[논문]LPS로 자극한 RAW264.7 세포에서 크랜베리 폴리페놀 분획물의 항산화 효과

정하나; 이기욱; 황금택; 곽호경

doi:10.3746/jkfn.2015.44.8.1241

LPS로 자극한 RAW264.7 세포에서 크랜베리 폴리페놀 분획물의 항산화 효과
Antioxidant Properties of Polyphenol Fractions from Cranberry Powder in LPS-Stimulated RAW264.7 Cells 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.44 no.8, 2015년, pp.1241 - 1247

정하나 (서울대학교 식품영양학과, 생활과학연구소) , 이기욱 (서울대학교 식품영양학과, 생활과학연구소) , 황금택 (서울대학교 식품영양학과, 생활과학연구소) , 곽호경 (한국방송통신대학교 가정학과)

초록
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본 연구의 목적은 LPS로 자극한 RAW264.7 세포를 이용하여 크랜베리에서 분리한 폴리페놀 분획물의 항산화능을 분석하는 것이었다. 크랜베리 분말의 에틸 아세테이트 분획(EF)과 메탄올 분획(MF)은 C18-Sep-Pak 카트리지를 사용하여 분리했다. 20시간 동안 LPS로 자극한 RAW264.7 세포는 활성산소종(ROS)과 DNA 손상이 유의하게 증가하였으며, EF, MF 및 TF(EF+MF)로 전처리하고 LPS로 자극한 RAW264.7 세포에서는 ROS와 DNA 손상이 유의적으로 감소했다. 그러나 superoxide dismutase의 활성에는 차이가 없었다.

Abstract ▼ AI-Helper

The objective of this study was to determine antioxidant properties of polyphenol fractions of cranberry powder employing lipopolysaccharides (LPS)-stimulated RAW264.7 macrophage cells. Ethyl acetate fraction (EF) and methanol fraction (MF) of cranberry powder were prepared using a C18 Sep-Pak cartridge. When cells were treated with LPS for 20 h, intracellular reactive oxygen species (ROS) and DNA damage significantly increased. In cells pre-treated with EF, MF, and total fraction (TF: combining EF and MF), significant reductions of intracellular ROS were observed. The tested fractions reduced LPS-induced DNA damage measured by Hoechst staining. In addition, LPS-induced DNA oxidation was attenuated when cells were pre-treated with TF and MF. However, there was no significant difference in LPS-induced superoxide dismutase activity.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이처럼 크랜베리의 항염증 활성에 관한 다양한 연구가 진행되어 있으나 염증반응으로 유발되는 산화적 스트레스 억제 효과에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 LPS로 자극된 RAW264.7 macrophage cell line을이용하여 크랜베리 분말에서 분리한 폴리페놀 분획물의 산화적 스트레스 및 DNA 손상 억제 효과를 분석하였다.

제안 방법

또한 선행 연구들은 크랜베리가 anthocyanins, flavonols(quercetin-3-β-galactoside, quercetin-3-rhamnopyranoside, myricetin-3-β-galactoside), proanthocyanidins(epicatechin, epicatechin-(4β→8, 2β→O→7)-epicatechin, epicatechin-(4β→8)-epicatechin-(4β→8, 2β→O→7)-epicatechin, hydroxycin-namates를 주요 flavonoids로 함유하고 있는 것으로 보고했다(11-13). 본 연구에서는 크랜베리 분말에서 분리된 EF, MF, TF를 DMEM-F12 배지에 녹여 세포 실험에 사용하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용한 RAW264.7 세포는 DMEM(GibcoBRL, Grand Island, NY, USA) 배지를 사용하였으며, 5% fetal bovine serum(Gibco BRL)과 1% penicillin/ streptomycin(Gibco BRL)을 첨가하여 37°C의 CO₂ 인큐베이터에서 배양하였다. 세포가 80% 정도 증식하면 phosphatebuffer saline(PBS, pH 7.
크랜베리 분말은 Kiantama Oy(Suomussalmi, Finland)에서 구입하여 실험에 사용하였으며, 폴리페놀 분획물은Lacombe 등(17)과 Kalt 등(18)의 방법을 변형하여 분리하였다(Fig. 1). 크랜베리 분말 5 g을 취하여 50 mL의 증류수에 녹인 후 5,000×g에서 5분간 원심분리 하여 상층부를 Whatman No.

데이터처리

실험 결과의 통계처리는 SPSS program(version 12.0,SPSS, Chicago, IL, USA)을 이용하여 one-way ANOVAtest 및 Duncan's multiple range test를 하였다.

이론/모형

LPS로 자극된 RAW264.7 세포에서 크랜베리 분획물이 염증반응으로 인한 DNA 손상을 저하할 수 있는지 확인하고자 세포 내의 DNA를 Hoechst 염색과 Comet assay로 분석하였다(Fig. 5). 형광현미경으로 Hoechst로 염색한 세포핵의 형태를 확인하였을 때 LPS로 자극한 세포는 핵의 DNA응축과 분절이 많은 것으로 보아 염증 반응으로 인하여 DNA가 손상된 것을 알 수 있었다.

성능/효과

이러한 결과는 크랜베리 폴리페놀 분획물의 항산화 활성이 염증을 유발한 세포 내에서도 유효하며, 염증반응으로 인해 발생하는 ROS 생성을 감소시켜 과도한 염증반응을 감소시킬 수 있음을 나타낸다. 이것은 크랜베리에서 분리한 proanthocyanidin 분획물이 균에서 분리한 세포벽과 LPS로 자극한 대식세포의 세포독성을 감소시켰으며, 이것은 크랜베리가 염증으로 인한 nitric oxide와 ROS 생성을 감소시켜서 나타난 보호 효과일 수 있음을 보고한 연구와도 유사한결과이다(15).
이러한 연구 결과를 통해 크랜베리 함유 폴리페놀은 LPS로 자극한 RAW264.7 세포에서 발생하는 ROS와 DNA 손상을 억제할 수 있음을 확인하였다. 그러므로 본 연구의 결과를 배경으로 크랜베리가 염증반응으로 발생한 ROS에 의한 단순한 산화적 손상뿐만 아니라 염증반응에서 신호 전달이나 산화환원반응의 변화에 미치는 영향에 대한 깊이 있는 연구가 필요한 것으로 보인다.

후속연구

7 세포에서 발생하는 ROS와 DNA 손상을 억제할 수 있음을 확인하였다. 그러므로 본 연구의 결과를 배경으로 크랜베리가 염증반응으로 발생한 ROS에 의한 단순한 산화적 손상뿐만 아니라 염증반응에서 신호 전달이나 산화환원반응의 변화에 미치는 영향에 대한 깊이 있는 연구가 필요한 것으로 보인다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	크랜베리에 많이 함유된 항산화 물질은?	크랜베리는 요로감염을 포함한 감염성 질환의 예방에 도움을 주며 심혈관계 질환과 같은 만성 염증성 질환을 완화하는 등의 다양한 생리활성을 가졌으며, anthocyanidin,proanthocyanidins, quercetin과 같은 항산화제를 많이 함유하고 있어 높은 항산화 및 항염증 효과가 있다(11-13).특히 크랜베리가 함유하고 있는 폴리페놀은 LPS로 자극한 대식세포와 단핵구에서 proinflammatory cytokine의 생성을 효과적으로 억제했으며(3,4,14), 그 중에서도 proanthocyanidin은 다양한 종류의 균에서 분리한 LPS로 자극한 대식세포에서 nitric oxide와 ROS 생성을 억제하여 크랜베리가 염증으로 인한 산화적 스트레스를 감소시킬 수 있음을 보고했다(15).
	염증반응이란?	염증반응은 박테리아나 바이러스 같은 외부물질이 체내로 유입되었을 때 일어나는 생체 방어 반응으로 각종 조직세포와 면역세포가 이 과정에서 염증 매개 물질을 분비하는 작용을 한다. 하지만 염증 관련 세포에서 염증 매개 물질이 과도하게 생성되면 이는 만성 염증성질환의 원인이 된다(1,2).
	염증 관련 세포인 대식세포가 만성 염증 반응을 유도하는 과정은?	하지만 염증 관련 세포에서 염증 매개 물질이 과도하게 생성되면 이는 만성 염증성질환의 원인이 된다(1,2). 특히 lipopolysaccharide(LPS)나 면역세포들이 분비하는 사이토카인에 의하여 활성화된 대식세포는 nuclearfactor kappa B의 활성화로부터 이어지는 강한 염증반응을 일으키며, 과도한 inflammatory cytokine, nitric oxide,prostaglandin E2를 생성함으로써 만성적인 염증반응을 유도하는 것으로 알려져 있다(2-4).

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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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