상추 추출물(Lactuca sativa L.)의 혈관내피세포에서 항염증 작용과 고지방 식이 생쥐에서 혈중 지질농도 개선에 미치는 영향 Anti-inflammatory Effect of Lactuca sativa L. Extract in Human Umbilical Vein Endothelial Cells and Improvement of Lipid Levels in Mice Fed a High-fat Diet원문보기
본 연구에서는 상추 추출물이 혈관내피세포의 염증반응에 미치는 영향 및 지질대사 개선 효과를 확인하기 위해 HUVEC을 이용한 in vitro 실험 및 고콜레스테롤혈증 모델을 이용한 동물실험을 수행하였다. 상추 추출물은 HUVEC에서 TNF-${\alpha}$에 의해 증가되는 세포접착단백질 ICAM-1, VCAM-1의 발현을 억제하였고 TNF-${\alpha}$에 의해 촉진되는 HUVEC와 단핵구 세포의 부착을 감소시켰다. 또한 상추 추출물은 TNF-${\alpha}$에 의해 증가되는 염증성 사이토카인 IL-6, IL-8 및 동맥경화 유발 케모카인 MCP-1의 생성을 농도 의존적으로 억제하였다. 고콜레스테롤혈증 동물모델에서 고콜레스테롤 식이군 및 상추 추출물이 첨가된 고콜레스테롤 식이군의 체중증가량 및 식이섭취량은 유의적인 차이를 보이지 않았다. 고콜레스테롤 식이군의 혈중 총 콜레스테롤 함량은 정상 식이군에 비해 크게 증가하였고 상추추출물이 첨가된 고콜레스테롤 식이군의 콜레스테롤 함량은 유의적으로 감소하였다. 고콜레스테롤 식이군의 혈중 중성지방 함량은 정상 식이군에 비해 약간 감소하였지만 유의적인 차이는 보이지 않았다. 상추 추출물이 첨가된 고콜레스테롤 식이군의 경우 혈중 중성지방 함량은 고콜레스테롤 식이군과 비교하였을 때 유의적인 차이를 보이지 않았다. 고콜레스테롤 식이군의 HDL-콜레스테롤 함량은 정상 식이군에 비해 감소하였고 상추 추출물이 첨가된 경우 HDL-콜레스테롤 함량은 고콜레스테롤 식이군에 비해 유의적으로 증가하였다. LDL-콜레스테롤 함량은 고콜레스테롤 식이군에서 크게 증가하였고 상추 추출물이 첨가된 경우 감소하였다. 혈청의 동맥경화지수 및 심혈관지수는 고콜레스테롤 식이군에서 정상 식이군에 비해 유의적으로 증가하였고 상추 추출물이 첨가된 고콜레스테롤 식이군에서 유의한 감소를 나타내었다. 이상의 연구결과는 상추 추출물이 혈관내피세포의 염증반응을 억제하여 혈관협착을 방지할 수 있고 혈중 지질대사의 개선 효과를 보여 혈액순환개선 및 동맥경화, 심혈관질환의 예방과 치료에 효과가 있다는 것을 의미한다.
본 연구에서는 상추 추출물이 혈관내피세포의 염증반응에 미치는 영향 및 지질대사 개선 효과를 확인하기 위해 HUVEC을 이용한 in vitro 실험 및 고콜레스테롤혈증 모델을 이용한 동물실험을 수행하였다. 상추 추출물은 HUVEC에서 TNF-${\alpha}$에 의해 증가되는 세포접착단백질 ICAM-1, VCAM-1의 발현을 억제하였고 TNF-${\alpha}$에 의해 촉진되는 HUVEC와 단핵구 세포의 부착을 감소시켰다. 또한 상추 추출물은 TNF-${\alpha}$에 의해 증가되는 염증성 사이토카인 IL-6, IL-8 및 동맥경화 유발 케모카인 MCP-1의 생성을 농도 의존적으로 억제하였다. 고콜레스테롤혈증 동물모델에서 고콜레스테롤 식이군 및 상추 추출물이 첨가된 고콜레스테롤 식이군의 체중증가량 및 식이섭취량은 유의적인 차이를 보이지 않았다. 고콜레스테롤 식이군의 혈중 총 콜레스테롤 함량은 정상 식이군에 비해 크게 증가하였고 상추추출물이 첨가된 고콜레스테롤 식이군의 콜레스테롤 함량은 유의적으로 감소하였다. 고콜레스테롤 식이군의 혈중 중성지방 함량은 정상 식이군에 비해 약간 감소하였지만 유의적인 차이는 보이지 않았다. 상추 추출물이 첨가된 고콜레스테롤 식이군의 경우 혈중 중성지방 함량은 고콜레스테롤 식이군과 비교하였을 때 유의적인 차이를 보이지 않았다. 고콜레스테롤 식이군의 HDL-콜레스테롤 함량은 정상 식이군에 비해 감소하였고 상추 추출물이 첨가된 경우 HDL-콜레스테롤 함량은 고콜레스테롤 식이군에 비해 유의적으로 증가하였다. LDL-콜레스테롤 함량은 고콜레스테롤 식이군에서 크게 증가하였고 상추 추출물이 첨가된 경우 감소하였다. 혈청의 동맥경화지수 및 심혈관지수는 고콜레스테롤 식이군에서 정상 식이군에 비해 유의적으로 증가하였고 상추 추출물이 첨가된 고콜레스테롤 식이군에서 유의한 감소를 나타내었다. 이상의 연구결과는 상추 추출물이 혈관내피세포의 염증반응을 억제하여 혈관협착을 방지할 수 있고 혈중 지질대사의 개선 효과를 보여 혈액순환개선 및 동맥경화, 심혈관질환의 예방과 치료에 효과가 있다는 것을 의미한다.
The objective of this study was to investigate the effects of a lettuce (Lactuca sativa L.) extract on the inflammation of human umbilical vein endothelial cell (HUVEC) and blood lipid improvement in hypercholesterolemic mice fed a high cholesterol diet. The lettuce extract (100% ethanol extract) in...
The objective of this study was to investigate the effects of a lettuce (Lactuca sativa L.) extract on the inflammation of human umbilical vein endothelial cell (HUVEC) and blood lipid improvement in hypercholesterolemic mice fed a high cholesterol diet. The lettuce extract (100% ethanol extract) inhibited the expression of intercellular adhesion molecule-1 and vascular cell adhesion molecule-1 in HUVEC treated with tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$). The lettuce extract suppressed the adhesion of THP-1 to TNF-${\alpha}$-treated HUVEC. The lettuce extract decreased the TNF-${\alpha}$-stimulated production of proinflammatory cytokine interleukin-6, interleukin-8 and chemokine monocyte chemotactic protein 1. In hypercholesterolemic mice, the lettuce extract reduced serum total cholesterol, triglyceride, and low-density lipoprotein-cholesterol level, while the lettuce extract elevated high-density lipoprotein-cholesterol level, resulting in the decrease of atherogenic index and cardiac risk factor level. These results suggested that lettuce extract can be an useful resource to show an anti-inflammatory effect and improve lipid metabolism.
The objective of this study was to investigate the effects of a lettuce (Lactuca sativa L.) extract on the inflammation of human umbilical vein endothelial cell (HUVEC) and blood lipid improvement in hypercholesterolemic mice fed a high cholesterol diet. The lettuce extract (100% ethanol extract) inhibited the expression of intercellular adhesion molecule-1 and vascular cell adhesion molecule-1 in HUVEC treated with tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$). The lettuce extract suppressed the adhesion of THP-1 to TNF-${\alpha}$-treated HUVEC. The lettuce extract decreased the TNF-${\alpha}$-stimulated production of proinflammatory cytokine interleukin-6, interleukin-8 and chemokine monocyte chemotactic protein 1. In hypercholesterolemic mice, the lettuce extract reduced serum total cholesterol, triglyceride, and low-density lipoprotein-cholesterol level, while the lettuce extract elevated high-density lipoprotein-cholesterol level, resulting in the decrease of atherogenic index and cardiac risk factor level. These results suggested that lettuce extract can be an useful resource to show an anti-inflammatory effect and improve lipid metabolism.
따라서 ACAT 활성 저해는 다량의 콜레스테롤 에스터 축적을 저해하여 콜레스테롤의 체내 축적 및 동맥경화의 예방과 치료에 효과가 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 ACAT 활성을 억제하는 것으로 확인된 상추 추출물의 효능을 검증하기 위해 인간 제대정맥혈관내피세포주(human umbilical vein endothelial cell; HUVEC)의 세포접착단백질 intercellular adhesion molecule1(ICAM-1), vascular cell adhesion molecule 1(VCAM-1)의 발현및 단핵구 세포 부착, 염증성 사이토카인 및 케모카인의 발현에 미치는 영향 등을 확인하고 고콜레스테롤 식이로 고콜레스테롤혈증을 유발시킨 쥐 모델에서 상추 추출물의 섭취에 의한 지질대사 개선 효과를 검토하고자 하였다.
제안 방법
정상 식이군, 고콜레스테롤 식이군 및 3%, 6% 상추 추출물을 함유하는 고콜레스테롤 식이군 Balb/c mice의 혈청 중 총콜레스테롤, 중성지방, HDL-콜레스테롤, LDL-콜레스테롤의 함량을 측정하여 상추 추출물이 고콜레스테롤혈증에 미치는 영향을 확인하였다(Table 3). 혈청내 LDL-콜레스테롤 함량의증가는 관상동맥벽에 콜레스테롤의 축적 및 동맥경화를 유발한다.
대상 데이터
HUVEC는 Modern Cell and Tissue Technologies(서울, 한국)에서 분양받았으며, 10% heat-inactivated FBS가 함유된 EGM-2(Endothelial Growth Media-2, Lonza, Walkersville, MD,USA) 배지를 사용하여 37℃, 5% CO2 조건에서 배양하였다. 단핵구 세포 THP-1 세포는 한국세포주은행(서울, 한국)에서 분양받았으며 1% penicillin-streptimycin과 10% heat-inactivatedFBS가 함유된 RPMI 1640 배지를 사용하여 37℃, 5% CO2 조건에서 배양하였다.
상추(Lactuca sativa L.)는 가락동 농수산물시장에서 구입하였고 세척 후 건조기(45℃)에서 24시간 동안 배습조건으로 건조하였다. 건조한 상추는 잘게 파쇄한 후 10배량(v/w)의 주정알코올로 실온에서 3회 추출하였고 여과지(Qualitative filterpaper No 2, Advantec MFS, Tokyo, Japan)를 사용하여 여과하였다.
실험동물은 Balb/c mice 4 주령을 오리엔트바이오(Gyeonggi- Do, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 물과 식이는 자유롭게 섭취할 수 있도록 공급하였고 동물실험실의 사육조건은 온도23±1℃, 습도 45±5%, 명암은 12시간 주기로 자동 조명 조절되었다.
데이터처리
본 실험에서 얻어진 결과는 평균±표준오차로 표기하였고, 통계적 유의성 검정은 Student's t-test 분석 후 P값이 0.05 미만 (P<0.05)인 경우를 통계학적으로 유의하다고 보았다
이론/모형
HUVEC 배양액 내에 존재하는 사이토카인 interleukin- 6(IL-6), interleukin-8(IL-8) 및 케모카인 monocyte chemotacticprotein 1(MCP-1)은 효소면역분석법(enzyme-linked immuno- sorbent assay; ELISA)으로 분석하였다(Zhou 등 2007). HUVEC를 0.
성능/효과
400 μg/mL의 상추 추출물이 처리된 경우 MCP-1은 대조군과 유사하게 감소하였다. 이 결과는 상추 추출물이 항염증 작용을 통해 염증성 사이토카인 및 케모카인의 발현을 억제한다는 것을 의미한다.
01). 이상의 결과는 심혈관계 질환의위험도 판단에 이용되는 동맥경화지수와 심혈관위험지수가 상추 추출물의 식이에 의해 유의하게 감소한다는 것을 의미하며 상추 추출물이 혈중 지질대사를 개선하여 심혈관계 질환의 위험을 감소시키는 효과가 있는 것으로 판단된다.
4% 감소되었다는 것을 의미한다. 이상의 결과를 통해 상추 추출물이 혈중 총 콜레스테롤을 유의적으로 개선시켰으며 HDL-콜레스테롤의 함량을 증가시키고 LDL-콜레스테롤의 함량을 감소시켜 전반적인 혈중 내 지질 개선 효과를 지닌다는 것을 확인하였다.
후속연구
동맥경화증에서 혈관협착 및 혈전형성은 세포접착단백질 ICAM-1,VCAM-1의 발현 증가 및 이에 따른 세포 간 접착 증가에 의해 유발될 수 있다(Hwang 등 1997; Utsumi 등 2007). 따라서ICAM-1, VCAM-1의 발현을 효과적으로 억제하는 상추 추출물은 혈액순환장애의 발생 및 악화를 개선할 수 있을 것으로기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
동맥경화에 주로 관여하는 지질단백질 LDL과 HDL의 특징은?
간에서 생성되는 콜레스테롤은 작고 둥근 입자형태로 혈액 중에 존재하며, 동맥경화에 주로 관여하는 지질단백질에는 low- density lipoprotein(LDL)과 high-density lipoprotein(HDL) 두 종류가 있다. HDL은 다른 조직에서 간으로 콜레스테롤을 운반하기 때문에 HDL이 많으면 혈관 등에서 콜레스테롤이 제거되나, LDL은 간에서 분비된 very low-density lipoprotein(VLDL)이 인체의 다른 조직으로 지질을 운반하고 남은 형태로서 고농도의 콜레스테롤을 함유하고 있어 LDL이 많으면 혈관에 콜레스테롤이 많이 쌓여서 동맥경화가 촉진된다(Durstine & Haskell1994; White 등 2015). 또한 혈중 LDL이 축적되면 혈액 내 지방질이 높아지고 고지혈증을 유발하며 혈소판 응집 기능 항진, 혈소판 응고시간 단축 등 혈액 응고에 변화를 일으켜 혈액점도가 상승하고 결국 혈액의 성질과 상태에 병적 변화가 나타나 혈관염에 의한 말초순환장애를 일으키게 된다.
콜레스테롤 농도가 높아지면 나타날 수 있는 질병은?
혈액의 흐름을 방해하고 혈관 노화를 촉진하는 콜레스테롤은 지방의 일종으로 세포의 원형질막 및 혈중 지질단백질(lipoprotein)의 필수 구성성분이다(Ikonen E 2008). 하지만 혈액 속의 콜레스테롤 농도가 높으면 다양한 대사성 질환의 원인이 되어 협심증이나 심근경색증(허혈성 심장병이라고도 함) 등의 심장질환과 뇌졸중, 고혈압 등의 뇌혈관 질환의 원인이 되기도 한다(Bhatt & Rohatgi 2016; Ellulu 등 2016). 간에서 생성되는 콜레스테롤은 작고 둥근 입자형태로 혈액 중에 존재하며, 동맥경화에 주로 관여하는 지질단백질에는 low- density lipoprotein(LDL)과 high-density lipoprotein(HDL) 두 종류가 있다.
대사성 질환이 생기는 원인은?
고스테로이드혈증, 이상지질혈증, 비만, 당뇨와 같은 대사성 질환은 식습관의 서구화, 음식물의 과잉섭취 및 불균형 섭취, 운동부족, 고령화, 스트레스 등과 같은 다양한 요인에 의해 발생되며 성인은 물론 청소년들에게까지 증가되는 추세이다(Jung 등 2014).
참고문헌 (26)
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