[논문]생강나무 추출물의 알레르기성 염증반응 억제 효과

김상현; 손준호; 이승호

[국내논문] 생강나무 추출물의 알레르기성 염증반응 억제 효과
Inhibitory Effects of Water Extract of Lindera obtusiloba on the Mast Cell-Mediated Allergic Inflammation 원문보기

생약학회지, v.40 no.3 = no.158, 2009년, pp.233 - 237

김상현 (경북대학교 의과대학) , 손준호 (대구경북한방산업진흥원) , 이승호 (영남대학교 약학대학)

Abstract ▼ AI-Helper

Lindera obtusiloba has been used for centuries as a traditional medicine in Korea and recently known to have an anti-fibrotic effect. In this report, we investigated the effect of hot water extract from L. obtusiloba (WELB) on the mast cell-mediated allergic inflammation and studied its possible mechanisms of action. WELB inhibited phorbol-12-myristate 13-acetate and calcium ionophore A23187 (PMACI)-induced histamine release in HMC-1 human mast cells. WELB reduced PMACI-induced gene expression and secretion of proinflammatory cytokines such as tumor necrosis factor-$\alpha$, interleukin (IL)-$1{\beta}$, IL-6, and IL-8. The inhibitory effect of WELB on the expression of proinflammatory cytokines was c-jun N-terminal kinase and nuclear factor-${\kappa}B$ dependent. These results indicate that WELB may be beneficial in the treatment of mast cell-mediated allergic inflammation.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

따라서 비만세포에 의해 분비되는 히스타민 및 염증 유발성 사이토카인 분비를 억제 하는 물질을 발굴하고 작용기전을 밝히는 일은 알레르기성 염증 질환치료에서 중요한 분야이다. 본 연구에서는 WELB가 히스타민 유리를 억제하고, NF-κB와 JNK의 활성을 억제하여 염증유발 사이토카인의 발현을 억제함을 시사하고 있다.
본 연구에서는 천연물에서 비만세포에 의해 유발되는 알레르기성 염증 반응에 효과가 있는 생강나무를 시료로 하여 히스타민 유리와 염증유발성 사이토카인 억제에 대한 효과 및 작용기전을 실험하여 유의성 있는 결과를 얻었기에 보고하고자 한다.

제안 방법

− RNA 분리 kit를 사용해 세포로부터 total RNA를 분리하고, 분리된 total RNA의 흡광도를 측정하여 정량한 후 1 µg의 RNA로 cDNA를 합성한 후 이 cDNA를 주형으로 다양한 primer (Table I)를 사용해 PCR로 증폭하였다.
− 각 세포활성물질에 대한 단클론 항체를 PBS (pH 7.4)로 희석하여 96 well plate에 100 µl씩 각각 코팅하고, 0.05% tween이 함유된 PBS로 씻어낸 다음 1% BSA, 5 % sucrose, 0.05% NaN3를 함유한 PBS로 1시간동안 blocking 하였다.
Filter를 타겟 단백질에 대한 항체를 함유한 TBS-tween 용액에 넣고 실온에서 1시간 동안 방치한 후 HRP로 표지된 2차 항체로 표지하였다. Enhanced chemiluminescence (ECL)을 이용하여 band들을 가시화 하였다.
1% SDS를 함유한 PBS용액)으로 용해시킨 후 syndication해서 DNA를 조각낸다. 단백량은 BSA를 표준으로 이용해서 Bio-Rad protein assay kit를 이용하여 측정하였다. 세포 총단백 10-50 µg을 0.
− TNF-α, IL-1β, IL-6 및 IL-8은 잘 알려진 염증유발물질로서 PMACI의 자극에 의해 비만세포에서 발현된다. 비만세포 유래의 염증유발에 대한 WELB의 효과를 검토하기 위하여 HMC-1 세포를 PMACI로 자극하기 1시간 전에 WELB를 처리하였다. Fig.
세포 총단백 10-50 µg을 0.1% SDS를 함유한 8-12% (w/v) polyacrylamide gel에서 전기영동한 후 gel에 존재하는 단백을 electroblotting 방법으로 nitrocellulose (NC) filter에 옮기고 난 후, 비특이적인 결합을 차단하기 위하여 NC filter를 5% 탈지분유를 함유한 tris-buffered saline-tween (TBS-tween) 용액에 넣고 실온에서 1시간 동안 반응시켰다.
염증유발 사이토카인 발현에 대한 WELB의 억제효과에 대한 작용기전을 검토하기 위하여 HMC-1 세포를 PMACI로 자극하기 1시간 전에 WELB를 처리하고 MAPK와 NF-κB의 활성에 대한 WELB의 효과를 측정하였다.
이때 대조군으로 β-actin에 대한 PCR을 함께 실시하며 얻어진 DNA 생성물은 2% agarose gel에서 전기영동 후 Ethidium bromide로 염색하여 UV하에서 관찰하였다.
− 비만세포에 PMACI를 투여하면 비만세포가 활성화 되면서 세포내의 주함유물질이며 알레르기 유발물질인 히스타민이 유리된다. 인체 비만세포주인 HMC-1 세포에 미치는 WELB의 효과를 검토하기 위하여 PMACI를 투여하기 10분전에 WELB를 처리하였다. Fig.

대상 데이터

− 실험에 사용된 생강나무는 2009년 4월 대구지역에서 채집한 것으로 충남대학교 배기환 교수에게 감정 받아 사용하였으며 (SH09018), 표본은 영남대학교 약학대학에 보관하고 있다.
−Phorbol-12-myristate 13-acetate (PMA), calcium ionophore A23187 (PMACI)은 Sigma사에서 구입하였다.
Gene expression of TNF-α, IL-1β, IL-6, and IL-8 was quantified by RT-PCR. Products were electrophoresed on a 1.5% agarose gel, visualized by staining with ethidium bromide and certificated using a Kodak DC 290 digital camera. Each data represents the mean±SEM of three independent experiments.
인체비만세포주인 HMC-1 세포는 10% FBS가 첨가된 Life Technologies사의 Iscove's media에서 배양하였다.
항 TNF-α와 IL-6 항체는 R&D사 제품을 사용하였다.

데이터처리

− 실험결과는 mean±SEM으로 표시하였고 ANOVA와 Duncan's multiple range tests에 의해 유의성을 검정하여 P<0.05인 결과를 얻었을 때 유의성이 있는 것으로 하였다.

성능/효과

1) 비만세포로부터 히스타민의 유리는 알레르기 반응의 병리적 진행과정에서 필수적인 단계인데, 비만세포 표면에 존재하는 면역글로블린 E (IgE)의 수용체인 FcεRI에 항원이 결합하여 유발되는 비만세포 활성화에 의해 히스타민이 유리된다.
비만세포가 활성화되면 비만세포는 탈과립 되고 또한 아라키돈산 대사물질과 염증반응을 유발하는 다양한 사이토카인이 분비된다.^{2, 3)} 비만세포에서 분비되는 다양한 염증 유발물질 중 히스타민은 즉시형 과민성 반응을 유발하는 가장 강력한 생리 활성물질로 알려져 있다.⁴⁾
1에서와 같이 WELB는 비만세포에서 PMACI에 의한 히스타민의 유리를 농도의존적으로 억제하였다. WELB의 비만세포에 대한 독성여부를 확인하기 위해 MTT 실험을 한 결과 WELB 농도 1 mg/ml까지 세포독성이 나타나지 않았다. (data not shown)
4에서와 같이 WELB는 비만세포에서 PMACI에 의한 NF-κB의 활성을 억제하였다. 또한 WELB는 ERK 및 p38 MAPK에 대한 영향 없이 JNK의 인산화를 특이적으로 억제하였다.
비만세포에 의해 매개되는 알레르기성 염증반응에 대한 WELB의 효과 실험 결과 WELB는 인체비만세포주에서 PMACI에 의해 유도된 히스타민의 유리를 억제하였다. 또한 WELB는 전사인자인 NF-κB와 JNK의 활성화를 억제하여 다양한 염증유발성 사이토카인의 발현과 분비를 억제하였다.
비만세포에 의해 매개되는 알레르기성 염증반응에 대한 WELB의 효과 실험 결과 WELB는 인체비만세포주에서 PMACI에 의해 유도된 히스타민의 유리를 억제하였다. 또한 WELB는 전사인자인 NF-κB와 JNK의 활성화를 억제하여 다양한 염증유발성 사이토카인의 발현과 분비를 억제하였다.

후속연구

이러한 결과로 미루어 볼 때 생강나무 추출물인 WELB는 비만세포 매개 알레르기성 염증 질환의 예방과 치료에 사용될 수 있음을 시사하고 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	비만세포가 활성화되면 어떤 물질을 분비하는가	1) 비만세포로부터 히스타민의 유리는 알레르기 반응의 병리적 진행과정에서 필수적인 단계인데, 비만세포 표면에 존재하는 면역글로블린 E (IgE)의 수용체인 FcεRI에 항원이 결합하여 유발되는 비만세포 활성화에 의해 히스타민이 유리된다. 비만세포가 활성화되면 비만세포는 탈과립 되고 또한 아라키돈산 대사물질과 염증반응을 유발하는 다양한 사이토카인이 분비된다.2, 3) 비만세포에서 분비되는 다양한 염증 유발물질 중 히스타민은 즉시형 과민성 반응을 유발하는 가장 강력한 생리 활성물질로 알려져 있다.
	비만세포는 어디에 분포하는가	비만세포는 피부, 호흡기, 림프관 주위, 혈관 주위, 위장관의 점막, 뇌 등 전신의 장기에 분포하고 있으며, 천식이나 알레르기성 비염과 같은 알레르기 반응을 매개하는 중요한 세포이다.1) 비만세포로부터 히스타민의 유리는 알레르기 반응의 병리적 진행과정에서 필수적인 단계인데, 비만세포 표면에 존재하는 면역글로블린 E (IgE)의 수용체인 FcεRI에 항원이 결합하여 유발되는 비만세포 활성화에 의해 히스타민이 유리된다.
	생강나무의 성분은?	민간에서는 열매, 잎, 가지 등을 해열, 강심제, 학질, 건위제 등으로 사용한다. 성분으로는 가지에 sitosterol, stigmasterol, campesterol 등이, 가지와 잎에는 방향유가 0.4-0.6% 함유되어 있고 주성분은 l-borneol이다. 잎은 탄소수 16-33개의 파라핀이 함유되어 있고 종자유 중에는 carpric acid, lauric acid, myristic acid, linderic acid 등이 함유되어 있다.

참고문헌 (13)

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중약대사전 상해과학기술출판사 1913

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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