[논문]LPS로 유도한 RAW 264.7 세포의 염증반응에서 흰민들레의 항염증 효과

김민준; 배기상; 최선복; 조일주; 김동구; 신준연; 이성곤; 김명진; 박성주; 송호준

doi:10.6116/kjh.2014.29.6.21.

LPS로 유도한 RAW 264.7 세포의 염증반응에서 흰민들레의 항염증 효과
The anti-inflammatory effect of Taraxacum coreanum on lipopolysaccharide induced inflammatory response on RAW 264.7 cells 원문보기

大韓本草學會誌 = The Korea journal of herbology, v.29 no.6, 2014년, pp.21 - 26

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives : Taraxacum coreanum (TC) have been used as a traditional medicine to treat inflammatory diseases and anti-oxidant effect in Korea. However, the anti-inflammatory effect of TC water extract on lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammation is not well-known. Therefore, this study was performed to identify the anti-inflammatory effect of TC on LPS induced inflammatory. Methods : RAW 264.7 cells were treated with 500 ng/mL of LPS. Water extracts of TC (0.1, 0.25, 0.5 mg/ml) was treated 1 h prior to LPS. Cell viability was measured by MTT assay. Levels of nitric oxide (NO) were measured with Griess reagent and pro-inflammatory cytokines were measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and real-time polymerase chain reaction (real-time PCR). We also examined molecular mechanisms such as mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and nuclear factor-B ($NF-{\kappa}B$) activation by western blot. Results : Water Extract from TC itself did not have any cytotoxic effect in RAW 264.7 cells. TC treatment inhibited the production of NO production, and pro-inflamamtory cytokines such as interleukin (IL)-6 and $IL-1{\beta}$ on protein and mRNA levels. In addition, TC treatment inhibited the LPS-induced activation of MAPKs such as extracellular signal-regulated kinase1/2 (ERK1/2), p38 kinases (p38), c-Jun $NH_2$-terminal kinase (JNK) and $NF-{\kappa}B$. Conclusions : In summary, our result suggest that treatment of TC could reduce the LPS-induced inflammation. Thereby, TC could be used as a protective agent against inflammation. Also, this study could give a clinical basis that TC could be a drug or agent to prevent inflammation.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이에 우리나라에서 흰색꽃인 민들레에 대한 연구가 부족하여 재배한 흰색 꽃인 민들레를 채취하여 연구에 착수하게 되었다. 본 연구는 흰민들레 물 추출물의 RAW 264.7 대식 세포에서 항염증작용 및 기전을 밝히고자 LPS로 염증을 유도하여 염증 매개물질인 NO, 전 염증성 cytokine의 발현을 조사하였고, 이에 따른 기전을 조사하기 위해 MAPKs과 NF-κB의 활성화를 조사하였다.
이에 우리나라에서 흰색꽃인 민들레에 대한 연구가 부족하여 재배한 흰색 꽃인 민들레를 채취하여 연구에 착수하게 되었다. 본 연구는 흰민들레 물 추출물의 RAW 264.

제안 방법

LPS (500 ng/㎖)로 RAW 264.7 세포에 염증매개물질의 생성에 미치는 약물의 효과를 알아보기 위하여, LPS를 자극하기 전 TC 추출물을 1시간동안 전 처리 하였다. 전염증 cytokine의 염증매개물질은 세포 상층액에서 Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)법으로 정량하였다.
TC 물 추출물이 RAW 264.7 cell에서 전 염증성 cytokine들을 단백질 수준에서 억제하였음을 착안하여 mRNA 수준에서도 전 염증성 cytokine의 활성을 억제할 수 있는지 확인하기 위하여 TC 물 추출물을 1시간 전 처리 한 후 RAW 264.7 cell을 24시간 동안 LPS로 자극 하여 IL-1β 및 IL-6의 mRNA를 정량적 중합 효소 반응 방법으로 측정을 하였다. 그 결과 TC 물 추출물을 전 처리한 군에서 IL-1β 및 IL-6의 mRNA 발현이 농도 의존적으로 억제되었다(Fig.
TC 추출물이 세포의 생존율에 영향을 주는지를 검사하기 위해서 RAW 264.7 세포에 TC 물 추출물을 처리하여 MTT 방법을 통하여 세포의 생존율을 측정하였다. 그 결과 TC는 0.

대상 데이터

마우스의 대식세포주인 RAW 264.7은 한국세포주은행 (KCLB; Seoul, Korea)으로부터 분양받았다. 세포배양을 위해 10% Fetal bovine serum (FBS)와 1% penicillin-streptomycin을 첨가한 RPMI-1640 배지를 사용하였다.
흰민들레는 서울시 도봉구 도봉동에서 재배한 것으로 흰민들레 1kg을 구입하여 원광대학교 한의과대학 본초학교실에서 정선한 후 사용하였다. 흰민들레는 원광대학교 한의과대학 송호준교수에 의하여 동정 및 확인되었다.

데이터처리

모든 실험 결과는 3회 이상 실시하여 그 평균값을 기초로 Mean±S.D.로 나타내었다. 실험결과에 대한 통계처리는 SPSS 분석프로그램의 one way ANOVA에 준하였고, p-value가 0.
로 나타내었다. 실험결과에 대한 통계처리는 SPSS 분석프로그램의 one way ANOVA에 준하였고, p-value가 0.05 미만일 경우 유의한 것으로 판정하였다.

이론/모형

LPS로 유도로 인한 전 염증성 cytokine의 생성에 관하여 TC 물 출물의 효과를 확인하기 위하여 ELISA assay를 이용해 cytokine을 측정하였다. TC 물 추출물을 1시간 전 처리한 후 RAW 264.
7 세포에 염증매개물질의 생성에 미치는 약물의 효과를 알아보기 위하여, LPS를 자극하기 전 TC 추출물을 1시간동안 전 처리 하였다. 전염증 cytokine의 염증매개물질은 세포 상층액에서 Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)법으로 정량하였다. ELISA는 BD pharmingen (CA, USA)에서 Mouse ELISA kit for IL-1β, IL-6를 구입하여 시행하였다.

성능/효과

1. 흰민들레 추출물은 대식세포에서 세포독성을 거의 나타내지 않았다.
2. 흰민들레 추출물은 대식세포에서 농도 의존적으로 NO의 생성을 억제하였다.
3. 흰민들레 추출물은 대식세포에서 IL-1β, IL-6와 같은 염증성 cytokine의 생성을 단백질 수준과 mRNA수준에서 억제하였다.
4. 흰민들레 추출물은 대식세포에서 p38, JNK, ERK1/2의 인산화를 억제하였고, 또한 Iκ-Bα의 분해를 억제하였다.
이상의 결과는 흰민들레의 물 추출물이 RAW 264.7 세포에 작용하여 NO 및 IL-1β, IL-6의 생산을 억제하였으며, MAPKs 중 p38, JNK, ERK1/2의 인산화와 Iκ-Bα의 분해를 억제하였다. 따라서 흰민들레가 항염증 치료에 응용될 수 있다고 사료된다.
이상의 결과를 종합하여 볼 때, 흰민들레는 p38, ERK1/2, JNK의 인산화를 억제하고 NF-κB의 활성 억제를 통해 NO와 전염증성 cytokine의 생산을 억제하는 결과를 얻을 수 있었다. 최근의 많은 연구들에서 메탄올을 통해 유효성분을 추출하여 항염 등의 여러 연구에 많이 사용되고 있지만, 한의학에서 탕제(湯劑)는 주로 물로 전탕하여 사용되기 때문에 메탄올 추출물보다 더욱 의의가 있을 것 이라고 사료되며, 결론적으로, 흰민들레의 항염증효과는 염증성 질환에 있어서 치료와 예방에 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

후속연구

7 세포에 작용하여 NO 및 IL-1β, IL-6의 생산을 억제하였으며, MAPKs 중 p38, JNK, ERK1/2의 인산화와 Iκ-Bα의 분해를 억제하였다. 따라서 흰민들레가 항염증 치료에 응용될 수 있다고 사료된다.
최근의 많은 연구들에서 메탄올을 통해 유효성분을 추출하여 항염 등의 여러 연구에 많이 사용되고 있지만, 한의학에서 탕제(湯劑)는 주로 물로 전탕하여 사용되기 때문에 메탄올 추출물보다 더욱 의의가 있을 것 이라고 사료되며, 결론적으로, 흰민들레의 항염증효과는 염증성 질환에 있어서 치료와 예방에 사용될 수 있을 것으로 사료된다. 앞으로 흰민들레의 동물실험 등 추가적인 실험을 통하여 항염 효과에 대해 심도 있는 연구로 임상응용에 활용도가 많을 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	흰민들레 Taraxacum coreanum (TC)의 특징은?	흰민들레 Taraxacum coreanum (TC)는 국화과(Compositae)의 여러해살이 풀인 민들레의 종류로 꽃이 노란색인 민들레 (Taraxacum platycarpum H. Dahlstedt)와 비슷하지만 이와 달리 흰색인 것이 특징이다8). 민들레는 포공영(蒲公英)으로 味는 苦, 甘하고 性은 寒하며, 肝 ,胃經에 작용하고 淸熱解毒, 消癰散結, 利濕通淋의 효능이 있다고 알려져 있고, 강장, 해열, 이뇨, 건위, 거담, 해독 등에 사용 되었다.
	Lipopolysaccharide (LPS)란?	Lipopolysaccharide (LPS)는 대식세포의 감염초기에 반응하고 숙주 방어에 주요 역할을 하는 그람 음성균의 외막 성분이다3,4). 그러나 LPS의 과도한 자극은 macrophage에서 tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin (IL)-1β 및 IL-6와 같은 전 염증성 매개물질을 분비시키며, nitric oxide (NO), prostaglandin E2 (PGE2)등의 염증매개물질을 분비 시킨다3,4).
	민들레는 서양의학에서 어떻게 사용됐는가?	민들레는 포공영(蒲公英)으로 味는 苦, 甘하고 性은 寒하며, 肝 ,胃經에 작용하고 淸熱解毒, 消癰散結, 利濕通淋의 효능이 있다고 알려져 있고, 강장, 해열, 이뇨, 건위, 거담, 해독 등에 사용 되었다. 서양의학에서는 항산화, 항균, 담즙 분비 촉진, 항류마티스 및 이뇨 등에 사용할 수 있는 약재로 여러 질병에 오래전부터 널리 사용되었다9-14). 특히 흰민들레는 최근 연구에서 위암의 억제, 항산화 효과, 항균활성 등의 효능이 밝혀졌다15-17).

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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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