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RAW264.7 대식세포에서 왕쥐똥나무잎 추출물의 항염증 효과
Anti-Inflammatory Effects of Extracts from Ligustrum ovalifolium H. Leaves on RAW264.7 Macrophages 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.41 no.9, 2012년, pp.1205 - 1210  

김연숙 (건국대학교 생명공학과) ,  이승재 (건국대학교 생명공학과) ,  황진우 (건국대학교 생명공학과) ,  김이화 (세명대학교 한의학대학 경락경혈학교실) ,  박표잠 (건국대학교 생명공학과) ,  정재현 (한국교통대학교 식품공학과)

초록
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왕쥐똥나무잎(Ligustrum ovalifolium H.) 추출물의 세포독성을 살펴보기 위하여 RAW264.7 대식세포를 이용하여 세포의 생존율을 살펴본 결과 물 추출물 및 에탄올 추출물 모두 0.2 mg/mL의 농도까지 전혀 독성을 나타내지 않았다. 또한 왕쥐똥나무잎 추출물의 항염증 효과를 LPS에 의해 활성화된 RAW264.7 대식세포에서의 NO 생성억제 및 ROS 소거능과 염증관련 단백질 발현의 변화를 통하여 확인하였다. RAW264.7 대식세포에 LPS를 처리한 결과 NO의 함량이 11 ${\mu}M$ 수준으로 증가하였으나, 왕쥐똥나무잎 에탄올 추출물(0.05, 0.1, 0.2 mg/mL)을 처리하였을 때 NO의 함량이 7.03, 6.74, 6.64 ${\mu}M$로 농도 의존적으로 감소하였다. 왕쥐똥 나무잎 추출물이 LPS를 처리하여 생성되는 활성산소종에 미치는 영향을 확인한 결과, LPS를 처리한 대조군은 ROS가 36.55%로 증가하였으나, 왕쥐똥나무잎 에탄올 추출물(0.05, 0.1, 0.2 mg/mL)을 처리한 군은 세포내 활성산소종을 농도 의존적(23.86, 8.55, 5.48%)으로 감소시켰다. 또한 왕쥐똥나무잎 에탄올 추출물은 NO 생성과 연관 있는 iNOS 단백질의 발현을 농도 의존적으로 저해하였으며 이는 NO 생성 억제가 iNOS의 발현저해를 경유한 것으로 사료된다. 또한 다수의 항염증 약물들의 작용기전이 되는 COX-2의 생성억제를 살펴본 결과 왕쥐똥나무잎 에탄올 추출물은 LPS에 의해 발현되는 COX-2 단백질의 발현을 유의성 있게 억제하였음을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 요약하면 왕쥐똥나무잎 추출물이 LPS로 유도된 RAW264.7 대식세포내 활성산소종(ROS)과 산화질소 라디칼(NO)을 억제함으로써 염증을 억제하는 것으로 보이며, 이는 선행연구에서 나타난 왕쥐똥나무잎 추출물의 높은 라디칼 소거능 및 항산화능과 관련이 있는 것으로 판단된다. 또한 염증과 관련된 iNOS, COX-2 발현을 저해함으로써 왕쥐똥나무잎 추출물이 염증억제 효과를 나타내는 것으로 사료된다. 따라서 본 연구는 항염증 물질의 연구에 기초 자료로 활용이 가능할 것으로 기대된다. 또한 염증과 관련된 cytokine 및 단백질 발현 메커니즘에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study investigated the anti-inflammatory effects of Ligustrum ovalifolium H. (LOH) leaf extracts on RAW264.7 macrophages. Cell toxicity was determined by MTT assay. We evaluated the anti-inflammatory effects of LOH extracts by measuring nitric oxide (NO), reactive oxygen species (ROS), inducibl...

주제어

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문제 정의

  • 따라서 본 연구는 선행연구를 통해 프리라디칼 소거능이 뛰어나고 항산화 활성이 있음이 밝혀진 왕쥐똥나무잎 추출물을 이용하여 lipopolysaccharide(LPS)로 염증을 유도하여 활성화된 RAW264.7 대식세포에서 NO의 생성 억제 및 활성 산소(ROS) 소거에 미치는 영향과 염증관련 단백질인 iNOS 및 COX-2의 발현에 미치는 영향을 연구하여 항염증 효과를 알아보고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
nitric oxide는 무엇에 의해 L-arginine으로부터 생성되는가? 염증반응에 관여하는 주요 세포는 macrophage로 알려져 있으며, 여러 자극이나 면역세포들이 분비하는 사이토카인 등에 의해 활성화되어, proinflammatory cytokine, nitric oxide(NO)와 prostaglandin E2(PGE2)를 생성함으로써 통증, 부종, 열 등의 염증반응을 유발하고, 염증부위로 면역세포의 이동을 촉진시킨다(4). 이 중 NO는 반응성이 높은 물질로 NO synthase(NOS)에 의해 L-arginine으로부터 생성되며 NOS는 constitutive NOS와 inducible NOS(iNOS)로 나누어진다. 특히 iNOS는 외부자극이나 proinflammatory cytokine 등에 의해 자극 받게 되면 hepatocytes, smooth muscle cells, bone marrow cells, monocytes, macrophages 등 다양한 세포에서 발현되어 다량의 NO를 생산한다고 보고되고 있다(5).
쥐똥나무라는 이름의 명명 이유는 무엇인가? )는 목서과(Oleaceae)에 속하며 왕쥐똥나무와 같은 Ligustrum속 식물에는 쥐똥나무, 제주광나무, 광나무, 상동잎쥐똥나무, 둥근잎광나무, 털쥐똥나무, 섬쥐똥나무, 버들쥐똥나무 등 13종 이상이 있다. 쥐똥나무라 불리는 것은 열매가 마치 쥐똥처럼 생겼다하여 붙여진 이름이며, 왕쥐똥나무는 나무의 높이나 잎의 크기, 화서의 크기가 쥐똥나무와 구별된다. 민간에서는 쥐똥나무 및 왕쥐똥나무의 열매를 수랍과라고 부르며 강장이나 지혈, 신체쇠약 등에 사용해 왔다.
염증반응이란? 염증반응이란 체내에 박테리아나 바이러스 같은 외부물질이 유입되는 경우, 면역세포가 이를 인지하여 다양한 염증 매개 물질을 분비함으로써 몸을 보호해주는 기전이다(1). 염증반응이 만성적으로 일어날 때는 염증매개 물질이 과도하게 분비되어 암세포의 성장을 촉진시키고, 인슐린 저항성을 증가시키며 동맥경화를 악화시키는 등 다양한 병리학적 기전에 관여한다고 보고되고 있다(2,3).
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참고문헌 (21)

  1. Willoughby DA. 1975. Human arthritis applied to animal models. Towards a better therapy. Ann Rheum Dis 34: 471-478. 

  2. Nishida, T, Yabe Y, Fu HY, Hayashi Y, Asahi K, Eguchi H, Tsuji S, Tsujii M, Hayashi N, Kawano S. 2007. Geranylgeranylacetone induces cyclooxygenase-2 expression in cultured rat gastric epithelial cells through NF- ${\kappa}B$ . Dig Dis Sci 52: 1890-1896. 

  3. Cheon YP, Mohammad LM, Park CH, Hong JH, Lee GD, Song JC, Kim KS. 2009. Bulnesia sarmienti aqueous extract inhibits inflammation in LPS-stimulated RAW 264.7 cells. J Life Sci 19: 479-485. 

  4. Lee ES, Ju HK, Moon TC, Lee E, Jahng Y, Lee SH, Son JK, Baek SH, Chang HW. 2004. Inhibition of nitric oxide and tumor necrosis factor- $\alpha$ (TNF- $\alpha$ ) production by propenone compound through blockade of nuclear factor (NF)- ${\kappa}B$ activation in cultured murine macrophages. Biol Pharm Bull 27: 617-620. 

  5. Lee, TH, Kwak HB, Kim HH, Lee ZH, Chung DK, Baek NI, Kim J. 2007. Methanol extracts of Stewartia koreana inhibit cyclooxygenase-2 (COX-2) and inducible nitric oxide synthase (iNOS) gene expression by blocking NF-kappa B transactivation in LPS-activated RAW 264.7 cells. Mol Cells 23: 398-404. 

  6. Ryu, JH, Ahn H, Kim JY, Kim YK. 2003. Inhibitory activity of plant extracts on nitric oxide synthesis in LPS-activated macrophage. Phytother Res 17: 485-489. 

  7. Uttara B, Singh AV, Zamboni P, Mahajan RT. 2009. Oxidative stress and neurodegenerative diseases: a review of upstream and downstream antioxidant therapeutic options. Curr Neuropharmacol 7: 65-74. 

  8. Bak MJ, Jeong JH, Kang HS, Jin KS, Seon OK, Jeong WS. 2009. Cedrela sinensis leaves suppress oxidative stress and expressions of iNOS and COX-2 via MAPK signaling pathways in RAW 264.7 cells. J Food Sci Nutr 14: 269-276. 

  9. Koichi M, Toshio Y, Yoshiko K, Masao K. 1997. Acylated triterpenoids from Ligustrum ovalifolium. Phytochemistry 46: 977-979. 

  10. Kim YS, Lee SJ, Hwang JW, Kim EH, Park PJ, Jeong JH. 2011. Antioxidant activities of extracts from Ligustrum ovalifolium H. leaves. J Korean Soc Food Sci Nutr 40: 1642-1647. 

  11. Je JY, Park PJ, Kim EK, Ahn CB. 2009. Antioxidant and angiotensin I converting enzyme inhibitory activity of Bambusae caulis in liquamen. Food Chem 113: 932-935. 

  12. Lee SJ, Kim EK, Kim YS, Hwang JW, Lee KH, Choi DK, Kang H, Moon SH, Jeon BT, Park PJ. 2012. Purification and characterization of a nitric oxide inhibitory peptide from Ruditapes philippinarum. Food Chem Toxicol 50: 1660-1666. 

  13. Kim EK, Lee SJ, Moon SH, Jeon BT, Kim B, Park TK, Han JS, Park PJ. 2010. Neuroprotective effects of a novel peptide purified from venison protein. J Microbiol Biotechnol 20: 700-707. 

  14. Kim JY, Jung KS, Jeong HG. 2004. Suppressive effects of the kahweol and cafestol on cyclooxygenase-2 expression in macrophages. FEBS Lett 569: 321-326. 

  15. Jeong IY, Jin CH, Park YD, Lee HJ, Choi DS, Byun MW, Kim YJ. 2008. Anti-inflammatory activity of an ethanol extract of Caesalpinia sappan L. in LPS-induced RAW 264.7 cells. J Food Sci Nutr 13: 253-258. 

  16. Sarkar D, Fisher PB. 2006. Molecular mechanisms of aging- associated inflammation. Cancer Lett 236: 13-23. 

  17. Vodovotz Y, Russell D, Xie QW, Bogdan C, Nathan C. 1995. Vesicle membrane association of nitric oxide synthase in primary mouse macrophage. J Immunol 154: 2914-2925. 

  18. Sung MS, Kim YH, Choi, YM, Ham HM, Jeong HS, Lee JS. 2011. Anti-inflammatory effect of Erigeron annuus L. flower extract through heme oxygenase-1 induction in RAW 264.7 macrophages. J Korean Soc Food Sci Nutr 40: 1507-1511. 

  19. Han JY, Kim YH, Sung JH, Um YR, Lee Y, Lee JS. 2009. Suppressive effects of Chrysanthemum zawadskii var. latilobum flower extracts on nitric oxide production and inducible nitric oxide synthase expression. J Korean Soc Food Sci Nutr 38: 1685-1690. 

  20. Chun KS, Surh YJ. 2004. Signal transduction pathways regulating cyclooxygenase-2 expression: potential molecular targets for chemoprevention. Biochem Pharmacol 15: 1089-1100. 

  21. Yoon WJ, Lee JA, Kim KN, Kim JY, Park SY. 2007. In vitro anti-inflammatory activity of the Artemisia fukudo extracts in murine macrophage RAW 264.7 cells. Korean J Food Sci Technol 39: 464-469. 

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