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논문 상세정보

RAW264.7 대식세포에서 MAPK 및 NF-κB 신호전달 억제를 통한 rebaudioside A의 항염 효과

Anti-inflammation effect of rebaudioside A by inhibition of the MAPK and NF-κB signal pathway in RAW264.7 macrophage

초록

리바우디오사이드 A는 Stevia rebaudiana Bertoni에서 분리된 천연감미료로 널리 알려진 스테비올배당체 중 하나이다. 최근 연구에서 LPS 자극에 의해 활성화된 RAW264.7 마우스 대식 세포에서 리바우디오사이드 A가 인터루킨-$1{\alpha}/1{\beta}$ 같은 염증성 사이토카인 분비를 억제하는 기능이 확인되었다. 그러나 LPS처리 시 리바우디오사이드 A의 항염 활성에 대한염증 억제기작은 정확히 제시하지 못하였다. 따라서 본 연구에서는 리바우디오사이드 A의 LPS 신호전달 메카니즘에서의 항염증 효능을 단백질 수준에서 규명하고자 하였다. NO 생성에 관여하는 iNOS 단백질 발현양을 분석한 결과 리바우디오사이드 A의 $250{\mu}M$ 처리군에서 농도 의존적으로 단백질 발현이 감소하는 것을 확인하였다. 또한 염증 신호에 의한 대표적 핵 전사 인자인 $NF{\kappa}B$의 mRNA 발현량 분석 결과에서도 LPS 처리군에 비해 그 발현양이 감소하였다. 또한 세포질에 존재하는 $NF-{\kappa}B$$I-{\kappa}B$ 복합체는 LPS신호에 의한 $I-{\kappa}B$의 인산화 및 ubiquitination로 인해 $NF-{\kappa}B$가 이탈되기 때문에, 리바우디오사이드 A에 의한 $pNF-{\kappa}B$, $pI-{\kappa}B$의 단백질 발현을 비교 분석한 결과 $NF-{\kappa}B$ 단백질의 인산화가 농도 의존적으로 감소하였고, $I-{\kappa}B$의 인산화 또한 저해되는 것을 확인 하였다. 최종적으로 리바우디오사이드 A는 LPS처리 조건에서 MAPK중 특이적으로 extracellular signal-regulated kinase (ERK1/2)의 인산화를 농도 의존 방식으로 감소시킴으로써 $NF-{\kappa}B$ 조절 기작에 관여함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구 결과들을 통해 우리는 리바우디오사이드 A가 RAW264.7 세포에서 LPS에 의해 활성화 되는 MAPK 및 $NF{\kappa}B$의 발현 억제를 통해 염증이 억제될 수 있음을 확인하였다.

Abstract

Rebaudioside A is a natural sweetener isolated from Stevia rebaudiana Bertoni, one of the glycosides based on steviol. Recent studies have shown that rebaudioside A inhibits the inflammatory response by inhibiting cytokines secretion such as interleukin-$1{\alpha}/1{\beta}$ in activated RAW264.7 mouse macrophage cells by LPS. However, the inhibitory mechanism of inflammation by rebaudioside A in the presence of LPS has not been fully elucidated. Therefore, in this study, we tried to investigate the anti-inflammatory activity of rebaudioside A at the protein level when RAW264.7 cells were stimulated by LPS. The inducible nitric oxide synthase protein expression level was reduced in the group treated with $250{\mu}M$ rebaudioside A compared to the LPS-treated group. In addition, the mRNA expression level of $NF-{\kappa}B$, which is a representative nuclear transcription factor by inflammatory signal, was also decreased as compared with that of LPS-treated group. In addition, $NF-{\kappa}B$ and inhibitor-${\kappa}B$ ($I-{\kappa}B$) complexes that are known to be dissociated by $I-{\kappa}B$ phosphorylation and ubiquitination were less phosphorylated than LPS treated group in the presence rebaudioside A. Finally, we could find that rebaudioside A was involved in the $NF-{\kappa}B$ pathway through reducing extracellular signal-regulated kinase1/2 phosphorylation in a concentration-dependent manner. These results suggest that rebaudioside A might suppress inflammatory reaction through MAPK and $NF-{\kappa}B$ regulation in LPS-stimulated RAW264.7.

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