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마우스 대식세포 RAW 264.7 세포주에서 hesperetin에 의한 p38 MAPK와 ERK1/2를 통한 염증반응 조절
Hesperetin Ameliorates Inflammatory Responses in Lipopolysaccharide-stimulated RAW 264.7 Cells via p38 MAPK and ERK1/2 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.29 no.1 = no.225, 2019년, pp.129 - 134  

이승훈 (국립안동대학교 생명과학과) ,  이은주 (국립안동대학교 생명과학과) ,  정정욱 (국립안동대학교 생명과학과) ,  손호용 (국립안동대학교 식품영양학과) ,  김종식 (국립안동대학교 생명과학과)

초록
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이전 연구에서 전통주 주박 ethyl acetate 분획물로부터 11개의 순수물질을 분리 동정하였다. 11개의 순수물질은 caffeic acid, coumaric acid, D-mannitol, ferulic acid, hesperetin, hesperidin, naringenin, naringin, sinapic acid, syringic acid, 그리고 vanilic acid로 동정되었다. 이번 연구에서는 그들의 항염증 활성을 연구하기 위하여 LPS로 활성화된 RAW 264.7 세포에서 nitric oxide (NO) 생산을 측정하였다. 11개의 순수물질 중 hesperetin과 naringenin이 가장 높은 NO 생성 억제를 보여주었다. 또한, hesperetin은 세포 생존율에 영향 없이 농도의존적으로 NO 생산을 저해하였다. 그리고, hesperetin은 농도의존적으로 염증유전자인 iNOS의 발현을 농도의존적으로 억제한 반면, COX-2 단백질의 발현에는 영향을 주지 않았다. 게다가, hesperetin은 p38 MAPK와 ERK1/2의 인산화를 억제한 반면 JNK의 인산화에는 영향을 주지 못했다. 이러한 결과는 hesperetin은 항염증 활성을 가지며, 이러한 항염증 활성은 p38 MAPK와 ERK1/2 경로를 억제함으로써 일어난다는 것을 나타낸다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In a previous study, we isolated 11 different kinds of compounds from ethyl acetate fractions of lees (jubak) which is a by-product of Korean traditional wine production. These compounds were identified as caffeic acid, coumaric acid, D-mannitol, ferulic acid, hesperetin, hesperidin, naringenin, nar...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 전통주 제조시 부산물로 발생되는 주박으로부터 분리 동정된 순수물질 11종에 의한 NO 생산 저해 활성을 연구하였으며, 이 중 저해 활성이 높은 hesperetin에 의한 항염증 기전을 연구하기 위해 NO 생산 저해 활성, pro-inflammatory 단백질의 발현 분석 및 MAPKs 경로와의 상관관계에 대해 연구하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
염증이란 무엇인가? 염증이란 다양한 외부자극으로 인해 발생되는 신체 방어기작의 하나로서, lipopolysaccharide (LPS)와 같은 세균 유래 내독소(endotoxin)는 대표적인 염증 유도 물질로 알려져 있다[2]. LPS는 그람 음성세균의 세포벽 구성성분으로서, 대식세포에 의한 염증반응을 유도하는 성분으로 알려져 있으며, 대표적인 pattern recognition receptor인 toll-like receptor 4(TLR4)와 MD-2의 복합체에 의해 인식된다.
Hesperetin이란 어떤 형태로 존재하는 물질인가? Hesperetin은 감귤 등의 Citrus 속 식물의 과피에 hesperetin 7-rutinoside 인 hesperidin 배당체 형태로 1.5~3.
Hesperetin의 보고된 생리활성은 무엇이 있는가? 천연물을 이용한 생리활성 연구가 진행됨에 따라 이들 flavonoid에 의한 항암[24], 항산화[17], 그리고 항균 활성[9, 18]등 다양한 생리활성이 보고된 바 있다. 특히, hesperidin은 항암[1], 항산화[11, 13] 그리고 항염증[20]등에서 강한 활성을 나타내는 대표적인 flavonoid 물질로 연구되고 있으며 또한 전구체인 chalcone 계 물질 역시 mitogen-activated protein kinases (MAPKs) 및 NF-κB (nuclear factor-kappaB) 경로를 억제하고[6], 염증 매개인자인 inducible nitric oxide synthase (iNOS)의 발현과 nitric oxide (NO)의 합성을 억제한다는 것이 보고된 바 있다[4]. 반면, 핵심 구조체인 hesperetin에 의한 lipopolysaccharide(LPS) 염증 모델에서의 항염증 활성 연구는 미미한 수준이다.
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참고문헌 (25)

  1. Ahmadi, A. and Shadboorestan, A. 2015. Oxidative stress and cancer: the role of hesperidin, a Citrus natural bioflavonoid, as a cancer chemoprotective agent. Nutr. Cancer 18, 1-12. 

  2. Akira, S. and Takeda, K. 2004. Toll-like receptor signaling, Nat. Rev. Immunol. 4, 499-511. 

  3. Anderson, N. and Borlak, J. 2008. Molecular mechanisms and therapeutic targets in steatosis and steatoheptitis. Pharmacol. Rev. 60, 311-357. 

  4. Chen, W., Ge, X., Xu, F., Zhang, y., Liu, Z., Pan, J., Song, J., Dai, Y., Zhou, J., Feng, J. and Liang, G. 2015. Design, synthesis and biological evaluation of paralleled aza resveratrol-chalcone componds as potential anti-inflammatory agents for the treatment of acute lung injury. Bioorg. Med. Chem. Lett. 25. 2998-3004. 

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  6. Fang, Q., Deng, L., Wang, L., Zhang, Y., Weng, Q., Yin, H., Pan, Y., Tong, C., Wang, J. and Liang, G. 2015. Inhibition of mitogen-activated protein kinases/nuclear factor ${\kappa}B$ -dependent inflammation by a novel chalcone protects kidney from high fat diet-induced injuries in mice. J. Pharmacol. Exp. Ther. 355, 235-246. 

  7. Jacobsen, M. C., Dusart, P. J., Korowicz, K., Bajaj-Eliott, M., Hart, S. L., Klein, N. J. and Dixon, G. L. 2016. A critical role for ATF2 transcription factor in the regulation of E-selectin expression in response to non-endotoxin components of Neisseria meningitides. Cell Microbiol. 18, 66-79. 

  8. Ju, A., Cho, Y. C. and Cho, S. 2015. Methanol extracts of Xanthium sibiricum roots inhibit inflammatory response via the inhibition of nuclear factor- ${\kappa}B$ ( $NF-{\kappa}B$ ) and signal transducer and activator of transctiption 3 (STAT3) in murine macrophages. J. Ethnopharmacol. 174, 74-81. 

  9. Khalifa, H. O., Kamimoto, M., Shimamoto, T. and Shimamoto, T. 2015. Antimicrobial effects of blueberry, raspberry, and strawberry aqueous extracts and their effects on virulence gene expression in Vibrio cholerae. Phytother. Res. 29, 1791-1797. 

  10. Kim, H. G., Shi, C., Bode, A. M. and Dong, Z. 2015. $p38{\alpha}$ MAPK is required for arsenic-induced cell transformation. Mol. Carcinog. 55, 910-917. 

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  12. Lee, E. S., Ju, H. K., Moon, T. C., Lee, E., Jahng, Y., Lee, S. H. and Chang, H. W. 2004. Inhibition of nitric oxide and tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha) production by prepenone compound through blockade of nuclear factor (NF)- ${\kappa}B$ activation in cultured murine macrophages. Biol. Pharm. Bull. 27, 617-620. 

  13. Lee, H. J., Lee, W. J., Chang, S. E. and Lee, G. Y. 2015. Hesperidin, A popular antioxidant inhibits melanogenesis via ERK1/2 mediated MITF degradation. Int. J. Mol. Sci. 16, 18384-18395. 

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  17. Mrvova, N., Skandik, M., Kuniakova, M. and Rackova, L. 2015. Modulation of BV-2 microglia functions by novel quercetin pivaloyl ester. Neurochem. Int. 90, 246-254. 

  18. Oliveira, A. M., Mesquita, M. S., Silva, G. C., Oliveria, L. E., Medeiros, P. L., Paiva, P. M., Souza, I. A. and Napoleao, T. H. 2015. Evaluation of toxicity and antimicrobial activity of an ethanolic extract from leaves of Morus alba L. (Moaceae). Evid. Based Complement Alternat. Med. 2015, 513978. 

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  21. Vlkova, M., Ticha, O., Nechvatalova, J., Kalina, T., Litzman, J., Mauri, C. and Blair, P. A. 2015. Regulatory B cells in CVID patients fail to suppress multi-functional IFN-gamma+TNF-alpha+CD4+ T cells differentiation. Clin. Immunol. 29, 292-300. 

  22. Wang, Q. Q., Shi, J. B., Chen, C., Huang, C., Tang, W. J. and Li, J. 2016. Hesperetin derivatives: Synthesis and antiinflammatory activity. Bioorg. Med. Chem. Lett. 26, 1460-1465. 

  23. Wu, C., Zhao, W., Zhang, X. and Chen, X. 2015. Neocryptotanshinone inhibits lipopolysaccharide-induced inflammation in RAW264.7 macrophages by suppression of $NF-{\kappa}B$ and iNOS signaling pathways. Acta Pharm. Sin. B. 5, 323-329 

  24. Zamora-Ros, R., Guino, E., Henar, A. M., Vidal, C., Barenys, M., Soriano, A. and Moreno, V. 2015. Dietary flavonoids, lignans and colorectal cancer prognosis. Sci. Rep. 5, 14148. 

  25. Zhang, Y., Liu, D., Fang, L., Zhao, X., Zhou, A. and Xie, J. 2018. A galactomannoglucan derived from Agaricus brasiliensis: Purification, characterization and macrophage activation via MAPK and $I{\kappa}B/NF{\kappa}B$ pathways. Food Chem. 239, 603-611. 

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