H9c2 심근세포에서 제주모시풀(Boehmeria quelpaertense)로부터 분리된 flavonoids의 H2O2로 유도된 독성 보호 효과 Protective Effects of Flavonoids from the Boehmeria quelpaertense against H2O2-Induced Cytotoxicity in H9c2 Cardiomyoblast Cells원문보기
제주모시풀에서 각종 column chromatography법을 이용하여 2종의 flavonoid를 분리하여, $^1H$-, $^{13}C-NMR$, LC ESI-IT-TOF MS를 통해 구조동정 할 수 있었다. 분리된 물질이 심장세포에서 높은 항산화 활성을 가지고 있으며, 활성 산소종의 작용기전 연구 및 심근경색 질환의 예방과 치료에 효과적으로 사용할 수 있는 기초자료가 될 것으로 사료된다.
제주모시풀에서 각종 column chromatography법을 이용하여 2종의 flavonoid를 분리하여, $^1H$-, $^{13}C-NMR$, LC ESI-IT-TOF MS를 통해 구조동정 할 수 있었다. 분리된 물질이 심장세포에서 높은 항산화 활성을 가지고 있으며, 활성 산소종의 작용기전 연구 및 심근경색 질환의 예방과 치료에 효과적으로 사용할 수 있는 기초자료가 될 것으로 사료된다.
As a part of an infrastructure project on medicinal herb-based remedies, we conducted a phytohemical investigation of the 100% MeOH extract from the aerial part of Boehmeria quelpaertense; our findings resulted in the isolation of flavonoids (1-2), isoquercitrin (1) and hyperoside (2). The identific...
As a part of an infrastructure project on medicinal herb-based remedies, we conducted a phytohemical investigation of the 100% MeOH extract from the aerial part of Boehmeria quelpaertense; our findings resulted in the isolation of flavonoids (1-2), isoquercitrin (1) and hyperoside (2). The identification and structural elucidation of these compounds were based on $^1H$-, $^{13}C-NMR$, and LC ESI IT-TOF MS data. All the compounds isolated from this plant were reported for the first time. In this study, we examined the antioxidant activity of the 1 and 2 on the hydrogen peroxide ($H_2O_2$)-induced oxidative stress in a Rat Cardiomyoblast cell line (H9c2). The pretreatment of the flavonoids showed that it protects against $H_2O_2$-mediated cell death in the H9c2 cell line. Also, it decreases the intracellular reactive oxygen species (ROS) levels by the flavonoids in the $H_2O_2$-treated H9c2 cell line. These results showed that the 1 and 2 are a source of antioxidants. As a result, they might be helpful in preventing the progress of various oxidative stress mediated diseases, including myocardial infarction.
As a part of an infrastructure project on medicinal herb-based remedies, we conducted a phytohemical investigation of the 100% MeOH extract from the aerial part of Boehmeria quelpaertense; our findings resulted in the isolation of flavonoids (1-2), isoquercitrin (1) and hyperoside (2). The identification and structural elucidation of these compounds were based on $^1H$-, $^{13}C-NMR$, and LC ESI IT-TOF MS data. All the compounds isolated from this plant were reported for the first time. In this study, we examined the antioxidant activity of the 1 and 2 on the hydrogen peroxide ($H_2O_2$)-induced oxidative stress in a Rat Cardiomyoblast cell line (H9c2). The pretreatment of the flavonoids showed that it protects against $H_2O_2$-mediated cell death in the H9c2 cell line. Also, it decreases the intracellular reactive oxygen species (ROS) levels by the flavonoids in the $H_2O_2$-treated H9c2 cell line. These results showed that the 1 and 2 are a source of antioxidants. As a result, they might be helpful in preventing the progress of various oxidative stress mediated diseases, including myocardial infarction.
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문제 정의
C-NMR, LC ESI IT-TOF MS를 통해 화학 구조를 동정하였다. 분리한 2종의 화합물은 이 식물로부터 처음 분리되었고, 분리된 화합물에 대한 심근세포에서 항산화 및 세포보호효과 활성을 측정하여 심혈관계 질환 예방 기능성 소재로써 가능성을 확인하고자 하였다.
제안 방법
H9c2에 대한 H2O2에 의해 유도된 활성산소종(ROS)을 DCFHDA라는 활성산소가 발생된 세포를 염색하는 형광시약을 이용해 측정하였다. H2O2에 의해 유도된 H9c2는 정상군에 비하여 유의하게 ROS-positive cell이 증가하였다.
, 2007). 독성보호 효과를 측정하기 위해 H9c2 cells에 화합물 1과 2를 독성이 없는 농도인 6.25, 12.5, 25 μM의 농도로 세포를 처리하고, H2O2에 의해 세포독성을 유발시켰다. H2O2에 의해 독성이 유도된 H9c2 세포는 정상군에 비하여 유의하게 세포 생존율이 감소하였다.
세포를 96-well plates에 50,000cells/well 분주한 뒤 세포를 안정화 시킨 다음 시료를 처리하고 30분 뒤 H2O2를 첨가하고 하루 더 배양한 후 MTS assay로 세포의 생존율을 측정하였다.
이에 본 논문에서는 제주모시풀 전초를 methanol로 추출하여 극성 별 용매 분획 후 얻은 BuOH 분획에서 각종 column chromatography법을 이용하여 2종의 flavonoid를 분리하였 고, 1H-, 13C-NMR, LC ESI IT-TOF MS를 통해 화학 구조를 동정하였다. 분리한 2종의 화합물은 이 식물로부터 처음 분리되었고, 분리된 화합물에 대한 심근세포에서 항산화 및 세포보호효과 활성을 측정하여 심혈관계 질환 예방 기능성 소재로써 가능성을 확인하고자 하였다.
제주모시풀 MeOH 추출물을 prominence UFLC system (LC20AD pump, CTO-20A column oven, DGU-20A3 degasser, SPD-20A UV detector, SIL-20A XR autosampler, Shimadzu, Japan)을 사용하여 Table 1의 조건으로 측정하였고, 분리된 peak들은 ESI (electrospray ionization) interface를 통해 hybrid IT TOF mass spectrometer (Shimadzu LCMS-IT-TOF, Kyoto, Japan)로 분석하였다.
제주모시풀 전초(2.5 kg)를 100% MeOH로 추출하여 얻어진 추출물을 용매의 극성에 따라 n-hexane, methylene chloride, ethyl acetate, n-butanol, H2O로 분획하고 감압 농축하여 5개의 분획을 얻었다. 그 중 butanol 분획을 각종 column chromatography를 이용하여 2종의 화합물을 분리하였다(Fig.
대상 데이터
Rat cardiomyoblast cell line인 H9c2는 한국세포주은행에서 구입하여 사용하였으며, DMEM에 10% FBS, 100 U/㎖ P/S를 혼합한 배지를 사용하여 37℃, 5% CO2 Incubator에 배양하여 사용하였다.
본 연구에 사용한 제주모시풀은 쐐기풀과(Urticaceae)에 속하는 Boehmeria quelpaertense로서 목포대학교 한약자원학과 김휘 교수님의 식물학적 동정을 거쳤으며, 실험에 시용한 시료의 확증표본(TKM-2049)은 한약진흥재단 한약재연구팀에 보관하고 있다.
이론/모형
화합물 1과 2의 세포독성을 나타내는 농도를 알아보기 위해 MTS 분석법을 이용하여 세포생존율을 측정하였다. MTS는 살아있는 세포에 있는 mitochondrial NADH-dehydrogenase와 반응하여 tetrazolium salt를 환원시켜 색상을 갖은 formazan을 형성하여 살아있는 세포를 정량화 할 수 있다(Desai et al.
성능/효과
H2O2에 의해 독성이 유도된 H9c2 세포는 정상군에 비하여 유의하게 세포 생존율이 감소하였다. H2O2 단독처리군보다 화합물 1과 2를 처리하였을 때, 모두 농도의존적으로 유의성있게 세포독성을 완화시키는 것을 확인할 수 있었다(Fig. 5).
5, 25 μM의 농도로 세포를 처리하고, H2O2에 의해 세포독성을 유발시켰다. H2O2에 의해 독성이 유도된 H9c2 세포는 정상군에 비하여 유의하게 세포 생존율이 감소하였다. H2O2 단독처리군보다 화합물 1과 2를 처리하였을 때, 모두 농도의존적으로 유의성있게 세포독성을 완화시키는 것을 확인할 수 있었다(Fig.
에 의해 유도된 활성산소종(ROS)을 DCFHDA라는 활성산소가 발생된 세포를 염색하는 형광시약을 이용해 측정하였다. H2O2에 의해 유도된 H9c2는 정상군에 비하여 유의하게 ROS-positive cell이 증가하였다. 화합물 1과 2를 6.
, 2006). 본 실험에서도 심장세포에서 세포내 활성 산소종을 감소시켜 항산화 효과가 뛰어난 것을 확인하였다.
5 Hz)를 통해 β-결합하는 것을 확인하였다. 위의 모든 결과를 종합하여 기존 문헌(Lee et al., 2014)과 비교한 결과 화합물 1을 isoquercitrin으로 동정하였다.
5 Hz 로 galactose는 β-결합하는 것을 확인하였다. 위의 모든 결과를 종합하여 기존 문헌(Park et al., 2010)과 비교한 결과 화합물 2을 hyperoside로 동정하였다. 2개의 화합물은 이 식물로부터 처음으로 분리 보고되는 화합물이다.
제주모시풀에서 각종 column chromatography법을 이용하여 2종의 flavonoid를 분리하여, 1H-, 13C-NMR, LC ESI-ITTOF MS를 통해 구조동정 할 수 있었다. 분리된 물질이 심장세포에서 높은 항산화 활성을 가지고 있으며, 활성 산소종의 작용 기전 연구 및 심근경색 질환의 예방과 치료에 효과적으로 사용할 수 있는 기초자료가 될 것으로 사료된다.
H2O2에 의해 유도된 H9c2는 정상군에 비하여 유의하게 ROS-positive cell이 증가하였다. 화합물 1과 2를 6.25, 12.5, 25.0 μM의 농도로 세포를 처리하였을 때, H2O2 단독 처리군보다 H9c2세포에서 농도의존적으로 유의성 있게 세포내 활성산소종을 완화시키는 것을 확인할 수 있었다(Fig. 6, 7).
후속연구
C-NMR, LC ESI-ITTOF MS를 통해 구조동정 할 수 있었다. 분리된 물질이 심장세포에서 높은 항산화 활성을 가지고 있으며, 활성 산소종의 작용 기전 연구 및 심근경색 질환의 예방과 치료에 효과적으로 사용할 수 있는 기초자료가 될 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
우리나라 모시풀속의 분류방법은?
우라나라에는 모시풀속(Boehmeria) 식물 9종이 자생하고 있으며, 주로 잎의 형태와 크기, 지역에 따라 왕모시풀, 섬모시풀, 긴잎모시풀 등으로 분류하고 있다(An, 2011; Lee, 2006). 예로 부터 모시풀은 섬유자원으로 이용되어 왔으며, 고려시대부터 재배하기 시작하여 1960년대 말까지 재배량이 증가하였다.
제주모시풀의 특징은?
제주모시풀은 쐐기풀과의 다년초로서 우리나라 제주도에 분포하고 있다. 높이는 1 m 자라며 왕모시풀에 비해 잎 뒷면이 짧고 털이 있고 엽병 또한 털이 있는 것이 특징이다(An, 2011).
한방에서 모시풀의 효능은?
예로 부터 모시풀은 섬유자원으로 이용되어 왔으며, 고려시대부터 재배하기 시작하여 1960년대 말까지 재배량이 증가하였다. 한방에서는 모시풀의 뿌리를 저마근(苧麻根)이라 하여 양혈지혈 (凉血止血), 혈열안태(血熱安胎), 청열이뇨(淸熱利尿), 해독(解 毒)작용으로 사용하고 있다(Kim et al., 2006).
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