LPS 로 유도한 RAW 264.7 세포 및 귀부종 동물 모델에 대한 밀배아유의 항염증 효과
강보경1, 김민지1, 정다현1, 김꽃봉우리2, 배난영1, 박지혜1, 박선희1, 안동현1*
1부경대학교식품공학과
/
식품연구소2부경대학교수산과학연구소
Received: January 21, 2016 / Revised: May 20, 2016 / Accepted: May 20, 2016
서 론
염증반응은물리적
,
화학적자극이나세균감염과같은외 부자극에대응하기위한생체조직에서일어나는방어반응으 로써손상된조직을수복하거나재생하려는기전을의미한 다[36].
염증반응이일어나면,
혈관활성물질인histamine, prostaglandins, leukotriene, hydroxyeicosatetraenoic acid
등이유리되어혈관이확장되고,
혈액투과성이증대되어백혈구가조직으로침투하게된다
[9, 34].
이러한염증반응이과도하게일어나면만성염증을유도하여염증매개물질이과
도하게분비되어암
,
동맥경화등과같은다양한병리학적기전에관여하게된다
[4, 28].
체내의염증반응에관여하는세포중하나인대식세포는이러한염증반응에중요한역할을 하고있다
.
대식세포는내독소인lipopolysaccharide (LPS)
의자극으로인하여활성화되며pro-inflammatory cytokine
인tumor necrosis factor-
α(TNF-
α), interleukin-1
β(IL- 1
β), IL-6
를증가시킨다[14, 15].
이러한pro-inflammatory cytokine
의 발현은nuclear factor-kappa B (NF-
κB)
와extracellular signal-regulated kinase (ERK), p38 kinase (p38), c-Jun NH
2-terminal kinase (JNK)
와같은mitogen- activated protein kinases (MAPKs)
에의해조절된다[7].
또 한 체내의 염증과정에는inducible nitric oxide synthase (iNOS)
및cyclooxygenase-2 (COX-2)
에 의하여 과량의nitric oxide (NO)
및prostaglandin E
2(PGE
2)
등의염증인Anti-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
자가생성된다
. NO
는아미노산인L -arginine
으로부터nitric oxide synthase (NOS)
에의해합성되며,
활성화된대식세포 는NO
를분비하여상피세포의DNA
의변이와세포사멸및 괴사를유도하여암이나동맥경화를유도할수있다[32].
따 라서대식세포매개의염증반응의조절을위하여NO
생성 효소인iNOS, prostaglandin
생합성의단계효소인COX-2
와염증성
cytokine
들의발현조절과이들의주요신호전달분자인
MAPKs
와NF-
κB
의활성조절은염증반응을조절하기위한핵심적인요소로인식되고있다
[21].
현재이들의생성과생성에관여되는효소의발현을조절할수있는물질이 염증질환예방및치료제로서주목을받고있으며
,
특히화 학적인약품이아닌천연물이나한약재료에의한염증질 환치료제및보조제가각광받고있으며이에대한연구가 활발히진행되고있다[12].
밀배아는소맥의제분과정에서얻어지는부산물로밀알의
2
−3%
을함유하고있으며,
발아하는부위로서지방이상당히함유되어있다
[13].
현재대부분의밀배아는주로사료로만이용되고있어활용도가낮은실정이다
.
밀배아유에는천연 항산화제인비타민E
와carotenoids
색소등이많이함유되 어있고, tocopherol
과phenolic
류의천연기능성물질들이 많이함유되어있다.
또한밀배아유에는불포화지방산및필 수지방산의함량이높아식품소재로서의높은가치를지니 며[16],
불포화지방산이함유된oil
에서항염증효과가있는것으로밝혀져있으나
[17, 31],
밀배아유의항염증활성에대한연구는아직보고되지않았다
.
따라서
,
본연구에서는밀배아유의염증성질환에대한효 과를확인하기위하여LPS
로염증이유도된RAW 264.7
세 포및croton-oil
로유도된귀부종동물모델에서항염증활 성을조사하여밀배아유의천연항염증소재로서이용가능 성을알아보았다.
재료 및 방법
실험재료
본실험에사용한밀배아유
(Gooworl, Korea)
는4
℃에서저 장하며실험전상온에방치후사용하였다.
사용한밀배아 유의 지방산 조성의 함량은palmitic 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)
로부터구입하여귀부종실험에사용하였으며,
생후
10
주령의암컷, Balb/c
마우스는단기독성평가실험에사용하였다
.
마우스는온도20
±2
℃,
습도50
±10%, 12
시 간명암주기가유지되는동물실에서1
주일간예비사육한후 실험에사용하였다.
본실험은부경대학교동물윤리실험윤 리위원회로부터동물실험승인을받아수행하였다(
승인번호2014-01).
세포배양
마우스의대식세포주인
RAW 264.7
세포는한국세포주은 행(KCLB40071)
에서분양받아사용하였으며, DMEM (GIBCO, USA)
에10% inactivated fetal bovine serum (FBS)
와1%
penicillin-streptomycin
을첨가한배지를배양액으로37
℃, 5% CO
2incubator (MCO-15AC, Sanyo, Japan)
에서 배양하 였다.
실험과정의모든세포는80
−90%
정도의밀도로자랐 을때계대배양하였고, 20 passages
를넘기지않은세포만 사용하였다.
세포독성측정
시료의세포독성을평가하기위해
MTT assay
를실시하 였다. RAW 264.7
세포를1 × 10
6cells/ml
농도로96-well plate
에분주하고20
시간 전배양 후,
밀배아유(0.1, 1, 10, 50, 100
μg/ml)
를 첨가하여37
℃, 5% CO
2incubator
에서22
시간배양하였다.
배양후, 5 mg/ml
농도의MTT
시약을 첨가하여2
시간재배양하고이를4
℃, 2,000 rpm
에서10
분 간원심분리(UNION 32R, Hanil Co., Korea)
하여상층액을 제거하였다.
그 후,
각well
에DMSO
를 첨가하고 이를microplate reader (Model 550, Bio-Rad, USA)
를이용하여540 nm
에서흡광도를측정하였다.
결과값은다음식에의해계산하였다
.
Proliferation index (%) = sample 흡광도 /control 흡광도 × 100
Nitric oxide
생성량 측정NO
의농도는배양액내의nitrite
농도를griess
반응을이 용하여측정하였다. RAW 264.7
세포는DMEM
배지를이 용하여2.5 × 10
5cells/ml
로조절한후24-well plate
에접종 하고37
℃, 5% CO
2incubator
에서18
시간전배양하였다.
배지를교환후, RAW 264.7
세포에1
μg/ml LPS
와밀배아 유(0.1, 1, 10, 50, 100
μg/ml)
를처리하여20
시간재배양하 였다.
배양액의상층액을 얻은후,
동량의griess
시약(1%
sulfanilamide + 0.1% naphthylendiamine dihydrochloride,
1
:1)
을첨가하여실온에서10
분간반응시킨후, microplate
reader
를이용하여540 nm
에서흡광도를측정하였다.
세포 배양액내NO
의농도는sodium nitrite (NaNO
2)
의농도별 표준곡선과비교하여산출하였다.
염증관련 cytokine 분비량 측정
세포배양액내의
TNF-
α, IL-6, IL-1
βcytokine
의분비량 을ELISA-kit (Mouse ELISA set, BD Bioscience, USA)
를 이용하여 측정하였다.
먼저, ELISA microplate
에anti- mouse TNF-
α, IL-6
및IL-1
βmAb
를분주하여하룻밤동안coating
시켰다.
이를0.05% Tween 20
이포함된PBST
로세 척한후, 10% FBS
용액으로blocking
하였다. PBST
로세척 한뒤,
각microplate
에배양 상층액을넣고 실온에서2
시 간반응시켰다.
다시PBST
로세척한뒤희석한biotinylated anti-mouse TNF-
α, IL-6 mAb
와streptavidin-horseradish peroxidase conjugate
를첨가하여실온에서1
시간반응시켰 다. IL-1
β의경우, biotinylated anti-mouse IL-1
βdetection antibody
를 첨가하고1
시간 반응시킨 후, streptavidin- horseradish peroxidase conjugate
를첨가하여30
분반응시 켰다.
그후,
이를다시PBST
로세척한다음, OPD
용액을 첨가하여 암반응시키고microplate reader
를 이용하여490 nm
에서흡광도를측정하였다.
iNOS, COX-2 및 NF-κB p65 발현량 측정
배양이 끝난 세포를 수집하여
3
회PBS (phosphate
buffered saline)
로 세척한 후, iNOS
및COX-2
의 경우cytosolic 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]
를 이용하였으며, NF-
κB p65
의 경우nucleus lysis buffer (10 mM HEPES, 100 mM NaCl, 1.5 mM MgCl
2, 0.1 mM EDTA, 0.1 mM dithiothreitol)
를첨가하여30
분간4°C
에서lysis
시킨후, 12,000 rpm
에서20
분간원심분리하 여 세포막 성분 등을 제거하였다.
단백질 농도는BCA protein assay kit (Pierce, USA)
를사용하여정량하였으며, 30
μl
의lysate
를10% SDS-PAGE
로분리하였다.
분리된단 백질은PVDF (polyvinylidene difluoride) membrane (Bio- Rad)
에200 mA
에서1
시간 동안 전사시킨 후, 5% skim milk
가포함된TBSS (tris buffered saline; pH 7.5)
용액으 로상온에서2
시간동안blocking
하였다. iNOS, COX-2
및NF-
κB p65
의 발현 양을 검토하기 위한 항체로는anti- mouse iNOS, COX-2
및NF-
κB p65
를 사용하여1:500
으 로희석하고상온에서2
시간반응시킨후TBSS
로3
회세 정하였다. 2
차 항체로horseradish peroxidase
가 결합된anti-mouse IgG
및anti-rabbit IgG
를1:2,000
으로 희석 하여 상온에서1
시간반응시킨후TBSS
로3
회세정하여ECL
기질과1
−3
분간반응후각각의단백질밴드는Gene tool (GeneGnome5, Syngene, UK)
을이용하여가시화하 였다.
MAPKs 측정
MAPKs
의발현에미치는밀배아유의억제효과를알아보기 위해
RAW 264.7
세포를DMEM
배지를 이용하여1 × 10
6cells/ml
으로18
시간전배양하고LPS
를단독또는 밀배아유(0.1, 1, 10, 50, 100
μg/ml)
와함께처리하여30
분 동안본배양하였으며,
이후의실험은iNOS, COX-2
및NF-
κB p65
와동일한방법으로진행하였다. p-JNK, p-ERK
및p-p38
의발현양을검토하기위한항체로는anti-mouse p- JNK, p-ERK
및p-p38
을이용하여1:500
으로희석하여사 용하였다.
귀 부종 측정 및 조직관찰
밀배아유의
in vivo
에서항염증효과를확인하기위하여, croton oil
로부종이유도된ICR
마우스모델에서귀부종억 제 및귀 조직 관찰을 진행하였다.
밀배아유를10, 50
및250 mg/kg body weight
농도로200
μl
씩ICR
마우스에경 구투여하였다.
한시간 후오른쪽귀에2.5% croton oil
을20
μl/ear
로도포하였다.
귀두께의측정은croton oil
을도포 한후5
시간후에실시하였으며, croton oil
로인한귀두께 의증가를부종의형성으로간주하였다.
조직관찰은100 mg/
ml
농도의밀배아유를마우스오른쪽귀에20
μl
도포하고15
분 뒤5% croton oil
을20
μl
도포하였다. 6
시간 후에diethyl ether
로마취사 시키고,
귀조직을 절제하여10%
formaldehyde
에72
시간고정하였다.
고정후파라핀블록을 만들어 박편을 제조하고hematoxylin-eosin
및toluidine-
blue
염색을하여조직을관찰하였다.
부종생성율은다음과같은식에의해계산하였다
.
Edema formation (%) = Sample 귀 두께 /Control 귀 두께 × 100
단기독성평가
단기독성평가는식품의약품안전처의제
2014-136
호에고 시된“
의약품등의 독성시험기준”
과OECD test guide line [29]
을참조하여최대허용용량인5,000 mg/kg body weight
기준에 따라Balb/c
마우스에 밀배아유를300, 2,000
및5,000 mg/kg body weight
농도로경구투여하였으며,
경구 투여전4
−6
시간정도절식시켰다.
경구투여후6
시간동안 비정상적인행동을관찰하였고, 2
주까지사망한마우스가있 는지지속적으로관찰하였다.
통계처리
모든실험에대한통계처리는
SAS program (Statistical
analytical system V8.2, SAS Institute Inc., USA)
을이용 하여one way ANOVA
법으로실시하였으며,
조사항목들간 의유의성검정은Duncan
의다중검정법으로p < 0.05
수준 에서실시하였다.
결과 및 고찰
세포독성 측정
밀배아유의항염증효능을탐색하기앞서밀배아유가
RAW 264.7
세포에독성을나타내는지관찰하기위하여, 100
μg/
ml
의농도를최고농도로하여MTT
방법으로세포독성을확 인하였다. MTT
결과0.1
−100
μg/ml
농도에서PBS
처리구 와유의적인차이가나타나지않아세포에0.1
−100
μg/ml
에 서는세포생존율에영향을주지않았다(Fig. 1).
이는밀배아 유의항염증효과가세포독성에의한것이아니며,
밀배아 유의염증조절매개물질의활성을억제시키는물질에기 인한것으로사료된다.
Nitric oxide
생성 억제효과LPS
자극에의한RAW 264.7
세포에서증가된NO
분비 량에대한밀배아유의영향을알아보기위하여,
배양액중에 생성된nitrite
의양을조사하였다. NO
는NOS
에의하여L -
arginine
으로부터생성되는무기유리체로면역반응,
세포독성신경전달계및혈관이완등의여러생물학적과정에관 여하며
[19]
병리적인조건하에서iNOS
에의한NO
의현저 한증가는다른염증성매개체들과함께과도한염증을유 발하는염증성손상의주요매개체이다[24, 25]. LPS
로염증 이유도된RAW 264.7
세포는NO
의생성이55.8
μM
로현 저히증가되었으나,
밀배아유를10
−100
μg/ml
로처리하였 을때농도의존적으로NO
의분비량이감소되는것으로나 타났다.
특히50
및100
μg/ml
농도에서NO
의 생성량이36.6
및34.7
μM
로나타나36%
및40%
의감소효과를나타 내었다(Fig. 2).
이는sandalwood essential oil
이250
μg/ml
농도에서약30%
의NO
분비량억제효과를나타내었다고 보고하였으며[31], Camellia japonica oil
은100
μg/ml
농도 에서LPS
로증가된NO
의분비량이약간감소하여[20],
밀배아유에의한
NO
분비량감소효과가좋은것으로사료된 다.
밀배아유에는불포화지방산인oleic acid
와linoleic acid
함량이높으며,
불포화지방산이염증반응에관여하는NO
의분비량감소에효과가있는것으로보고되고있다
[5, 30].
따라서
,
밀배아유에서불포화지방산이염증매개물질인NO
의분비량감소에영향을미치는것으로사료된다.
염증관련 cytokines 생성 억제효과인체에서염증반응이진행되기위해서는면역반응에서필 연적으로염증성사이토카인이동반되는데
,
대표적cytokine
은TNF-
α, IL-6, IL-1
β가있다[23]. LPS
에의해자극된대식 세포는TNF-
α를 생성하고분비된TNF-
α는IL-1
β와IL-6
생성을유도함으로써염증반응을지속시키게된다[2]. TNF-
α는세포간세포부착분자(intracellular adhesion molecule-1)
및혈관세포부착분자(vascular cell adhesion molecule-1)
의조절을통해전염증활성이나타내게되며,
염증부위에 백혈구가유입되게된다[1]. IL-6
는pro-inflammatory/anti- inflammatory
특성을지닌cytokine
으로면역과염증반응 에중요한역할을하며,
과다하게분비하게되면류마티스관절염과열과같은병적증상을나타나게된다
[33]. IL-1
β는미생물감염에대해염증반응의초기와발달에중요한 요소로서작용한다
[18].
따라서,
항염증 치료에 있어pro- inflammatory cytokine
의분비량을감소시키는것이중요하 다.
본연구에서는RAW 264.7 cell
에서LPS
에의해서생성 된pro-inflammatory cytokine
의형성을억제하는지알아보 기위하여TNF-
α, IL-6, IL-1
β의생성량을측정하였다(Fig.
3).
밀배아유를0.1
−100
μg/ml
농도로처리한결과저농도인0.1
−1
μg/ml
농도에서는LPS
단독 처리구와비교시약간 감소하였으며, 10
−100
μg/ml
농도에서는1916.5 pg/ml, 108.9 pg/ml
및79.9 pg/ml
로LPS
처리에 의해 증가된TNF-
α분비량이(2400.7 pg/ml)
각각25%, 95%, 97%
정도Fig. 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-gMeans with different
superscripts are significantly different (p < 0.05).
억제되었다
. IL-6
의 분비량 측정 결과, LPS
처리에 의해235.9 pg/ml
로증가하였으며, 0.1
μg/ml
농도에서135.8 pg/
ml
로42%
의감소효과를나타내었고, 50
및100
μg/ml
농도 에서는40.3 pg/ml
와13.5 pg/ml
로각각82.9%
및94.3%
의 큰억제효과를나타내었다. IL-1
β의분비량은LPS
처리에 의해22.5 pg/ml
로증가하였으며,
농도가증가할수록감소 효과를보였으며, 50
μg/ml
농도에서13.2 pg/ml
로41%
정 도억제효과를보였으며, 100
μg/ml
농도에서10.3 pg/ml
로54%
감소한것으로나타났다.
본연구결과에서LPS
처리로인해증가된전염증성
cytokine
의분비량이밀배아유를50
−100
μg/ml
농도로처리시상당한감소효과를나타내었 다.
이는NF-
κB p65
와MAPKs (p-ERK, p-JNK)
의western blot
결과(Fig. 4, 5)
에서높은농도인50
−100
μg/ml
농도에서
LPS
단독처리구와비교시발현량의감소가크게나타나
, NF-
κB
와MAPKs
의활성조절에의해분비량감소가크 게나타난 것으로 사료된다. Sandalwood essential oil
및Camellia japonica oil
은250
μg/ml
이상의농도에서염증성cytokine
의분비량감소에효과를보여[20, 31],
밀배아유가LPS
로유도된염증성cytokine
의분비조절에더효과적인 것으로사료된다.
이상으로,
밀배아유는pro-inflammatory
cytokine
의분비를억제함으로써염증반응을효과적으로조절할수있을것으로사료된다
.
iNOS, COX-2 및 NF-κB p65 발현 억제 효과
LPS
로유도한밀배아유가RAW 264.7
세포에서염증반 응의지표인iNOS
및COX-2
생성및NF-
κB p65
에미치는 영향을알아보고자Western blot
법을이용하여단백질의발 현억제정도를알아보았다.
포유동물세포의NOS
의경우,
유사형태3
가지존재하는데neuronal NOS (nNOS), endothelial NOS (eNOS),
그리고iNOS
이다[27].
이중nNOS
및eNOS
는 항상 발현되어있으며iNOS
는 일부 세포에서LPS,
cytokine
및박테리아독소같은자극들에노출되는경우발현되며염증반응에관여하게된다
[35]. COX
는arachidonic acid
를prostaglandin
으로촉진시키는효소로써,
신체의항 상성유지에관여하며대부분의조직에서정상적인상태에발현하는
COX-1
과일부신생조직이나염증,
기타면역반응시세포분열인자나
cytokine
에의해염증부위에서발현이 증가되는COX-2
가 있다[8]. NF-
κB
는일반적인 세포에서p65
와p50
의heterodimer
형태로cytosol
에존재하며, I
κB
와결합이되어있어핵으로의이동을막아전사인자로써의 역할을하지못하게된다.
하지만LPS
와cytokine
등의다 양한자극으로인하여I
κB
가인산화됨으로써분해되어NF-
κB
가핵으로 이동하여 전사인자로써 역할을 하여iNOS, COX-2
및염증관련cytokine
을합성한다[11, 26].
본연구에 서는RAW 264.7
세포에밀배아유를0.1
−100
μg/ml
농도로 처리하여iNOS, COX-2, NF-
κB p65
의발현에미치는영향 을살펴보았다. iNOS
의경우, LPS
처리에의해발현이증Fig. 3. Inhibitory effect of wheat germ oil on production of
TNF- α, IL-6, and IL-1β in RAW 246.7 cells.
a-fMeans with differ-
ent superscripts are significantly different (p < 0.05).
가하였으며
, 0.1
−50
μg/ml
농도범위에서는LPS
단독처리 군에비해발현이약간감소하였으나, 100
μg/ml
농도로처 리하였을때iNOS
의발현이크게감소하였다.
이에, Fig. 2
에서의
NO
분비량감소는iNOS
의발현저해에의한것임을확인하였다
(Fig. 4). COX-2
의발현은LPS
단독처리에의 해증가하였으며, 0.1
−10
μg/ml
농도에서는발현저해효과 가없었으나, 50
μg/ml
농도에서약간감소하여100
μg/ml
농도에서발현억제가증가하였다. NF-
κB p65
에서는10
−50
μg/ml
에서단백질발현이약간저해되었으며, 100
μg/ml
농도에서억제효과가증가하였다.
이는밀배아유가NF-
κB signaling
을통해iNOS, COX-2
및염증관련cytokine
의발 현및생성을조절하는것으로사료된다.
불포화지방산oleic acid
는NF-
κB
활성저해를통한iNOS
와COX-2
의발현감 소로염증작용을조절한다고알려져있어[30],
밀배아유에 높게함유된불포화지방산이NF-
κB signaling pathway
에 관여하여염증매개물질조절을통한항염증효과를나타 내는것으로사료된다.
MAPKs 발현 억제 효과
MAPKs
는serine/threonine kinase
로p38, ERK, JNK
로분류된다
. MAPKs
의인산화를통한 활성화는대식세포가LPS
로인한자극반응에의해나타나며이는염증과관련된전염증성
cytokine
및iNOS
의분비를증가시킨다[22].
또한MAPKs pathway
는LPS
에의한NF-
κB
의신호활성화에도중요한역할을하는것으로알려져있다
[3].
따라서,
밀배아유가
MAPKs
의활성화에미치는영향을알아보기위해, LPS
에의해증가하는
MAPKs
의인산화변화를Western blot
을 통해확인하였다.
그결과(Fig. 5), LPS
처리에의해p-p38, p-ERK
및p-JNK
의발현이증가하였고,
밀배아유의처리에의한발현량변화를보면
, p-p38
경우저농도에서는발현억제효과가거의없었으나
, 10
−100
μg/ml
농도로처리시에는 발현량이약간감소하였다. p-ERK
의발현량은0.1
μg/ml
에 서발현량이감소하였으며,
농도가증가함에따라발현량의 감소가크게나타났다. p-JNK
의경우는, 10
μg/ml
농도에서 감소효과가뚜렷이나타나기시작하여, 100
μg/ml
농도에서Fig. 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).
발현억제가가장컸다
. Kim
등[20]
의연구에서는LPS
에의 해 증가된ERK, p38, JNK
의 인산화의 발현이Camellia japonica oil
를250
μg/ml
농도이상에서감소효과가크게나 타나,
밀배아유의JNK
와ERK
인산화발현억제효과가더 뛰어난것으로사료된다.
따라서,
밀배아유는염증반응에의 해활성화되는p-ERK
와p-JNK MAPKs
의활성조절을통 해항염증효과를나타내는것으로사료된다.
귀 부종 억제 효과 및 조직 관찰
피부염증에서일어나는대표적반응으로염증반응시혈 관확장
,
세포막유동성증가,
부종등의생리현상이수반되 며이반응을억제하는효과를실험적으로검증함으로써특정물질의항염증효능을증명할수있다
[10].
따라서밀배아유를
10, 50
및250 mg/kg
농도로200
μl
씩경구투여한 후, croton oil
로염증을유발한후,
귀두께를측정한결과Fig. 6
과같다. Control
구와비교하였을때,
모든농도에서유Fig. 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-dMeans with different superscript
are significantly different (p < 0.05).
의적으로귀두께가감소한것을확인하였다
.
특히,
밀배아 유를250 mg/kg
농도로 경구 투여 하였을 때, positive control
인prednisolone 10 mg/kg
처리구와유사한귀부종 억제효과를나타내었다.
또한조직관찰결과에서, croton oil
만을처리한경우에경피와진피의두께가증가하였으나,
밀배아유를
100 mg/ml
농도로처리한경우경피및진피두께가얇아진것을확인하였다
(Fig. 7A).
그리고조직내의mast cell
침윤 정도를toluidine-blue
염색을 통해확인한 결과(Fig. 7B), prednisolone
처리구와유사한정도로진피에서의mast cell
침윤을 억제함을확인하였다.
불포화 지방산인linoleic acid
와oleic acid
의함량이높은pumpkin seed oil
의귀부종test
결과에서positive control
구에비해귀부종 형성,
진피및경피의두께,
염증관련cell
수가억제되었다 고보고하였으며,
이는불포화지방산이피부염증반응조 절에중요한역할을한것이라보고하였다[6].
따라서밀배 아유가귀부종완화에효과적인것은불포화지방산에의한 염증반응조절에기인한것으로사료되며,
천연항염증소 재로이용될가치가충분한것으로사료된다.
단기독성평가
본연구에서밀배아유의항염증효과를확인하였으며
,
이 를천연항염증제로활용하기위해서는안전성이확보되어야하기때문에
,
이를위한안전성실험으로급성경구독성을 다음과같이 실시하였다.
밀배아유를300, 2,000
및5,000 mg/kg
농도로200
μl
씩경구투여하고2
주간행동변화및치 사율을관찰한결과(Table 1),
최대용량5,000 mg/kg
에서관 찰특이적인행동변화를보이지않았으며, 2
주간의치사율 은0%
인것으로나타났다.
따라서밀배아유는단기급성경 구독성에서도이상행동이나사망이발생하지않았기때문에 천연항염증제로서안전한기능성소재로이용이가능할것 으로사료되어진다.
요 약
밀배아유가
LPS
로자극된대식세포에서염증과관련된인자들에 미치는 영향을 살펴보기 위해