[논문]Kaempferol이 LPS로 유도된 생쥐 중추신경계 염증에 미치는 영향

이흥기; 김도훈; 김연섭

doi:10.6116/kjh.2015.30.1.77.

Kaempferol이 LPS로 유도된 생쥐 중추신경계 염증에 미치는 영향
Effects of Kaempferol on Lippolysaccharide-induced Inflammation in Mouse Brain 원문보기

大韓本草學會誌 = The Korea journal of herbology, v.30 no.1, 2015년, pp.77 - 84

이흥기 (가천대학교 한의과대학 해부경혈학교실) , 김도훈 (가천대학교 한의과대학 원전의사학교실) , 김연섭 (가천대학교 한의과대학 해부경혈학교실)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives : Brain inflammation early activates the microglia and activated microglia secrete a variety of pro-inflammatory cytokines. Kaempferol, which is a flavonoid in Cuscutae Semen, shows a wide range of physiological activities, including neurons protection and anti-inflammatory actions through inhibition of pro-inflammatory mediators. The present study examined the modulatory effect of kaempferol on cytokines [tumor necrosis factor- alpha ($TNF-{\alpha}$), interleukin-1beta ($IL-1{\beta}$) and interleukin-6 (IL-6)] and cyclooxygenase-2 (COX-2) mRNA expression and microglia activation in the brain tissue of the mouse. Methods : Kaempferol was administered orally three doses of 10, 20 and 30 mg/kg respectively, once 1 hour before the lippolysaccharide(LPS) (3 mg/kg, i.p.) injection. Brain tissue was removed at 4 hours after LPS injection. Cytokines and COX-2 mRNA expression in the brain tissue was measured by the quantitative real-time polymerase chain reaction (PCR) method. Iba1 expression was calculated by western blotting method. Microglia was observed with immunohistochemistry. Immunohistochemistry stained microglia was analyzed by using ImageJ software. Results : Kaempferol 20 and 30 mg/kg was significantly attenuated the expression of $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$ and IL-6 mRNA. Kaempfrol 10, 20 and 30 mg/kg significantly attenuated COX-2 mRNA expression in the brain tissue. Kaempferol 30 mg/kg significantly suppressed the increase of Iba1 protein expression by LPS. Kaempferol 30 mg/kg significantly decreased the number of microglia in the cerebral cortex and the number and cell size of microglia in the hypothalamic region and the area percentage of ionized calcium binding adaptor molecule 1(Iba1)-expressed microglia in the hippocampus. Conclusions : This results indicate that kaempferol plays an anti-inflammatory role in the brain.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

이에 저자는 kaempferol이 중추신경계 염증에도 효과가 있을 것이라고 생각되어 kaempferol의 중추신경계에 대한 항염증 효능을 연구하였다. LPS를 생쥐 복강에 투여하여 염증을 유발시킨 후 뇌조직에서 염증성 싸이토카인인 tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), interleukin-1beta (IL-1β) 및 interleukin-6 (IL-6) mRNA 발현과 Cyclooxygenase-2(COX-2) mRNA 발현을 살펴보고 중추신경계염증의 특징인 미세아교세포의 활성을 관찰한 바 유의한 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.

제안 방법

Kaempferol의 중추신경계염증에 대한 효능을 관찰하기 위하여 생쥐에 LPS를 복강주사하고 뇌조직에서 염증유발 싸이토카인인 TNF-α, IL-1β 및 IL-6 mRNA 발현과 COX-2mRNA 발현을 살펴보고 중추신경계염증의 특징인 미세아교세포의 활성을 관찰한 결과 다음과 같다.
정상군 (Normal)은 약물처치 없이 통상적으로 사육되었으며, 대조군 (Control)은 LPS 3 ㎎/㎏을 복강주사 하였다. Kaempferol의 투여량에 따라 10 ㎎/㎏ 투여군과 20 ㎎/㎏ 투여군 및 30 ㎎/㎏ 투여군으로 구분하였으며, 각각의 용량을 생리식염수에 녹여 LPS의 복강주사 1시간 전에 1회 경구투여 하였다. 실험동물은 real-time polymerase chain reaction (PCR) 측정에 30마리, Western blotting 측정에 18마리, 면역조직화학염색에 18마리, 총 66마리의 생쥐가 사용되었다.

대상 데이터

본 실험에 사용한 kaempferol (C15H10O6; Molar mass, 286.24; #K0133)과 lipopolysaccharide (LPS; from Escherichia coli O55:B5)는 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)에서 구입하였다. Rabbit anti-ionized calcium binding adaptor molecule 1 (Iba1) antibody (#016-20001, #019-19741)는 Wako Pure Chemical Industries (Osaka, Japan)에서, mouse anti-β-actin antibody는 Chemicon International (Temecula, CA, USA)에서, goat anti-rabbit와 goat anti-mouse IgG horseradish peroxidase conjugated secondary antibody는 Santa Cruz Biotechnology (Santa, CA, USA)에서 구입하여 사용하였다.
실험동물로 C57BL/6 생쥐 (25-28 g) 수컷을 나라바이오텍 (Nara Biotech nology, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 실험에 사용한 생쥐는 온도 (21-23℃), 습도 (40-60%)와 조명 (12시간 명/암)이 자동적으로 유지되는 동물실에서 무균음수와 사료를 자유롭게 먹을 수 있게 사육되었고, 실험실 환경에 1주 이상 적응시킨 후 사용하였다.

데이터처리

본 연구에서 제시된 자료들은 Mean ± Standard error로 표시하였으며, 각 자료의 통계적 유의성 검증은 student's t-test와 ANOVA 분산분석을 사용하여 Control군과 kaempferol 투여군들 사이에 p<0.05일 때 유의성이 있는 것으로 판정하였다.

성능/효과

이러한 결과들을 종합해보면, kaempferol은 LPS에 의한 생쥐 뇌조직에서 염증유발 싸이토카인인 TNF-α, IL-1β, IL-6 및 COX-2의 mRNA의 발현을 현저히 감소시키고 중추신경계 염증의 특징인 미세아교세포의 활성을 억제시킴으로써 중추신경계 염증에 대한 항염증 효과를 발휘하는 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	Kaempferol(3,5,7-trihydroxy-2-(4-hydroxyphenyl)-4H-1-benzopyran-4-one)이란 무엇인가?	Kaempferol (3,5,7-trihydroxy-2-(4-hydroxyphenyl)-4H-1-benzopyran-4-one)은 馬牙木屬7), 紅花8), 靑黛9), 山養蔘10), 菟絲子11) 등에 함유되어 있는 플라보노이드 성분중 하나이다. Kaempferol의 실험적 연구에서 알레르기성 천식 생쥐12), lipopolysaccharide (LPS)로 유도된 유선염 생쥐13), 덱스트란 황산나트륨으로 유도된 궤양성 대장염 생쥐14) 및 카라기난을 이용한 air pouch model 쥐에서15) 항염증 효과가 있다고 보고되었다.
	중추신경계의 염증은 어떻게 시작되는가?	중추신경계의 염증은 침윤 주변 대식세포와 림프구뿐만 아니라 상주 미세아교세포와 성상세포의 활성화에 의해 시작된다. 활성화된 미세아교세포 등은 싸이토카인, 케모카인, 신경전달물질 및 활성 산소종을 과잉 분비한다1).
	중추신경계 염증은 어떠한 질환이나 발병과 강한 관련성이 있는가?	미세아교세포의 활성과 BBB의 붕괴로 매개된 중추신경계 염증은 신경세포 사멸과 허혈 재관류 손상에서 경색영역 (infarct area) 확산에 기여하는 중요한 요소이다3). 그리고 미세아교세포로 인한 중추신경염증은 뇌 허혈, 알츠하이머병, 파킨슨병, 헌팅턴병 및 루게릭병과 같은 신경퇴행성 질환 및 다양한 신경학적 발병과 강한 관련성이 있다고 한다4-6).

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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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