LPS가 처리된 RAW 264.7 대식세포에서 Nrf2/HO-1 경로 조절을 통한 매실 추출물의 NO 생성 억제 효과 Inhibition of NO Production by Ethanol Extract of Prunus mume Fruits in LPS-Stimulated RAW 264.7 Macrophages through Regulation of the Nrf2/HO-1 Signaling Pathway원문보기
Objectives : The fruit of Prunus mume Siebold & Zucc. has been used as an alternative medicine and functional food in Korea and Japan for preventive and therapeutic purposes. However, its molecular actions and mechanism on anti-inflammatory activity have not been clearly investigated. The aim of thi...
Objectives : The fruit of Prunus mume Siebold & Zucc. has been used as an alternative medicine and functional food in Korea and Japan for preventive and therapeutic purposes. However, its molecular actions and mechanism on anti-inflammatory activity have not been clearly investigated. The aim of this study was to clarify the anti-inflammatory activity of the ethanol extract of P. mume fruit (EEPM) in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 cells, and sought to understand the associated molecular mechanisms. Methods : Cytotoxicity was assessed by an MTT assay. The amount of nitric oxide (NO) production was determined by nitrite assay. The mRNA expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS) was analyzed by RT-PCR. In addition, expression levels of iNOS, nuclear factor-erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) and heme oxygenase-1 (HO-1) protein were detected by Western blotting. Results : Our data indicated that EEPM inhibited NO production in LPS-stimulated RAW264.7 cells in a concentration-dependent manner. At the mRNA and protein levels, EEPM suppressed LPS-induced iNOS expression. On the other hand, EEPM markedly enhanced HO-1 expression, which was associated with an induction and nuclear translocation of Nrf2. Moreover, the inhibitory effect of EEPM against LPS‑induced NO production was significantly enhanced by hemin, a HO-1 inducer; however, EEPM's effect on the production of NO was abolished by zinc protoporphyrin IX, a HO-1 inhibitor. Conclusion : The results suggest that EEPM can act as a suppressor agent on NO production through an activation of Nrf2/HO-1 signaling pathway, and may be a promising candidate for the treatment of inflammatory diseases.
Objectives : The fruit of Prunus mume Siebold & Zucc. has been used as an alternative medicine and functional food in Korea and Japan for preventive and therapeutic purposes. However, its molecular actions and mechanism on anti-inflammatory activity have not been clearly investigated. The aim of this study was to clarify the anti-inflammatory activity of the ethanol extract of P. mume fruit (EEPM) in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 cells, and sought to understand the associated molecular mechanisms. Methods : Cytotoxicity was assessed by an MTT assay. The amount of nitric oxide (NO) production was determined by nitrite assay. The mRNA expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS) was analyzed by RT-PCR. In addition, expression levels of iNOS, nuclear factor-erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) and heme oxygenase-1 (HO-1) protein were detected by Western blotting. Results : Our data indicated that EEPM inhibited NO production in LPS-stimulated RAW264.7 cells in a concentration-dependent manner. At the mRNA and protein levels, EEPM suppressed LPS-induced iNOS expression. On the other hand, EEPM markedly enhanced HO-1 expression, which was associated with an induction and nuclear translocation of Nrf2. Moreover, the inhibitory effect of EEPM against LPS‑induced NO production was significantly enhanced by hemin, a HO-1 inducer; however, EEPM's effect on the production of NO was abolished by zinc protoporphyrin IX, a HO-1 inhibitor. Conclusion : The results suggest that EEPM can act as a suppressor agent on NO production through an activation of Nrf2/HO-1 signaling pathway, and may be a promising candidate for the treatment of inflammatory diseases.
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문제 정의
EEPM의 NO 생성 억제 효과에 미치는 HO-1의 영향을 알아보기 위하여, HO-1 발현 유도제인 hemin를 이용하여 EEPM에 의한 NO 생성과 iNOS 발현 억제에 미치는 영향을 조사하였다. HO-1 발현 유도제인 hemin을 EEPM과 함께 처리하여 HO-1 발현을 유도하였을 때 EEPM에 의해 억제되었던 NO의 생성과 iNOS 발현 억제 효과를 더욱 증가하였음을 알 수 있었다(Fig.
따라서 EEPM의 iNOS 발현 제어를 통한 NO의 생성 억제 효과가 Nrf2/HO-1 신호 전달계와 직접 연관성을 가지는지의 여부를 조사하기 위하여 EEPM의 NO 생성과 iNOS 발현 억제에 미치는 HO-1 inducer 및 inhibitor의 영향을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면, HO-1 inducer인 hemin을 처리하여 HO-1 활성을 유도하였을 때 EEPM에 의해 감소되어진 NO의 생성과 iNOS의 발현이 더욱 감소되었다(Fig.
그러나 매실이 Nrf2/HO-1의 조절을 통해 항염증 효과를 가진다는 내용은 보고된 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 매실 에탄올 추출물(ethanol extract of P. mume fruit, EEPM)의 항염증 효과를 알아보기 위하여 LPS 로 자극된 RAW 264.7 대식세포에서 염증 반응의 주요한 매개분자인 NO생성에 미치는 영향을 조사하고 Nrf2/HO-1 발현에 미치는 영향을 비교하여 매실 추출물에 의한 항염증효과와 작용기전을 규명하고자 하였다.
특히 풍부한 유기산과 섬유소 및 생리활성 성분을 함유하고 있어서 다양한 약리학 및 생물학적 활성을 가지는 것으로 보고되어 있으나19-21), 매실 추출물에 의한 항염증작용 및 그에 따른 분자생물학적 기전에 대해서는 명확히 밝혀져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 매실 추출물(EEPM)의 항염증 효능을 NO 생성 측면에서 검토하고 이러한 효능의 분자생물학적 기전에 대해 규명하고자 하였다.
본 연구에서는 LPS에 의해 활성화된 RAW 264.7 대식세포에서의 NO 생성 및 iNOS 발현에 미치는 EEPM의 효능을 확인하였다. LPS가 처리된 RAW 264.
이상에서 확인된 EEPM의 NO 생성억제에 HO-1이 직접 관여할 가능성을 재확인하기 위하여 HO-1 발현 억제제인 ZnPP를 이용하여 EEPM에 의한 NO 생성과 iNOS 발현 억제에 미치는 영향을 조사하였다. Fig.
제안 방법
EEPM 처리에 따른 번역 수준에서의 유전자 발현 변화의 관찰을 위하여 준비된 세포에 적당량의 lysis buffer [25 mM Tris-Cl (pH 7.5), 250 mM NaCl, 5 mM ethylenediaminetetraacetic acid, 1% Nonidet-P40, 1 mM phenymethylsulfonyl fluoride, 5 mM dithiothreitol] 를 첨가하여 4℃에서 1시간 이상 반응시킨 후, 14,000 rpm으로 30분간 원심 분리하여 상층액에 있는 단백질을 분리하였다. 상층액의 단백질 농도는 Bio-Rad 단백질 정량 시약(Bio-Rad, Hercules, CA, USA)과 그 사용방법에 따라 정량한 다음 동량의 Laemilni sample buffer (Bio-Rad)와 혼합하여 sodium dodecyl sulfate (SDS)-polyacrylamide gel을 이용하여 전기영동을 실시하였다.
3A에 나타난 바와 같이, HO-1의 단백질 발현이 EEPM 처리 시간 의존적으로 증가하였으며, Nrf2 발현 또한 EEPM 처리 시간 의존적으로 증가되었다. EEPM 처리에 의해 증가된 Nrf2가 핵으로 이동되었는지의 여부를 조사하기 위하여 EEPM가 처리된 세포의 세포질과 핵을 분획하여 이들에서 Nrf2의 발현 정도를 분석하였다. Fig.
EEPM의 항염증 효능 실험조건을 설정하기 위하여 24시간 동안 적정 농도로 RAW 264.7 세포에 처리한 후 MTT assay를 실시하여 세포 생존도 변화를 측정하였다. Fig.
EEPM의 항염증효과와 관련하여 핵과 세포질에서 Nrf2의 발현 양상을 비교하기 위해 6 well plate에 RAW 264.7 대식세포를 분주하여 안정화시킨 후 EEPM를 1시간 전처리하고 LPS (100 ng/ml)를 처리하였다. 적정 시간 후 세포를 모아 Nuclear and Cytoplasmic Extraction Reagents Kit (Pierce Biotechnology, Rockford, IL, USA)를 사용하여 핵과 세포질을 분리하였다.
EEPM이 함유된 배지에서 배양된 세포를 대상으로 Tryzol Reagent (Invitrogen Co., Carlsbad, CA, USA)를 이용하여 RNA를 추출하였으며, iNOS의 primer (iNOS: 5’ CGT GTT TAC CAT GAG GCT GA 3’ and 5’ GCT TCA GGT TCC TGA TCC AA 3’)와 ONE-STEP RT-PCR PreMix kit (iNtRON Biotechnology, Republic of Korea)를 이용하여 PCR을 수행하였다.
LPS 자극에 의한 RAW 264.7 대식세포의 NO 생성에 미치는 EEPM의 영향을 검토하기 위하여 배양액 내의 nitrite 농도를 Griess reagent를 이용하여 측정하였다. 이를 위하여 RAW 264.
LPS에 의한 NO의 생성을 감소시킨 EEPM의 효과가 iNOS의 발현억제에 의한 것인지 알아보기 위하여 RT-PCR과 western blot을 수행하였다.
)가 함유된 PBS 용액으로 coverslip에 부착된 세포를 10 분간 고정하고, 100% methanol을 처리하여 상온에 10 분간 반응시켰다. PBS로 세포를 수세 후, Nrf2 항체(Santa Cruz Biotechnology Inc.)를 1 시간 처리하고, fluorescein isothiocyanate (FITC) conjugated donkey anti-rabbit immunoglobulin G (IgG, Jackson Immuno Research Laboratories, Inc., West Grove, PA, USA)로 1 시간 더 반응을 시켰다. 다시 PBS로 수세 후, 4,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI, Sigma-Aldrich Chemical Co.
RAW 264.7 대식세포의 증식에 미치는 EEPM의 영향을 조사하기 위하여 세포 배양용 6 well plate에 3×105 cells/well로 세포를 분주하고 적정 농도의 EEPM 단독, 100 ng/ml의 LPS (Sigma-Aldrich Chemical Co.) 단독 또는 EEPM을 1시간 선처리 후 LPS를 처리하였다.
RAW 264.7 세포에서 LPS에 의해 유도되는 염증 매개인자인 NO의 생성과 NO 생성에 관여하는 iNOS 단백질의 발현 증가에 미치는 EEPM의 영향을 조사하였다. 이를 위하여 RAW 264.
, West Grove, PA, USA)로 1 시간 더 반응을 시켰다. 다시 PBS로 수세 후, 4,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI, Sigma-Aldrich Chemical Co.) 용액으로 10 분간 핵을 염색한 후 형광현미경(Carl Zeiss, Jena, Germany)하에서 Nrf2의 발현 정도를 관찰하였다.
다음은 HO-1과 HO-1의 발현을 조절하는 전사인자인 Nrf2의 발현에 미치는 EEPM의 영향을 조사하였다. Fig.
EEPM의 항염증효과와 관련하여 Nrf2의 핵과 세포질에서 발현 양상을 시각적으로 확인하기 위하여 면역 형광분석법을 실시하였다. 먼저 세포 배양용 4 well cell culture slide에 RAW 264.7 대식세포를 분주하여 안정화 시킨 후 EEPM을 처리하고 1 시간 후에 LPS (100 ng/ml)를 처리하였다. 적정 시간 처리 후, 4% paraformaldehyde (Sigma-Aldrich Chemical Co.
반응이 끝난 다음 MTT 시약을 제거하고 DMSO를 2 ml씩 각 well에 분주하여 생성된 formazan을 모두 녹인 후 96 well plate에 200 μl씩 옮겨서 enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) reader (Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA)로 540 nm에서 흡광도 변화를 측정하여 대조군에 대한 세포생존율을 백분율로 표시하였다.
그리고 적정 1 차 항체를 처리하여 상온에서 2 시간 이상 또는 4℃에서 over night 반응시킨 다음 phosphate buffer saline (PBS)-T (PBS with Tween 20)로 세척하고 1차 항체에 맞는 2차 항체를 사용하여 상온에서 1 시간 정도 반응시켰다. 반응이 끝난 후 암실에서 enhanced chemiluminesence (ECL) solution (Santa Cruz Biotechnology Inc., Santa Cruz, CA, USA)을 적용시킨 다음 X-ray film에 감광시켜 특정 단백질의 발현 변화를 분석하였다. 본 실험에서 단백질 분석을 위하여 사용된 항체들은 Santa Cruz Biotechnology Inc.
배양액 100 μl와 동량의 Griess reagent시약(Sigma-Aldrich Chemical Co.)을 상온에서 반응시킨 후 ELISA reader로 540 nm에서 흡광도를 측정하였는데, sodium nitrite (NaNO2)의 농도별 표준곡선을 이용하여 배양액 내의 NO 농도를 결정하였다.
상층액의 단백질 농도는 Bio-Rad 단백질 정량 시약(Bio-Rad, Hercules, CA, USA)과 그 사용방법에 따라 정량한 다음 동량의 Laemilni sample buffer (Bio-Rad)와 혼합하여 sodium dodecyl sulfate (SDS)-polyacrylamide gel을 이용하여 전기영동을 실시하였다.
7 대식세포의 NO 생성에 미치는 EEPM의 영향을 검토하기 위하여 배양액 내의 nitrite 농도를 Griess reagent를 이용하여 측정하였다. 이를 위하여 RAW 264.7 대식세포에 적정 농도의 EEPM 단독, LPS (100 ng/ml) 단독 또는 EEPM 을 1 시간 선처리 후 LPS를 처리하여 24시간 배양한 후 세포 배양액을 수거하였다. 배양액 100 μl와 동량의 Griess reagent시약(Sigma-Aldrich Chemical Co.
7 세포에서 LPS에 의해 유도되는 염증 매개인자인 NO의 생성과 NO 생성에 관여하는 iNOS 단백질의 발현 증가에 미치는 EEPM의 영향을 조사하였다. 이를 위하여 RAW 264.7 세포에 1 및 2 mg/ml 의 EEPM을 1시간 전처리하고, LPS로 24시간 자극하여 상층의 배지로 방출되는 NO의 생성량을 분석하였다. Fig.
, Carlsbad, CA, USA)를 이용하여 RNA를 추출하였으며, iNOS의 primer (iNOS: 5’ CGT GTT TAC CAT GAG GCT GA 3’ and 5’ GCT TCA GGT TCC TGA TCC AA 3’)와 ONE-STEP RT-PCR PreMix kit (iNtRON Biotechnology, Republic of Korea)를 이용하여 PCR을 수행하였다. 이후 증폭된 DNA 산물을 1.5% agarose gel를 사용하여 100 volt에서 20분간 전기영동하고 ethidium bromide (EtBr, Sigma-Aldrich Chemical Co.)로 염색 후 UV 하에서 관찰하였다. 아울러 PCR 반응의 대조군으로 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH: 5' GTC ATC ATC TCC GCC CCT TCT GC 3' and 5' GAT GCC TGC TTC ACC ACC TTC TTG 3')를 사용하였다.
7 대식세포를 분주하여 안정화시킨 후 EEPM를 1시간 전처리하고 LPS (100 ng/ml)를 처리하였다. 적정 시간 후 세포를 모아 Nuclear and Cytoplasmic Extraction Reagents Kit (Pierce Biotechnology, Rockford, IL, USA)를 사용하여 핵과 세포질을 분리하였다.
대상 데이터
RAW 264.7 대식세포는 American Type Culture Collection (Manassas, VA, USA)에서 구입하여, 10% fetal bovine serum (FBS, WELGENE, Daegu, Republic of Korea)이 함유된 Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM)을 사용하여 37℃, 5% CO2 배양기에서 배양하였으며, 세포의 증식에 따른 과밀도 현상을 해소하기 위하여 2-3일에 간격으로 세포를 부유시킨 후 적정수의 세포를 유지하였다.
본 실험에 사용된 매실은 동의대학교 부속한방병원에서 제공받았으며, EEPM을 얻기 위하여 흐르는 물로 충분히 세척하고 건조시킨 후 잘게 분쇄하였다. 건조된 매실 100 g 당 ethanol 1 L를 첨가하여 60℃, 150 rpm으로 3일간 교반 후 상층액만 분리 하여 3,000 rpm에서 20분간 원심분리시켜 찌꺼기를 제거하였다.
아울러 PCR 반응의 대조군으로 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH: 5' GTC ATC ATC TCC GCC CCT TCT GC 3' and 5' GAT GCC TGC TTC ACC ACC TTC TTG 3')를 사용하였다.
데이터처리
실험 결과들의 유의성을 검정하기 위하여 분산분석 (ANOVA)을 실시한 후 p < 0.05 수준에서 Duncan's multiple range tests를 실시하였으며, 그 결과는 평균 (mean) ± 표준편차(standard deviation, SD)로 표시하였다.
이론/모형
EEPM의 항염증효과와 관련하여 Nrf2의 핵과 세포질에서 발현 양상을 시각적으로 확인하기 위하여 면역 형광분석법을 실시하였다. 먼저 세포 배양용 4 well cell culture slide에 RAW 264.
성능/효과
7 세포에 1 및 2 mg/ml 의 EEPM을 1시간 전처리하고, LPS로 24시간 자극하여 상층의 배지로 방출되는 NO의 생성량을 분석하였다. Fig. 2A에 제시한 바와 같이, LPS (100 ng/ml) 단독 처리에 의해 현저히 증가된 NO의 생성이 EEPM 전처리에 의하여 유의적으로 억제되었다. 이러한 NO의 생성변화가 iNOS 발현의 변화와 연관성이 있는지를 확인해 본 결과, NO 생성 억제와 유사하게 mRNA 및 단백질 수분에서의 iNOS 발현이 억제되었다(Fig.
EEPM의 NO 생성 억제 효과에 미치는 HO-1의 영향을 알아보기 위하여, HO-1 발현 유도제인 hemin를 이용하여 EEPM에 의한 NO 생성과 iNOS 발현 억제에 미치는 영향을 조사하였다. HO-1 발현 유도제인 hemin을 EEPM과 함께 처리하여 HO-1 발현을 유도하였을 때 EEPM에 의해 억제되었던 NO의 생성과 iNOS 발현 억제 효과를 더욱 증가하였음을 알 수 있었다(Fig. 4). 또한 EEPM을 처리하지 않고 hemin 전처리 후 LPS로 24시간 자극하였을 때에도 NO의 생성과 iNOS의 발현이 현저하게 감소하는 것을 확인하여 HO-1의 증가가 항염증효과와 관련이 있는 것을 확인할 수 있었다.
7 대식세포에서의 NO 생성 및 iNOS 발현에 미치는 EEPM의 효능을 확인하였다. LPS가 처리된 RAW 264.7 대식세포에서 NO의 함량이 현저하게 증가하였으나 EEPM 처리에 의해 농도 의존적으로 감소하였으며, 이는 전사 및 번역 수준에서 iNOS의 발현억제와 연관성이 있었다. 아울러 EEPM는 Nrf2의 발현 증가를 통하여 HO-1의 활성을 촉진시켰을 가능성을 확인하였으며, HO-1의 활성 조절제를 통한 결과들은 EEPM에 의한 NO 생성 억제가 Nrf2/HO-1 신호전달 경로 의존적임을 보여주었다.
7 세포에서는 iNOS의 mRNA와 단백질이 거의 발현되지 않았지만 LPS 자극에 의하여 현저하게 증가하였다. 그러나 LPS에 의해 증가한 iNOS mRNA와 단백질의 발현이 EEPM 처리 농도 의존적으로 감소되어 (Fig. 2B 및 C), NO의 생성 억제는 전사 수준에서의 iNOS의 발현 억제에 의한 것임을 알 수 있었다.
또한, HO-1 단백질 발현은 Nrf2 의존적으로 조절되는데, 핵으로 이동된 Nrf2는 ARE에 결합하여 이들 유전자의 전사 활성을 항진시킴으로써 산화적 스트레스에 대한 생체 방어기전에 핵심적인 역할을 담당한다13,14). 따라서 EEPM의 항염증효과가 Nrf2/HO-1 신호전달경로와 관련이 있는지를 확인하기 위하여 RAW 264.7 세포에 EEPM을 처리하여 HO-1과 HO-1의 발현을 조절하는 전사인자인 Nrf2의 발현을 분석한 결과, EEPM 처리에 의하여 Nrf2 뿐만 아니라 HO-1의 단백질 발현이 시간 의존적으로 현저히 증가함을 알 수 있었다(Fig. 3A). 또한 EEPM에 의해 증가된 Nrf2 단백질이 핵 내로 이동하였음을 확인하였으며, 이는 Nrf2가 HO-1의 발현을 증가시키기 위한 전사인자로서 작용할 가능성이 높음을 의미한다(Fig.
3A). 또한 EEPM에 의해 증가된 Nrf2 단백질이 핵 내로 이동하였음을 확인하였으며, 이는 Nrf2가 HO-1의 발현을 증가시키기 위한 전사인자로서 작용할 가능성이 높음을 의미한다(Fig. 3B 및 C).
4). 또한 EEPM을 처리하지 않고 hemin 전처리 후 LPS로 24시간 자극하였을 때에도 NO의 생성과 iNOS의 발현이 현저하게 감소하는 것을 확인하여 HO-1의 증가가 항염증효과와 관련이 있는 것을 확인할 수 있었다.
따라서 EEPM의 iNOS 발현 제어를 통한 NO의 생성 억제 효과가 Nrf2/HO-1 신호 전달계와 직접 연관성을 가지는지의 여부를 조사하기 위하여 EEPM의 NO 생성과 iNOS 발현 억제에 미치는 HO-1 inducer 및 inhibitor의 영향을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면, HO-1 inducer인 hemin을 처리하여 HO-1 활성을 유도하였을 때 EEPM에 의해 감소되어진 NO의 생성과 iNOS의 발현이 더욱 감소되었다(Fig. 4). 그러나 HO-1 inhibitor인 ZnPP를 처리하여 HO-1 활성을 억제하였을 때에는 EEPM에 의해 감소되어진 NO 함량 및 iNOS의 발현이 다시 증가되었다(Fig.
병리적인 조건 하에서 iNOS에 의해 과잉 생성된 NO는 다른 염증성 매개체들과 함께 과도한 염증을 유발하고, 조직 손상을 유도하며, 세포의 돌연변이 및 종양 발생 등에도 관여하는 것으로 알려져 있다9,26) .본 연구의 결과에 의하면, LPS로 유도 된 NO 생성이 EEPM에 의하여 현저하게 감소되었다 (Fig. 2A). NO 생성에 관여하는 NOS는 3가지 이성질체로 존재하는데 endothelial NOS (eNOS)와 neuronal NOS (nNOS)는 상피세포와 신경에 존재하여 정상적 생리기능을 조절하는 반면에, 대식세포나 혈관세포의 inducible NOS (iNOS)는 과량생성 될 경우 면역질환 및 패혈증을 초래한다27).
7 대식세포에서 NO의 함량이 현저하게 증가하였으나 EEPM 처리에 의해 농도 의존적으로 감소하였으며, 이는 전사 및 번역 수준에서 iNOS의 발현억제와 연관성이 있었다. 아울러 EEPM는 Nrf2의 발현 증가를 통하여 HO-1의 활성을 촉진시켰을 가능성을 확인하였으며, HO-1의 활성 조절제를 통한 결과들은 EEPM에 의한 NO 생성 억제가 Nrf2/HO-1 신호전달 경로 의존적임을 보여주었다. 이러한 결과는 EEPM의 항산화 활성이 염증성 반응의 억제에 관여하고 있음을 보는 주는 것이다.
2A에 제시한 바와 같이, LPS (100 ng/ml) 단독 처리에 의해 현저히 증가된 NO의 생성이 EEPM 전처리에 의하여 유의적으로 억제되었다. 이러한 NO의 생성변화가 iNOS 발현의 변화와 연관성이 있는지를 확인해 본 결과, NO 생성 억제와 유사하게 mRNA 및 단백질 수분에서의 iNOS 발현이 억제되었다(Fig. 2B 및 C).
후속연구
이상의 결과는 엉겅퀴 또는 개망초 추출물에서 보여준 선행 연구의 결과들과도 매우 일치된다31,32) . 비록 본 연구에서 항염증의 지표로서 NO 만을 대상으로 조사하였으나, 향후 다양한 염증성 cytokine 의 생성과 조절인자들에 미치는 추가적인 연구가 진행이 되어야 할 것이다. 아울러 본 연구의 결과는 매실의 항염증 유효 성분 탐색과 기능성 소재로서의 활용을 위한 기초 자료로서 사용될 것이다.
비록 본 연구에서 항염증의 지표로서 NO 만을 대상으로 조사하였으나, 향후 다양한 염증성 cytokine 의 생성과 조절인자들에 미치는 추가적인 연구가 진행이 되어야 할 것이다. 아울러 본 연구의 결과는 매실의 항염증 유효 성분 탐색과 기능성 소재로서의 활용을 위한 기초 자료로서 사용될 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
NO의 기능은 무엇인가?
대식세포가 내독소로 알려진 lipopolysaccharide (LPS)의 자극을 받아 염증반응이 일어나면 interferon-γ (IFN-γ), interleukin (IL)-1β, IL-6 등과 같은 염증성 cytokine을 방출하게 되고3-6), inducible nitric oxide synthase (iNOS)와 cyclooxygenase-2 (COX-2)의 발현을 유도하여 nitric oxide (NO) 및 prostaglandin E2와 같은 다양한 염증매개 분자들이 생성되어 염증반응이 개시된다7-10) . 이 중에서 염증반응의 지표물질인 NO는 L-arginine에서 NO synthase (NOS)에 의해 합성되는데, NO 형성은 체내방어기능, 신호전달기능, 혈관 확장 등의 다양한 생리기능을 가지고 있다. 그러나 과잉 생성된 NO는 염증유발과 조직손상, 유전자변이, 패혈성쇼크 및 신경손상 등을 일으키고11) 생체조직의 괴사까지 야기할 수 있다12).
염증이란 무엇인가?
염증은 미생물 감염, 내독소, 조직 손상 등과 같은 외인적인 요인 및 조직의 스트레스와 기능부전에 의한 내인적인 요인에 의해 유도되는 자극에 대한 생체 방어반응의 하나로서 조직의 구조와 기능을 정상적으로 회복하기 위해 필수적으로 일어나는 반응중의 하나이다. 정상적인 염증반응은 시간이 지남에 따라 체내에서 스스로 염증반응이 제한되는 조절과정을 거치지만1) 지속적인 염증반응은 만성염증질환 및 종양 등의 유발 원인이 되기도 한다2).
부작용이 적은 항염증 치료제 개발을 위해서 염증성 매개체들의 생성을 억제할 수 있는 천연화합물의 발견이 필요한 이유는 무엇인가?
이 중에서 염증반응의 지표물질인 NO는 L-arginine에서 NO synthase (NOS)에 의해 합성되는데, NO 형성은 체내방어기능, 신호전달기능, 혈관 확장 등의 다양한 생리기능을 가지고 있다. 그러나 과잉 생성된 NO는 염증유발과 조직손상, 유전자변이, 패혈성쇼크 및 신경손상 등을 일으키고11) 생체조직의 괴사까지 야기할 수 있다12). 따라서 염증성 매개체들의 생성을 억제할 수 있는 천연화합물의 발견은 부작용이 적은 항염증 치료제 개발을 위해 필요하다.
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