[논문]마가목 수피에서 분리한 scopoletin의 EA.hy926 혈관내피세포에서 NF-κB 신호전달을 통한 TNF-α로 유도된 혈관염증 저해 효과

강혜령; 김효정; 김보미; 김선건; 소재현; 조수정; 권현숙

doi:10.5352/jls.2020.30.4.343

마가목 수피에서 분리한 scopoletin의 EA.hy926 혈관내피세포에서 NF-κB 신호전달을 통한 TNF-α로 유도된 혈관염증 저해 효과
Inhibitory Effect of Scopoletin Isolated from Sorbus commixta on TNF-α-Induced Inflammation in Human Vascular Endothelial EA.hy926 Cells through NF-κB Signaling Pathway Suppression 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.30 no.4, 2020년, pp.343 - 351

강혜령 (한국한의약진흥원) , 김효정 (한국한의약진흥원) , 김보미 (한국한의약진흥원) , 김선건 (한국한의약진흥원) , 소재현 (한국한의약진흥원) , 조수정 (경남과학기술대학교 제약공학과) , 권현숙 (한국한의약진흥원)

초록
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마가목은 한방에서 기침, 천식, 기관지 질환 등의 치료에 이용되고 있다. 본 연구에서는 마가목(sorbus commixta) 수피의 chloroform 분획물로부터 3종의 triterpenoid 화합물과 1종의 coumarin 화합물을 분리하였다. 분리된 화합물의 구조는 MS와 1D-, 2D-NMR분석에 의해 확인하였으며, 이들은 lupeol, β-sitosterol, ursolic acid와 scopoletin으로 구조동정되었다. 분리된 화합물 중 scopoletin은 마가목에서 처음으로 분리된 화합물이다. Scopoletin은 식물에 널리 분포하고 있는 물질로써 항염증 활성을 가진 기능성 화합물이다. 분리된 화합물들의 혈관 염증 억제에 대한 효과를 평가하기 위해 in vitro에서 LDL 산화 억제능을 평가한 결과, 분리된 화합물 중 scopoletin (IC₅₀=10.2 μM)이 강한 억제 활성을 나타내었다. TNF-α로 활성화된 인체혈관내피세포(EA.hy926)를 이용한 실험에서 scopoletin은 세포부착인자인 ICAM-1, VCAM-1, E-selectin의 발현을 저해하였고, THP-1 단핵구와 EA.hy926 혈관내피세포 간의 부착력도 약화시켰다. 뿐만 아니라, scopoletin은 TNF-α로 유도된 NF-κB 전사인자의 핵내 이동 및 IκBα의 인산화도 저해하였다. 따라서 마가목 추출물로부터 분리된 scopoletin은 NF-κB 신호전달의 억제를 통해 세포부착인자의 발현을 감소시키고, 단핵구의 혈관내피세포로의 부착을 억제시켜 혈관내 항염증 활성을 나타내었다. 이러한 실험결과, scopoletin은 혈관염증 반응으로부터 유도되는 죽상동맥경화증 치료를 위한 후보소재로서 이용될 가능성이 있다고 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Sorbus commixta Hedl. has traditionally been used as a remedy for cough, asthma, and other bronchial disorders. In this study, three major triterpenoids-lupeol, β-sitosterol, and ursolic acid and a coumarin, scopoletin, were isolated from a CHCl3-soluble fragment of the bark of S. commixta. Their structures were identified by spectroscopic analyses, including mass spectrometry (MS), 1D-, and 2D- nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR), as well as by comparing the data with data reported in the literature. Scopoletin was isolated from this plant for the first time. It is a nutraceutical compound contained in many plants that has been reported to exert diverse biological activities, including anti-inflammatory effects. This study examined the inhibitory effect of scopoletin on TNF-α-induced vascular endothelial inflammation. Unlike the marginal impact of other compounds against low-density lipoprotein (LDL) oxidation and vascular endothelial inflammation, scopoletin showed remarkable activity on LDL oxidation (IC50 = 10.2 μM) and exerted vascular anti-inflammatory effects in EA.hy926 human endothelial cells activated by TNF-α. It suppressed the expression of adhesion molecules, such as ICAM-1, VCAM-1, and E-selectin, and blocked the adhesion between THP-1 monocytes and EA. hy926 endothelial cells. It also inhibited TNF-α-induced NF-κB translocation from the cytosol to the nucleus. Moreover, IκBα phosphorylation, which was increased by TNF-α treatment, was reduced after treatment with scopoletin. Thus, scopoletin inhibited TNF-α-induced vascular inflammation in endothelial cells by suppressing the NF-κB signaling pathway. These results demonstrate that owing to its anti-inflammatory activity in the vascular endothelium, scopoletin has the potential to inhibit atherosclerosis development.

주제어

표/그림 (8)

표 Table 1. ¹³C-NMR data for compound 1-3
그림 Fig. 1. Structures of compounds 1-4.
그림 Fig. 2. Effects of scopoletin on TNF-α-induced ICAM-1 expression.
표 Table 2. Inhibitory activity of CuSO4-induced LDL oxidation of compounds 1-4
그림 Fig. 3. Effects of scopoletin on TNF-α-induced mRNA expression of adhesion molecules such as ICAM-1 (A), VCAM-1 (B), and E-selectin (C).
그림 Fig. 4. Inhibition by scopoletin of THP-1 monocyte adhesion to TNF-α-stimulated endothelial cells.
그림 Fig. 5. Effects of scopoletin on TNF-α-induced NF-κB translocation.
그림 Fig. 6. Effects of scopoletin on TNF-α-induced IκBα phosphorylation.

AI 본문요약
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대상 데이터

was collected on December 2017,in Gyeongsangnam-do Agricultural Research & Extension Service, Medicinal Source Research Institute, Hamyang district of Korea.

데이터처리

Significant differences between groups were analyzed using analysis of variance (ANOVA) by PASW statistics (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) followed by Duncan’s multiple range test to determine statistical difference among groups.

이론/모형

Primer sequences were as follows: ICAM-1 (forward, 5’-TATGGCAACGACTCCTTCT-3’; reverse, 5’- CATTCAGCGTCACCTTGG-3’), VCAM-1(forward, 5’-AGTTGAAGGATGCGG GAGTA-3’; reverse, 5’-AGAGCACGAGAAGCTCAGGA-3’), E-selectin (forward, 5’-GAGGCCAGTGCTTATTGTCA-3’; reverse, 5’-CATTCAGCGTCACCTTGG-3’) and GAPDH (forward, 5’-CAACGGATTTGGTCGTATTG-3’; reverse, 5’-GATGACAAGC TTCCCGTTCT-3’). The levels of gene expression were normalized to GAPDH as an internal control and quantified using the comparative threshold cycle (Ct) method.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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