[논문]발효처리한 당귀의 항알레르기 효능에 대한 연구

서민준; 박진한; 이제현

doi:10.6116/kjh.2013.28.5.39.

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives : Allergy is an immune dysfunction caused by degranulation from mast cells in the early phase of allergic disease. The purpose of this study was to investigate the anti-allergic effect of fermented Angelicae gigantis Radix in human mast cell line, HMC-1. Method : The Angelicae gigantis Ra...

Objectives : Allergy is an immune dysfunction caused by degranulation from mast cells in the early phase of allergic disease. The purpose of this study was to investigate the anti-allergic effect of fermented Angelicae gigantis Radix in human mast cell line, HMC-1. Method : The Angelicae gigantis Radix was fermented by Lactobacillus acidophilus. The cell toxicity of fermented Angelicae gigantis Radix(FAGR) was determined by MTT assay. The release of ${\beta}$-hexosaminidase from HMC-1 stimulated by phorbol-12-myristate 13-acetate (PMA) plus A23187 was determined by ${\beta}$-hexosaminidase assay. Also, the concentrations of cytokines (interleukin-$1{\beta}$, -6, -8 and tumor necrosis factor-alpha) were measured by enzyme-linked immunosorbent assay. The gene expression of COX-2 from HMC-1 stimulated by phorbol-12-myristate 13-acetate (PMA) plus A23187 was determined by reverse transcription polymerase chain reaction. The release of histamine on substance P-stimulated HMC-1 was measured by histamine assay. Result : The FAGR suppressed the release of ${\beta}$-hexosaminidase, a marker of degranulation, from HMC-1 stimulated by PMA plus A23187. The FAGR inhibited the production of interleukin-$1{\beta}$, -6, -8 and tumor necrosis factor-alpha. The FAGR inhibited the expression of COX-2 mRNA. The FAGR suppressed the release of histamine on substance P-stimulated HMC-1. Conclusion : These results provide that FAGR may be beneficial in the treatment of allergic inflammatory disease.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

본 연구는 Lactobacillus acidophilus로 발효시킨 당귀추출물의 알레르기성 염증 반응에 대한 억제효과를 탐색하기 위해 활성화된 HMC-1 세포에서 β-hexosaminidase와 histamine의 방출, IL-1β, IL-6, IL-8 및 TNF-α의 생성, COX-2 mRNA 발현에 미치는 영향을 확인하였다.

제안 방법

HMC-1 세포에 대한 발효당귀 추출물의 정상세포 보호 및 세포독성을 확인하기 위해 MTT assay를 수행하였다. 세포만 배양한 대조군 및 발효당귀 1 µg/mL, 10 µg/mL, 100 µg/mL 농도에서 세포 생존율을 측정한 결과 독성을 나타내지 않았다(Fig.
활성화된 HMC-1 세포에서 유리되는 히스타민에 대한 발효당귀의 억제효과를 확인하기 위해서 세포배양액으로부터 히스타민의 농도를 측정하였다. 그 결과 농도의존적으로 억제되었으며 100 µg/mL의 농도에서 유의성을 나타내었다(Fig.

대상 데이터

강원도 정선에서 재배한 당귀를 10∼15 mesh로 분쇄하여 발효하였다. 발효균주는 Lactobacillus acidophilus를 사용하였다. 발효는 발효균주를 당귀에 접종하여 incubator에서 37 ℃ 로 48시간 배양 후 roasting기 (태환자동화기기, THDRE-20, Korea)를 사용하여 250 ℃로 10∼15분 roasting하였다.
실험에서 사용한 시료는 동우당제약(한국)에서 제조하였다. 강원도 정선에서 재배한 당귀를 10∼15 mesh로 분쇄하여 발효하였다.

데이터처리

모든 실험결과는 one way analysis of variance(ANOVA)를 이용하여 통계처리하였고, 사후검정은 t-test를 이용하여 p<0.05 수준에서 유의성 검정을 실시하였다.

이론/모형

세포생존율은 MTT [3-(4,5-dimethylthiazole-2-yl)-2, 5-diphenyl-tetrazolium bromide] 환원 방법을 이용하여 측정하였다. HMC-1 세포를 96-well plates에 5 × 10⁴ cells/well 농도로 100 µL 씩 분주한 뒤 24시간 동안 배양한 후 FBS와 1 % penicillin-streptomycin이 첨가되지 않은 배지에 시료를 세포에 처리하여 37 ℃, 5 % CO₂ incubator에서 24시간 동안 배양하였다.
활성화된 HMC-1 세포에 처리했을 때 COX-2 mRNA 발현에 대한 발효당귀 추출물의 효과를 확인하기 위해 RT-PCR의 방법으로 측정하였다. 그 결과 발효당귀 추출물의 처리가 COX-2 mRNA 발현을 억제하였다(Fig.
활성화된 HMC-1 세포에 처리했을 때 염증성 사이토카인인 IL-1β, IL-6, IL-8 및 TNF-α 생성에 대한 발효당귀 추출물의 효과를 확인하기 위해 세포배양액으로부터 IL-1β, IL-6, IL-8 및 TNF-α의 농도를 ELISA의 방법으로 측정하였다. 그 결과 IL-1β, IL-6, IL-8 및 TNF-α의 생성이 발효당귀 추출물의 농도의존적으로 감소하였으며 IL-1β는 전 농도에서, IL-6와 IL-8은 100 µg/mL, TNF-α는 10 µg/mL 및 100 µg/mL의 농도에서 각각 유의성을 나타내었다(Table.

성능/효과

1. 발효당귀 추출물은 탈과립에 의한 β-hexosaminidase 분비를 감소시켰다.
2. 발효당귀 추출물은 염증성 사이토카인인 IL-1β, IL-6, IL-8 및 TNF-α의 생성을 억제하였다.
3. 발효당귀 추출물은 COX-2 mRNA의 발현을 억제하였다.
4. 발효당귀 추출물은 히스타민의 유리를 억제하였다.

후속연구

결론적으로 Lactobacillus acidophilus로 발효시킨 당귀추출물은 활성화된 HMC-1 세포에 작용하여 탈과립에 의한 β-hexosaminidase 분비를 감소시키고, 염증성 사이토카인인 IL-1β, IL-6, IL-8 및 TNF-α의 생성을 억제하며, COX-2 mRNA의 발현을 억제하고, 히스타민의 유리를 억제하였다. 이는 발효당귀추출물이 아토피, 천식, 알레르기 비염 등의 다양한 알레르기성 질환의 개선에 효과가 있고 그 치료 및 증상경감에 사용될 수 있음을 의미하며, 앞으로 그 기전에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
이로 볼 때 Lactobacillus acidophilus로 발효한 당귀추출물이 아토피, 천식, 알레르기 비염 등의 다양한 알레르기성 질환의 개선 가능성을 시사하는 것으로 사료되며, 이에 대한 지속적인 연구가 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	알레르기란 무엇인가?	산업화의 심화에 따라 환경의 오염과 변화로 인해 아토피, 알레르기 비염, 천식 등 알레르기 관련 질환의 발생이 증가하고 있다1). 알레르기는 인체 면역반응의 일종으로 알려져 있으며 인체 외부에서 내부로 들어온 어떤 물질에 대해 면역체계가 지나치게 반응을 보이는 것으로 두드러기, 비염, 천식 등의 과민반응 현상이 나타난다2).
	비만세포의 긍정적 영향과 부정적 영향은 각각 무엇인가?	인체 내에서 비만세포는 고르게 분포되어 있으며 특히 외부환경과 맞닿아 있는 부위에서 다량 발견된다. 폐의 폐포 주위, 비강점막, 결막, 장관점막 등의 상피층과 결합하고 있어 최초 방어선 역할을 하는 동시에 진드기와 같은 항원과 상호작용하여 알레르기의 원인이 되기도 한다11).
	비만세포가 알레르기 반응을 일으키는 매커니즘은?	비만세포는 다양한 알레르기성 질환을 유발하는 체내 세포로 알려져 있다3). 비만세포는 세포질 내 과립을 풍부하게 가지고 있는 면역세포로서 주로 결체조직과 점막에 존재하며, 세포 표면에 존재하는 Fc epsilon Receptor Ⅰ (FcεRⅠ)와 immunoglobulin E (IgE)의 결합을 통해 과립 내 화학매개체와 사이토카인 등을 분비하면서 알레르기 반응을 일으키고 만성적으로 염증을 지속시키는데 중요한 역할을 한다4,5).

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