS, COX-2 및 NF-κB p65 발현 억제 효과

LPS

유도한밀배아유가

RAW 264.7

세포에서염증반 응의지표인

iNOS

COX-2

생성

NF-

κ

B p65

미치는 영향을알아보고자

Western blot

법을이용하여단백질의 억제정도를알아보았다

.

포유동물세포의

NOS

경우

,

유사형태

3

가지존재하는데

neuronal NOS (nNOS), endothelial NOS (eNOS),

그리고

iNOS

이다

[27].

이중

nNOS

eNOS

항상 발현되어있으며

iNOS

일부 세포에서

LPS,

cytokine

박테리아독소같은자극들에노출되는경우

현되며염증반응에관여하게된다

[35]. COX

arachidonic acid

prostaglandin

으로촉진시키는효소로써

,

신체의 상성유지에관여하며대부분의조직에서정상적인상태에

발현하는

COX-1

일부신생조직이나염증

,

기타면역반응

세포분열인자나

cytokine

의해염증부위에서발현이 증가되는

COX-2

있다

[8]. NF-

κ

B

일반적인 세포에서

p65

p50

heterodimer

형태로

cytosol

존재하며

, I

κ

B

결합이되어있어핵으로의이동을막아전사인자로써의 역할을하지못하게된다

.

하지만

LPS

cytokine

등의 양한자극으로인하여

I

κ

B

인산화됨으로써분해되어

NF-

κ

B

핵으로 이동하여 전사인자로써 역할을 하여

iNOS, COX-2

염증관련

cytokine

합성한다

[11, 26].

연구에 서는

RAW 264.7

세포에밀배아유를

0.1

100

μ

g/ml

농도로 처리하여

iNOS, COX-2, NF-

κ

B p65

발현에미치는영향 살펴보았다

. iNOS

경우

, LPS

처리에의해발현이

Fig. 3. Inhibitory effect of wheat germ oil on production of

TNF- α, IL-6, and IL-1β in RAW 246.7 cells.

a-f

Means with differ-

ent superscripts are significantly different (p < 0.05).

(6)

하였으며

, 0.1

50

μ

g/ml

농도범위에서는

LPS

단독처리 군에비해발현이약간감소하였으나

, 100

μ

g/ml

농도로 리하였을

iNOS

발현이크게감소하였다

.

이에

, Fig. 2

에서의

NO

분비량감소는

iNOS

발현저해에의한것임

확인하였다

(Fig. 4). COX-2

발현은

LPS

단독처리에 증가하였으며

, 0.1

10

μ

g/ml

농도에서는발현저해효과 없었으나

, 50

μ

g/ml

농도에서약간감소하여

100

μ

g/ml

농도에서발현억제가증가하였다

. NF-

κ

B p65

에서는

10

50

μ

g/ml

에서단백질발현이약간저해되었으며

, 100

μ

g/ml

농도에서억제효과가증가하였다

.

이는밀배아유가

NF-

κ

B signaling

통해

iNOS, COX-2

염증관련

cytokine

생성을조절하는것으로사료된다

.

불포화지방산

oleic acid

NF-

κ

B

활성저해를통한

iNOS

COX-2

발현 소로염증작용을조절한다고알려져있어

[30],

밀배아유에 높게함유된불포화지방산이

NF-

κ

B signaling pathway

관여하여염증매개물질조절을통한항염증효과를나타 내는것으로사료된다

.

MAPKs 발현 억제 효과

MAPKs

serine/threonine kinase

p38, ERK, JNK

분류된다

. MAPKs

인산화를통한 활성화는대식세포가

LPS

인한자극반응에의해나타나며이는염증과관련된

전염증성

cytokine

iNOS

분비를증가시킨다

[22].

또한

MAPKs pathway

LPS

의한

NF-

κ

B

신호활성화에도

중요한역할을하는것으로알려져있다

[3].

따라서

,

밀배아

유가

MAPKs

활성화에미치는영향을알아보기위해

, LPS

의해증가하는

MAPKs

인산화변화를

Western blot

통해확인하였다

.

결과

(Fig. 5), LPS

처리에의해

p-p38, p-ERK

p-JNK

발현이증가하였고

,

밀배아유의처리에

의한발현량변화를보면

, p-p38

경우저농도에서는발현

제효과가거의없었으나

, 10

100

μ

g/ml

농도로처리시에는 발현량이약간감소하였다

. p-ERK

발현량은

0.1

μ

g/ml

발현량이감소하였으며

,

농도가증가함에따라발현량의 감소가크게나타났다

. p-JNK

경우는

, 10

μ

g/ml

농도에서 감소효과가뚜렷이나타나기시작하여

, 100

μ

g/ml

농도에서

Fig. 4. Inhibitory effects of WGO on the protein expression of iNOS, COX-2 and NK- κB p65 in RAW 264.7 cells. The levels of iNOS

and COX-2 in the cytosolic protein, and the NF- κB p65 in nuclear protein were determined by western blot analysis. RAW 264.7 cells

were treated with the indicated concentrations of WGO (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. For quantification, the expression data were normalized to the β-actin signal. Data

are obtained from three independent experiments and expressed as means ± SD. Means with different letters (a-e) above the bars are

significantly different (p < 0.05).

(7)

발현억제가가장컸다

. Kim

[20]

연구에서는

LPS

증가된

ERK, p38, JNK

인산화의 발현이

Camellia japonica oil

250

μ

g/ml

농도이상에서감소효과가크게 타나

,

밀배아유의

JNK

ERK

인산화발현억제효과가 뛰어난것으로사료된다

.

따라서

,

밀배아유는염증반응에 활성화되는

p-ERK

p-JNK MAPKs

활성조절을 항염증효과를나타내는것으로사료된다

.

귀 부종 억제 효과 및 조직 관찰

피부염증에서일어나는대표적반응으로염증반응 확장

,

세포막유동성증가

,

부종등의생리현상이수반되 반응을억제하는효과를실험적으로검증함으로써

물질의항염증효능을증명할있다

[10].

따라서밀배

아유를

10, 50

250 mg/kg

농도로

200

μ

l

경구투여

, croton oil

염증을유발한

,

두께를측정한결과

Fig. 6

같다

. Control

구와비교하였을

,

모든농도에서

Fig. 5. Inhibitory effects of wheat germ oil on the protein expression of p-p38, p-ERK, and p-JNK in RAW 264.7 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 concentrations of WGO (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. For quantification, the expression data were normalized to to the β-actin signal. Data are obtained from three inde- pendent experiments and expressed as means ± SD. Means with different letters (a−g) above the bars are significantly different (p < 0.05).

Fig. 6. Inhibition of wheat germ oil (WGO) against croton oil-

induced mouse ear edema.

a-d

Means with different superscript

are significantly different (p < 0.05).

(8)

의적으로두께가감소한것을확인하였다

.

특히

,

밀배아 유를 

250 mg/kg

농도로 경구 투여 하였을

, positive control

prednisolone 10 mg/kg

처리구와유사한부종 억제효과를나타내었다

.

또한조직관찰결과에서

, croton oil

만을처리한경우에경피와진피의두께가증가하였으나

,

배아유를

100 mg/ml

농도로처리한경우경피진피두께

얇아진것을확인하였다

(Fig. 7A).

그리고조직내의

mast cell

침윤 정도를

toluidine-blue

염색을 통해확인한 결과

(Fig. 7B), prednisolone

처리구와유사한정도로진피에서의

mast cell

침윤을 억제함을확인하였다

.

불포화 지방산인

linoleic acid

oleic acid

함량이높은

pumpkin seed oil

귀부종

test

결과에서

positive control

구에비해귀부종 형성

,

진피경피의두께

,

염증관련

cell

수가억제되었다 보고하였으며

,

이는불포화지방산이피부염증반응 절에중요한역할을것이라보고하였다

[6].

따라서밀배 아유가귀부종완화에효과적인것은불포화지방산에의한 염증반응조절에기인한것으로사료되며

,

천연항염증 재로이용될가치가충분한것으로사료된다

.

단기독성평가

연구에서밀배아유의항염증효과를확인하였으며

,

천연항염증제로활용하기위해서는안전성이확보되어

하기때문에

,

이를위한안전성실험으로급성경구독성을 다음과같이 실시하였다

.

밀배아유를

300, 2,000

5,000 mg/kg

농도로

200

μ

l

경구투여하고

2

주간행동변화 사율을관찰한결과

(Table 1),

최대용량

5,000 mg/kg

에서 특이적인행동변화를보이지않았으며

, 2

주간의치사율

0%

것으로나타났다

.

따라서밀배아유는단기급성 구독성에서도이상행동이나사망이발생하지않았기때문에 천연항염증제로서안전한기능성소재로이용이가능할 으로사료되어진다

.

요 약

밀배아유가

LPS

자극된대식세포에서염증과관련된

자들에 미치는 영향을 살펴보기 위해

, NO

전염증성

cytokine

분비량과

iNOS

COX-2

발현량

, NF-

κ

B p65

MAPKs

활성화를확인하였다

.

또한

ICR

마우스를이용 하여

croton oil

유도된귀부종을통해귀두께변화 조직을관찰하였다

.

결과

,

밀배아유는

LPS

인해증가

NO

전염증성

cytokine

분비량을감소시켰으며

,

, IL-6

TNF-

α는

100

μ

g/ml

농도에서

90%

이상의분비 억제효과를나타내었다

. LPS

의해증가된

iNOS

COX- 2

발현은

100

μ

g/ml

농도로밀배아유처리시발현억제가

Fig. 7. Photomicrograph of transverse sections of mice ears sensitized with topical application of 5% croton oil (v/v) in acetone (a-c) or vehicle acetone (d), stained with (A) hematoxylin-eosin and (B) toluidine-blue examined under light microscopy (magnification: 200×). Treatments: vehicle 2% Tween 80 (a), prednisolone 0.08 mg/ear (b) and wheat germ oil 20 μl/ear (c). The num- bers 1 and 2 indicate dermis and epidermis, respectively and the arrow in (B) means infiltration of mast cells.

Table 1. Mortality of mice treated orally with wheat germ oil.

Days after treatment

0 2 4 6 8 10 12 14

Control 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5

300 mg/kg·body weight 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5

2,000 mg/kg·body weight 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5

5,000 mg/kg·body weight 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5

수치

Fig. 2. Inhibitory effect of wheat germ oil on the production of nitric oxide in RAW 264.7 cells
Fig. 6. Inhibition of wheat germ oil (WGO) against croton oil- oil-induced mouse ear edema
Table 1. Mortality of mice treated orally with wheat germ oil.

참조

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