고장초메탄올 추출물의 항알레르기 활성을 조사하기 위해, 비만세포주인 RBL-2H3 세포를 이용하였으며, 고장초 추출물을 처리한 후 IgE-항체, A23187 및 PMA를 이용하여 세포를 활성화시켜 분비되는 $\beta$-hexosaminidase, TNF-$\alpha$의 양을 측정하였다. 그 결과 고장초 추출물이 활성화된 비만세포에서 분비되는 $\beta$-hexosaminidase, TNF-$\alpha$를 농도 의존적으로 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 비만세포에 탈과립이 발생할 경우 나타나는 형태학적 변화에 대한 시료의 영향을 검색하기 위해 고장초 추출물을 처리한 세포에 compound 48/80을 처리하였으며, 그 결과 고장초 추출물을 처리한 경우 대조군에 비해 탈과립이 현저히 억제되는 것을 관찰하였다. 따라서 고장초 추출물은 다양한 자극으로 인한 비만세포의 탈과립 저해를 통해 알레르기 반응을 억제시키는 것으로 판단되며, 본 연구결과는 고장초의 항알레르기 기능성 소재로의 이용 가능성을 시사해준다.
고장초 메탄올 추출물의 항알레르기 활성을 조사하기 위해, 비만세포주인 RBL-2H3 세포를 이용하였으며, 고장초 추출물을 처리한 후 IgE-항체, A23187 및 PMA를 이용하여 세포를 활성화시켜 분비되는 $\beta$-hexosaminidase, TNF-$\alpha$의 양을 측정하였다. 그 결과 고장초 추출물이 활성화된 비만세포에서 분비되는 $\beta$-hexosaminidase, TNF-$\alpha$를 농도 의존적으로 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 비만세포에 탈과립이 발생할 경우 나타나는 형태학적 변화에 대한 시료의 영향을 검색하기 위해 고장초 추출물을 처리한 세포에 compound 48/80을 처리하였으며, 그 결과 고장초 추출물을 처리한 경우 대조군에 비해 탈과립이 현저히 억제되는 것을 관찰하였다. 따라서 고장초 추출물은 다양한 자극으로 인한 비만세포의 탈과립 저해를 통해 알레르기 반응을 억제시키는 것으로 판단되며, 본 연구결과는 고장초의 항알레르기 기능성 소재로의 이용 가능성을 시사해준다.
The anti-allergic effect of the methanol extract of Zizania latifolia Turcz was investigated. Methanol extract of Z. latifolia Trucz did not display any cytotoxicity activities in the IgE-sensitized RBL-2H3 cells. The extract was found to inhibit compound 48/80-induced degranulation and antigen-indu...
The anti-allergic effect of the methanol extract of Zizania latifolia Turcz was investigated. Methanol extract of Z. latifolia Trucz did not display any cytotoxicity activities in the IgE-sensitized RBL-2H3 cells. The extract was found to inhibit compound 48/80-induced degranulation and antigen-induced $\beta$-hexosaminidase release as well as PMA plus A23187-induced TNF-$\alpha$ production in RBL-2H3 mast cells in a dose-dependent manner. Release of $\beta$-hexosaminidase, a marker for the release of histamine in mast cells, was inhibited with an $IC_{50}$ value of $73.8\;{\mu}g/mL$. These results suggest that Z. latifolia extracts may be useful for the prevention of type I allergic reaction.
The anti-allergic effect of the methanol extract of Zizania latifolia Turcz was investigated. Methanol extract of Z. latifolia Trucz did not display any cytotoxicity activities in the IgE-sensitized RBL-2H3 cells. The extract was found to inhibit compound 48/80-induced degranulation and antigen-induced $\beta$-hexosaminidase release as well as PMA plus A23187-induced TNF-$\alpha$ production in RBL-2H3 mast cells in a dose-dependent manner. Release of $\beta$-hexosaminidase, a marker for the release of histamine in mast cells, was inhibited with an $IC_{50}$ value of $73.8\;{\mu}g/mL$. These results suggest that Z. latifolia extracts may be useful for the prevention of type I allergic reaction.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
또한, 비만세포에 탈과립이 발생할 경우 나타나는 형태학적 변화에 대한 시료의 영향을 검색하기 위해 고장초 추출물을 처리한 세포에 compound 48/80을 처리하였으며, 그 결과 고장초 추출물을 처리한 경우 대조군에 비해 탈과립이 현저히 억제되는 것을 관찰하였다. 따라서 고장초 추출물은 다양한 자극으로 인한 비만세포의 탈과립 저해를 통해 알레르기 반응을 억제시키는 것으로 판단되며, 본 연구결과는 고장초의 항알레르기 기능성 소재로의 이용 가능성을 시사해준다.
따라서 고장초 추출물이 활성화된 비만세포로부터 분비되는 염증사이토카인인 TNF-α의 생성을 억제시켜줄 수 있는지 ELISA 방법으로 조사하였다.
따라서 본 연구에서는 고장초 추출물의 다양한 자극에 의해 유도되는 알레르기 반응에 대한 억제능을 알아보기 위하여, RBL-2H3 세포를 이용하여 비만세포의 활성화에 대한 저해효과를 검토하였다.
제안 방법
반응 후, 비만세포주의 형태를 도립현미경(DM IRE2, Leica, Wetzlar, Germany)으로 600배의 배율하에서 관찰하였다. 200배의 배율하에서 전체적인 탈과립 정도를 확인하였으며, 3회 실험으로 재현성을 확인하였다.
ELISA reader를 사용하여 450 nm에서 흡광도를 측정하여 생성된 TNF-α의 양을 계산하였다.
IgE로 감작된 RBL-2H3 세포에 대한 고장초 추출물의 독성 정도를 조사하기 위해 MTT assay를 수행하였으며, 그 결과는 Fig. 1에 나타내었다. 세포생존율은 대조군에 대한 실험군의 세포 생존율을 백분율로 나타내었다.
고장초 메탄올 추출물의 항알레르기 활성을 조사하기 위해, 비만세포주인 RBL-2H3 세포를 이용하였으며, 고장초 추출물을 처리한 후 IgE-항체, A23187 및 PMA를 이용하여 세포를 활성화시켜 분비되는 β-hexosaminidase, TNF-α의 양을 측정하였다.
따라서 RBL-2H3 세포에서 분비되는 β-hexosaminidase의 활성을 측정하였으며, 고장초 추출물에 의한 β-hexosaminidase 방출 억제 효과를 검색하였다.
먼저 RBL-2H3 세포(3×104 cells/well)에 450 ng/mL의 DNP-specific IgE(Sigma, St. Louis, MO, USA)를 처리하여 37℃, 5% CO2 조건에서 하룻밤 배양한 후 여러 농도(10-100 µg/mL)의 고장초 추출물을 세포에 처리하였다.
반응 후, compound 48/80(Sigma) 용액 25 µL를 첨가하여 20, 40분간 반응시켰다. 반응 후, 비만세포주의 형태를 도립현미경(DM IRE2, Leica, Wetzlar, Germany)으로 600배의 배율하에서 관찰하였다. 200배의 배율하에서 전체적인 탈과립 정도를 확인하였으며, 3회 실험으로 재현성을 확인하였다.
새로운 MEM 배지에 시료를 농도별로 처리하고, A23187(1 µM)과 PMA(50 ng/mL)를 처리하여 4시간 동안 배양하였다.
대상 데이터
고장초(Zizania latifolia)는 경상북도 경산시 하양읍에서 건조 상태인 것을 구입하였다. 건조된 시료 100 g에 30배의 메탄올을 첨가하여 24시간 동안 정치 추출 하고, 이를 3회 반복하였다.
본 연구에 사용한 RBL-2H3(KCLB No. 22256) 세포는 Rat 유래의 호염기성 세포주로 Korea Cell Line Bank(Seoul, Korea)로부터 분양받았으며, 10% fetal bovine serum과 1% streptomycin/penicillin이 함유된 MEM 배지를 배양액으로 하여 37℃, 5% CO2 조건 하에서 배양하였다.
데이터처리
대조군과 고장초 추출물 처리군의 실험결과에 대한 통계처리는 Student’s t-test로 비교하였다.
이론/모형
IgE로 감작된 세포에 대한 고장초 추출물의 독성은 MTT assay 방법으로 측정하였다. 먼저 RBL-2H3 세포(3×104 cells/well)에 450 ng/mL의 DNP-specific IgE(Sigma, St.
성능/효과
10, 20, 50, 100 µg/mL 농도의 고장초 추출물이 처리된 세포에서 유리되는 β-hexosaminidase의 활성은 대조군에 비해 각각 97, 77, 58, 37%를 나타내어, 농도 의존적으로 감소함을 확인할 수 있었으며(Fig. 3), IC50 값은 73.8 µg/mL로 나타났다.
RBL-2H3 세포에서 분비된 TNF-α의 양은 아무런 처리를 하지 않은 경우 5.06 pg/mL로 매우 낮았으며, A23187와 PMA를 처리한 경우 87.14 pg/mL로 현저히 증가되는 것을 확인하였다.
그 결과 고장초 추출물이 활성화된 비만세포에서 분비되는 β-hexosaminidase, TNF-α를 농도 의존적으로 억제하는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 50 또는 100 µg/mL의 고장초 추출물을 미리 처리한 경우에는 compound 48/80에 의한 세포의 탈과립이 농도 의존적으로 현저하게 억제되는 것을 관찰할 수 있었다.
그 결과 고장초 추출물이 활성화된 비만세포에서 분비되는 β-hexosaminidase, TNF-α를 농도 의존적으로 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 비만세포에 탈과립이 발생할 경우 나타나는 형태학적 변화에 대한 시료의 영향을 검색하기 위해 고장초 추출물을 처리한 세포에 compound 48/80을 처리하였으며, 그 결과 고장초 추출물을 처리한 경우 대조군에 비해 탈과립이 현저히 억제되는 것을 관찰하였다. 따라서 고장초 추출물은 다양한 자극으로 인한 비만세포의 탈과립 저해를 통해 알레르기 반응을 억제시키는 것으로 판단되며, 본 연구결과는 고장초의 항알레르기 기능성 소재로의 이용 가능성을 시사해준다.
또한, 양성 대조군으로 사용된 1.43 µg/mL의 luteolin 처리군의 경우 TNF-α의 양이 32.5 pg/mL로 나타나 대조군에 비해 37.3% 억제됨을 확인할 수 있었다(Fig. 4).
또한, 양성 대조군으로 사용된 2.14 µg/mL의 wortmannin은 29%를 나타내어 β-hexosaminidase의 방출을 강하게 억제시켜주는 것을 확인할 수 있었다.
반면 10, 50, 100 µg/mL의 고장초 추출물을 처리한 경우 각각 79.76, 65.38, 53.4 pg/mL로 측정되어, A23187와 PMA만 처리한 대조군에 비해 91.5, 75, 61.3% 억제시켜주는 것으로 나타나 농도 의존적으로 TNF-α의 분비를 억제시켜주는 것을 확인할 수 있었다.
후속연구
그러나 현재의 결과만으로 는 고장초의 어떠한 성분이 항알레르기 효과를 나타내는지 추측하기 어렵다. 따라서 고장초의 탈과립억제 효과에 대한 작용 기전을 구체적으로 연구하기 위해서는 고장초로부터 항알레르기 활성을 가지는 성분을 분리하고, 이를 이용하여 세포 내 신호전달 기전에 미치는 영향에 대해 연구할 필요가 있는 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
고장초는 무엇인가?
고장초(Zizania latifolia)는 못이나 도랑, 강가의 얕은 물 속에서 무리지어 자라는 벼과에 속하는 여러해살이 풀로, 줄 또는 줄풀이라고도 불린다.
고장초는 어떤 질병에 뛰어난 효과가 있는가?
고장초는 당뇨병, 고혈압, 중풍, 심장병, 변비, 비만, 동맥경화 등 여러 가지 질병에 뛰어난 효과가 있으며, 인체의 면역력을 키우는 데에 효력이 크다고 보고되고 있다. 또한, 농약중독이나 식중독, 화학약품 중독 같은 여러 가지 중독에 줄풀 뿌리를 달이거나 생즙으로 마셔 효과를 보았다고 한다(21,22).
고장초 메탄올 추출물의 항알레르기 활성을 조사하기 위해 비만 세포주인 RBL-2H3 세포를 이용하여 고장초 추출물을 처리한 후 lgE-항체, A23187 및 PMA를 이용하여 세포를 활성화해 분비되는 β-hexosaminidase, TNF-α의 양을 측정한 연구 결과는 어떻게 되는가?
고장초 메탄올 추출물의 항알레르기 활성을 조사하기 위해, 비만세포주인 RBL-2H3 세포를 이용하였으며, 고장초 추출물을 처리한 후 IgE-항체, A23187 및 PMA를 이용하여 세포를 활성화시켜 분비되는 β-hexosaminidase, TNF-α의 양을 측정하였다. 그 결과 고장초 추출물이 활성화된 비만세포에서 분비되는 β-hexosaminidase, TNF-α를 농도 의존적으로 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 비만세포에 탈과립이 발생할 경우 나타나는 형태학적 변화에 대한 시료의 영향을 검색하기 위해 고장초 추출물을 처리한 세포에 compound 48/80을 처리하였으며, 그 결과 고장초 추출물을 처리한 경우 대조군에 비해 탈과립이 현저히 억제되는 것을 관찰하였다. 따라서 고장초 추출물은 다양한 자극으로 인한 비만세포의 탈과립 저해를 통해 알레르기 반응을 억제시키는 것으로 판단되며, 본 연구결과는 고장초의 항알레르기 기능성 소재로의 이용 가능성을 시사해준다.
참고문헌 (35)
Patterson R, Dykewicz MS, Grammer LC, Greenberger PA, Lawrence ID, Walker CL, Wong S, Zeiss CR. Classification of immediate-type, life-threatening allergic or pseudoallergic reactions. Chest 98: 257-259 (1990)
Coombs, RRA, Gell, PGH. Classification of Allergic Reactions Responsible for Clinical Hypersensitivity and Disease. Clinical Aspects of Immunology, 3rd ed. Blackwell Scientific Publications, London, UK. pp. 761-779 (1975)
Siraganian RP, Hook WA, Levine BB. Specific in vitro histamine release from basophils by bivalent haprens: The evidence for activation by simple bridging of membrane bound antibody. Immunochemistry 12: 149-157 (1975)
Beaven MA, Rogers J, Moore JP, Hesketh TR, Smith GA, Metcalfe JC. The mechanism of the calcium signal and correlation with histamine release in 2H3 cells. J. Biol. Chem. 259: 7129-7136 (1984)
Shakoory B, Fitzgerald SM, Lee SA, Chi DS, Krishnaswamy G. The role of human mast cell-derived cytokines in eosinophil biology. J. Interf. Cytok. Res. 245: 271-281 (2004)
Salamon P, Shoham NG, Gavrieli R, Wolach B, Mekori YA. Human mast cells release interleukin-8 and induce neutrophil chemotaxis on contact with activated T cells. Allergy 60: 1316-1319 (2005)
Chand N, Pillar J, Diamantis W, Perhach JL, Sophia RD. Inhibition of calcium ionophore (A23187) stimulated histamine release from rat peritoneal mast cells by azelastine: Implications for its mode of action. Eur. J. Pharmacol. 96: 227-233 (1983)
Takei M, Umeyama A, Shoji N, Arihara S, Endo K. Mechanism of inhibition of IgE-dependent histamine release from rat mast cells by penasterol and penasterone. J. Pharm. Sci. 84: 228-230 (1995)
Hirayama K, Sudo N, Sueyasu M, Sonoda J, Chida Y, Oishi R, Kubo C. Endogenous glucocorticoids inhibit scratching behavior induced by the administration of compound 48/80 in mice. Eur. J. Pharmacol. 481: 59-65 (2003)
Singh R, Nath A, Gupta PP, Shulka M, Khare SK, Kundu B. Antiallergic/antiasthmatic activity of oligopeptide related to IgE. Pharmacol. Res. 37: 353-356 (1998)
Speyer CL, Steffes CP, Ram JL. Effects of vasoactive mediators on the rat lung pericyte: Quantitative analysis of contraction on collagen lattice matrices. Microvasc. Res. 57: 134-43 (1999)
Lee JH, Seo JY, Ko NY, Chang SH, Her E, Park TK, Lee HY, Han JW, Kim YM, Choi WS. Inhibitory activity of Chrysanthemi sibirici herba extract on RBL-2H3 mast cells and compound 48/80-induced anaphylaxis. J. Ethnopharmacol. 95: 425-430 (2004)
Kim EK, Kim EY, Moon PD, Um JY, Kim HM, Lee HS, Sohn YJ, Park SK, Jung HS, Sohn NW. Lithospermi radix extract inhibits histamine release and production of inflammatory cytokine in mast cells. Biosci. Biotech. Biochem. 71: 2886-2892 (2007)
Han EH, Park JH, Kim JY, Chung YC, Jeong HG. Inhibitory mechanism of saponins derived from roots of Platycodon grandiflorum on anaphylactic reaction and IgE-mediated allergic response in mast cells. Food Chem. Toxicol. 47: 2067-2075 (2009)
Itoh T, Oyama M, Takimoto N, Kato C, Nozawa Y, Akao Y, Iinuma M. Inhibitory effects of sesquiterpene lactones isolated from Eupatorium chinense L. on IgE-mediated degranulation in rat basophilic leukemia RBL-2H3 cells and passive cutaneous anaphylaxis reaction in mice. Bioorg. Med. Chem. 17: 3189-3197 (2009)
Ko KS. Ga-eul e kot pinun yaseng sikmul (Autumn-blooming wild plant). Iljinsa, Seoul, Korea. p. 56 (2004)
Choi JK. 2th ed. Yak i doinun uri pul, kot, namu (Medicinal herb, flower, tree in Korea). Hanmunhwa, Seoul, Korea. pp. 141-147 (2003)
Park WH, Cha YY. Inhibiton effect of Zizania latifolia on apoptosis induced by H2O2 in Neuro2A cell. Korean J. Oriental Physiol. Pathol. 19: 1062-1067 (2005)
Song YH. Anti-fatigue effect of Zizania caudiflora (Turczaninow) Nakai the forced swimming test in ICR mice. Master Thesis Graduate School of Kyung-Hee University, Seoul, Korea (2009)
Kang KJ, Chai OH, Choi MH, Shin IH, Lee MS, Jun BD. Inhibitory effect of Cortex mori on compound 48/80-induced histamine release and cAMP level of rat peritoneal mast cells. Korean J. BRM 4: 111-122 (1994)
George WD, Steven MH, Edgar FK. Competitive inhibition of 48/80-induced histamine release by benzalkonium chloride and its analogogs and the polyamine receptor in mast cells. J. Pharmacol. Exp. Ther. 222: 652-661 (1982)
Gilfillan AM, Tkaczyk C. Integrated signalling pathways for mast-cell activation. Nat. Rev. Immunol. 6: 218-230 (2006)
Mastuda H, Morikawa T, Ueda K, Managi H, Yoshikawa M. Structural requirements of flavonoids for inhibition of antigeninduced degranulation, TNF-α and IL-4 production from RBL- 2H3 cells. Bioorg. Med. Chem. 10: 3123-3128 (2002)
Goldsby RA, Kindt TJ, Osborne BA. Kuby Immunology. 4th ed. Macmillan, New York, NY, USA. pp. 401-404 (1999)
Azzolina A, Guarneri P, Lampiasi N. Involvement of p38 and JNK MAPKs pathways in substance P-induced production of TNF- $\alpha$ by peritoneal mast cells. Cytokine 18: 72-80 (2002)
Kim NW. Inhibitory mechanism of curcumin on activation of mast cells for anti-allergic activity. Master Thesis Graduate School of Kon-Kuk University, Seoul, Korea. (2007)
Matsui T, Ito C, Itoigawa M, Okada T, Furukawa H. Effect of natsudaidain isolated from Citrus plants on TNF-α and cyclooxygenase-2 expression in RBL-2H3 cells. J. Pharm. Pharmacol. 61: 109-114 (2009)
Itoh T, Ohguchi K, Iinuma M, Nozawa Y, Akao Y. Inhibitory effect of xanthones isolated from the pericarp of Garcinia mangostana L. on rat basophilic leukemia RBL-2H3 cell degranulation. Bioorg. Med. Chem. 16: 4500-4508 (2008)
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.