[논문]사과씨 에탄올 추출물의 대식세포 면역 조절 활성

변명우

doi:10.3746/jkfn.2013.42.9.1513

사과씨 에탄올 추출물의 대식세포 면역 조절 활성
Immunomodulatory Activities of Apple Seed Extracts on Macrophage 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.42 no.9, 2013년, pp.1513 - 1517

변명우 (우송대학교 외식조리영양학부)

초록
AI-Helper

본 연구는 사과씨로부터 추출한 사과씨 에탄올 추출물이 1차 면역세포인 대식세포의 면역기능에 관하여 면역기능을 증가시켜 줄 수 있는 지에 관한 여부를 알아보기 위하여 수행되었다. 사과씨 추출물을 마우스 유래의 대식세포인 RAW 264.7 세포에 처리하였을 때, 대식세포의 활성화 관련 지표인 nitric oxide와 cytokine(IL-6, TNF-${\alpha}$)의 생성이 증가되었다. 이러한 결과는 사과씨 추출물이 대식세포의 활성에 크게 영향을 줄 수 있다는 가능성을 제시하고, 이러한 사과씨 추출물이 대식세포의 면역 활성을 유도하는 신호전달 과정에 관하여 연구해 본 결과, 사과씨 추출물의 처리는 대식세포 내 MAPKs(ERK, p38) 및 $I{\kappa}B-{\alpha}$의 인산화를 증가시키는 신호전달 과정을 경유하는 것으로 관찰되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study examined the immunomodulatory activities of apple seed extracts (ASE). The immunomodulatory effects were estimated through nitric oxide production, cytokine induction, protein expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS), and the phosphylation of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and inhibitory kappa $B{\alpha}$ ($I{\kappa}B-{\alpha}$) in the RAW 264.7 macrophage cell line. In the cytotoxicity asay, ASE (31 to $250{\mu}g/mL$) did not induce cytotoxicity; thus, the optimal concentration of ASE was confirmed to be less than $250{\mu}g/mL$. Nitric oxide (NO) and cytokines (tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$ and interleukin (IL)-6) production significantly increased in a dose-dependent manner. Similarly, the protein expression of iNOS and the phosphorylation of MAPKs and $I{\kappa}B-{\alpha}$ were also increased by ASE treatment. Overall, our results suggest that extracts from apple seeds potentially have immunomodulatory activities on macrophages.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서 본 연구에서는 사과 가공 시 발생하는 폐자원인 사과씨를 활용하여 사과씨 에탄올 추출물(ASE)이 면역계를 자극시키는지에 관하여 알아보기 위하여 마우스 유래의 면역세포인 대식세포(RAW 264.7)에 ASE을 처리하여 세포 독성, 사이토카인 분비능, 및 면역반응의 대표적인 신호전달체계인 MAPK의 인산화 및 NF-κB의 활성에 관하여 알아보았다.

제안 방법

ASE의 대식세포 면역조절능에 관하여 알아보기 위하여 대식세포인 RAW 264.7 세포에 ASE를 처리한 후, 세포 배양 상등액에서 NO 및 cytokine의 생성에 관하여 알아보았다. Fig.
상기 실험 결과에서 ASE의 처리는 대식세포를 활성화 시켜서 NO 및 cytokine(TNF-α, IL-6)의 함량을 증가시키는 것으로 나타났다. 따라서 이러한 대식 세포의 활성화가 어떠한 면역 기전을 통하여 일어나는 가를 알아보기 위하여 면역 및 염증 시 주로 활성화되는 신호 전달 체계인 MAPK 및 Iκ B-α의 인산화에 대하여 알아보았다(Fig. 4). 그 결과, 대식세포에 ASE를 250 μg/mL로 처리하고 시간대(10, 30 및 60 min)별 MAPKs(ERK, p38) 및 IκB-α의 인산화 정도를 관찰한 결과, ASE의 처리는 MAPKs(ERK, p38) 및 IκB-α 의 인산화를 증가시키는 것으로 관찰되었다(Fig.

대상 데이터

마우스 유래의 대식세포인 RAW 264.7 세포는 한국세포주은행(Seoul, Korea)로부터 분양 받아 사용하였다. 세포배양을 위한 배지의 조성은 10% fetal bovine serum(FBS, GIBCO, Carlsbad, CA, USA)과 100 U/mL penicillin(GIBCO), 100 μg/mL streptomycin sulfate(GIBCO)가 함유된 Dulbecco's modified Eagle medium(DMEM, GIBCO)이었고, 37℃ , 5% CO₂가 유지되는 incubator(MCO-18M, Sanyo, Tokyo, Japan)에서 배양하였다.
본 실험에서 사용된 사과씨는 경동시장(Seoul, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 200 g의 사과씨를 수세하여 동결건조 하고, 건조된 사과씨를 분쇄기(model FM-681, Hanil, Seoul, Korea)를 이용하여 2분 동안 분쇄하는 과정을 반복하여 완전 분쇄한 후, 2 L의 에탄올에 침지시켜 4℃ 냉장고에서 24시간 동안 추출하였다.

데이터처리

모든 실험은 3번 이상 반복하여 평균값과 오차를 결과로 나타내었고, 이상의 실험에서 얻어진 결과는 Statistical Package for Social Science(SPSS 17.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 one way ANOVA test로 분석하였으며, 시료간의 유의성은 Student's two tailed t-test로 P≤0.05 수준에서 비교하였다.

이론/모형

ASE가 대식세포의 면역조절에 미치는 영향을 평가하기 위한 최적 농도를 결정하기 위하여 먼저 ASE를 면역세포 (RAW 264.7)에 처리하여 ASE에 대한 면역세포의 세포 생존율을 MTT 방법을 통하여 평가하였다(Fig. 1). ASE을 농도별(31, 62, 125, 250, 500, 1,000 μg/mL)로 처리하였을 때 비교적 높은 농도인 500과 1,000 μg/mL의 농도에 관해서는 각각 약 26% 및 54%로 세포 생존율을 억제시키는 것으로 관찰되었다.

성능/효과

3은 ASE의 대식세포에 대한 cytokine 분비 유도능에 관하여 나타낸다. ASE를 125 및 250 μg/mL의 농도로 처리하여 대식세포의 배양 상등액에서 cytokine(IL-6, TNF-α)의 함량을 측정한 결과, 처리 농도 의존적으로 cytokine의 분비능이 증가하는 것으로 관찰되었다. 대식세포는 면역반응에 있어서 중추적인 역할을 수행한다.
1). ASE을 농도별(31, 62, 125, 250, 500, 1,000 μg/mL)로 처리하였을 때 비교적 높은 농도인 500과 1,000 μg/mL의 농도에 관해서는 각각 약 26% 및 54%로 세포 생존율을 억제시키는 것으로 관찰되었다. 그러나 250 μg/mL 이하의 농도에서는 세포 생존율의 유의적인 변화가 관찰되지 않았다.
3), 이를 통하여 cytokine 생성 및 iNOS의 발현을 통한 NO의 생성을 유도한 것으로 사료된다. 따라서 이러한 결과로 미루어 보아 ASE에 의한 대식세포의 활성 유도는 MAPKs의 pathway를 경유하고, IκB-α의 pathway를 통하여 이루어지는 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	사과에 함유된 기능성 성분은?	한편 사과는 식이섬유, vitamin C 및 phenolic compound 등 다양한 기능성 성분을 함유하고 있으며, 심혈관 질환 및 암 등 성인병 예방에 효과가 있는 것으로 보고되어져 있다. 현재까지 사과 추출물의 생리활성에 관한 연구로는 항산화 활성, 항암효과, 항당뇨 및 뇌/심혈관 질환의 억제 등이 있으며, 이러한 사과 추출물의 생리활성을 나타내는 주된 성분은 폴리페놀로 알려져 있고 이 성분은 주로 과피 및 씨 부분에 그 함유량이 높게 분포하는 것으로 알려져 있다(9-14).
	사과씨 에탄올 추출물이 1차 면역세포인 대식세포의 면역기능을 증가시켜 줄 수 있는지에 대해 알아본 실험 결과, 사과씨 추출물의 처리는 어떤 신호전달 과정을 경유하는가?	7 세포에 처리하였을 때, 대식세포의 활성화 관련 지표인 nitric oxide와 cytokine(IL-6, TNF-α)의 생성이 증가되었다. 이러한 결과는 사과씨 추출물이 대식세포의 활성에 크게 영향을 줄 수 있다는 가능성을 제시하고, 이러한 사과씨 추출물이 대식세포의 면역 활성을 유도하는 신호전달 과정에 관하여 연구해 본 결과, 사과씨 추출물의 처리는 대식 세포 내 MAPKs(ERK, p38) 및 IκB-α의 인산화를 증가시키는 신호전달 과정을 경유하는 것으로 관찰되었다.
	면역계는 무엇으로써 작용하는가?	면역계는 외부 위해 항원들의 침입이나 조직 손상을 야기하는 물질들이 신체에 침입하였을 때 이들로부터 신체를 보호하는 자기 방호 수단으로써 작용하고 림프구를 포함한 여러 가지 다양한 면역세포들에 의하여 다양한 면역반응들이 일어나며(3-5), 이러한 반응들을 염증반응이라고도 일컫는다. 최근 암, 당뇨 및 뇌/심혈관질환 등의 성인병들이 생체에서 급성 및 만성 염증에 의해 발생된다고 보고됨에 따라 면역계의 조절을 통해서 이러한 질병에 대하여 치료하는 연구들이 진행되고 있으며, 특히 전 세계적으로 볼 때 현존하는 질병 중 사망률이 가장 높은 질병인 암의 경우, 암 발생 시 면역계에서 암세포를 억제시키는 중요한 역할을 수행하는 것으로 알려져 암 발생의 억제 차원에서 면역계를 활성화시켜 줄 수 있는 다양한 후보 물질의 탐색에 대한 노력이 절실히 필요한 상황이다(6-8).

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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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