Aster tataricus 물 추출물의 mitogen-activated protein kinase 신호 전달 경로를 통한 면역 조절 효과 Immunomodulatory effect of the water extract of Aster tataricus through mitogen-activated protein kinase signaling pathway원문보기
본 연구는 AT의 뿌리를 제외한 전체 AT의 에탄올 및 물 추출물의 면역 조절 효과를 비교하고 THP-1의 cytokine 분비를 조절하는 분자 메커니즘을 조사하였다. AT의 물 추출물 및 에탄올 추출물은 THP-1 세포에 독성이 없으며 세포 증식을 증가키는 것을 확인하였다. 에탄올 추출물은 영향이 없는데 반해, 물 추출물은 THP-1의 IL-1β의 분비를 증가시켰으며 COX-2 및 iNOS 단백질의 발현을 증가시켰다. 또한, MAPK 및 Akt의 인산화와 IkBα의 분해를 유도하는 것을 확인하였다. AT에 의한 IL-1β 분비는 ERK 및 JNK 억제제에 의해 감소되었으며, TNF-α의 분비는 ERK, p38 MAPK 및 JNK 억제제에 의해 감소되었다. 흥미롭게도, p38 MAPK 억제제는 AT에 의한 IL-1β의 생성을 추가로 증가시켰다. 이 결과는 AT 지상부의 물 추출물에 MAPK 신호 전달 경로를 통해 면역 세포를 자극하여 cytokine의 생산을 유도하는 생리활성물질이 존재한다는 것을 의미한다. 따라서, AT 지상부는 면역력 강화제의 천연 소재로써 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구는 AT의 뿌리를 제외한 전체 AT의 에탄올 및 물 추출물의 면역 조절 효과를 비교하고 THP-1의 cytokine 분비를 조절하는 분자 메커니즘을 조사하였다. AT의 물 추출물 및 에탄올 추출물은 THP-1 세포에 독성이 없으며 세포 증식을 증가키는 것을 확인하였다. 에탄올 추출물은 영향이 없는데 반해, 물 추출물은 THP-1의 IL-1β의 분비를 증가시켰으며 COX-2 및 iNOS 단백질의 발현을 증가시켰다. 또한, MAPK 및 Akt의 인산화와 IkBα의 분해를 유도하는 것을 확인하였다. AT에 의한 IL-1β 분비는 ERK 및 JNK 억제제에 의해 감소되었으며, TNF-α의 분비는 ERK, p38 MAPK 및 JNK 억제제에 의해 감소되었다. 흥미롭게도, p38 MAPK 억제제는 AT에 의한 IL-1β의 생성을 추가로 증가시켰다. 이 결과는 AT 지상부의 물 추출물에 MAPK 신호 전달 경로를 통해 면역 세포를 자극하여 cytokine의 생산을 유도하는 생리활성물질이 존재한다는 것을 의미한다. 따라서, AT 지상부는 면역력 강화제의 천연 소재로써 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
Purpose: Aster tataricus (AT) is one of the Asteraceae perennial herbs used in traditional Chinese medicine. The herb contains various bioactive substances, such as flavonoids, isoflavonoids, and phenolic compounds in the roots, and exhibits a range of effects including anti-bacterial, anti-oxidant,...
Purpose: Aster tataricus (AT) is one of the Asteraceae perennial herbs used in traditional Chinese medicine. The herb contains various bioactive substances, such as flavonoids, isoflavonoids, and phenolic compounds in the roots, and exhibits a range of effects including anti-bacterial, anti-oxidant, and anti-inflammatory activities. This study compared the immunomodulatory effects of ethanol and water extracts of whole AT, except the roots, and analyzed the molecular mechanisms for the regulatory effects on cytokine secretion from THP-1 cells. Methods: The effects of AT extract on the cell viability and proliferation of THP-1 cells were analyzed using the Cell Counting Kit-8 method. The concentrations of interleukin-1β (IL-1β) and tumor necrosis factor-α (TNF-α) in the cell culture supernatant of the AT-treated THP-1 cells were measured using an enzyme-linked immunosorbent assay. The protein levels of cyclooxygenase-2 (COX-2), inducible nitric oxide synthase (iNOS), inhibitor of nuclear factor kappa B (IκBα), and mitogen-activated protein kinase (MAPK) phosphorylation in the cell lysates were determined by western blotting. Results: The water extract and the ethanol extract of AT did not affect the cell viability, and increased the proliferation of THP-1 cells significantly compared to the vehicle. The water extract increased the secretion of IL-1β from THP-1 cells in a dose-dependent manner, but the ethanol extract had no effect. The expression of COX-2 and iNOS protein and the phosphorylation of MAPK and Akt were induced in AT-treated cells. In addition, IκBα was degraded by AT in a concentration-dependent manner. IL-1β secretion by AT was reduced by extracellular-signal-regulated kinase (ERK) and c-Jun N-terminal kinase (JNK) inhibitors, while TNF-α secretion was decreased by inhibitors of ERK, p38 MAPK, and JNK. Interestingly, the p38 MAPK inhibitor increased the production of IL-1β by AT further. Conclusion: The water extract of the above-ground parts of AT contains immunomodulatory bioactive substances that stimulate immune cells through the MAPK signaling pathway.
Purpose: Aster tataricus (AT) is one of the Asteraceae perennial herbs used in traditional Chinese medicine. The herb contains various bioactive substances, such as flavonoids, isoflavonoids, and phenolic compounds in the roots, and exhibits a range of effects including anti-bacterial, anti-oxidant, and anti-inflammatory activities. This study compared the immunomodulatory effects of ethanol and water extracts of whole AT, except the roots, and analyzed the molecular mechanisms for the regulatory effects on cytokine secretion from THP-1 cells. Methods: The effects of AT extract on the cell viability and proliferation of THP-1 cells were analyzed using the Cell Counting Kit-8 method. The concentrations of interleukin-1β (IL-1β) and tumor necrosis factor-α (TNF-α) in the cell culture supernatant of the AT-treated THP-1 cells were measured using an enzyme-linked immunosorbent assay. The protein levels of cyclooxygenase-2 (COX-2), inducible nitric oxide synthase (iNOS), inhibitor of nuclear factor kappa B (IκBα), and mitogen-activated protein kinase (MAPK) phosphorylation in the cell lysates were determined by western blotting. Results: The water extract and the ethanol extract of AT did not affect the cell viability, and increased the proliferation of THP-1 cells significantly compared to the vehicle. The water extract increased the secretion of IL-1β from THP-1 cells in a dose-dependent manner, but the ethanol extract had no effect. The expression of COX-2 and iNOS protein and the phosphorylation of MAPK and Akt were induced in AT-treated cells. In addition, IκBα was degraded by AT in a concentration-dependent manner. IL-1β secretion by AT was reduced by extracellular-signal-regulated kinase (ERK) and c-Jun N-terminal kinase (JNK) inhibitors, while TNF-α secretion was decreased by inhibitors of ERK, p38 MAPK, and JNK. Interestingly, the p38 MAPK inhibitor increased the production of IL-1β by AT further. Conclusion: The water extract of the above-ground parts of AT contains immunomodulatory bioactive substances that stimulate immune cells through the MAPK signaling pathway.
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문제 정의
대표적인 면역조절물질인 사포닌 (saponin)이 자완으로부터 분리되었고, 항염 작용이 있다는 것이 발표된 바 있다 [11]. 본 논문에서는 뿌리를 제외한 꽃과 줄기, 잎 부분으로부터 추출한 에탄올 추출물과 물 추출물을 이용하여 AT 지상부 추출물에도 면역조절기능이 있는지 알아보고자 하였다.
본 실험에서는 AT 추출물의 THP-1 세포의 cytokine 분비에 미치는 영향을 조사하였다. THP-1 세포에 각 추출물을 48시간 동안 처리한 후 LPS를 첨가하여 24시간 동안 자극하였다.
본 연구는 AT 지상부 물 추출물과 에탄올 추출물의 면역 조절 효능을 검증하고자 수행되었다. 연구 결과를 종합해보면, AT 물 추출물과 에탄올 추출물은 THP-1 세포에 독성을 나타내지 않으며 세포 분열을 증가시켰다.
본 연구는 AT의 뿌리를 제외한 전체 AT의 에탄올 및 물 추출물의 면역 조절 효과를 비교하고 THP-1의 cytokine 분비를 조절하는 분자 메커니즘을 조사하였다. AT의 물 추출물 및 에탄올 추출물은 THP-1 세포에 독성이 없으며 세포 증식을 증가키는 것을 확인하였다.
AT로부터 추출된 polysaccharide는 Akt의 인산화를 저해하여 신경 교종 세포의 성장을 억제 하였고, 사포닌은 MAPK와 NF-κB 신호 전달 경로를 억제함으로써 LPS에 의해 유도되는 염증을 감소시켰다 [9,20]. 본 연구에서는 AT 물 추출물에 의한 신호 전달 분자의 변화를 조사하였다. Fig.
이전 연구들의 경우, AT 추출물의 세포 분열에 관한 영향은 신경 교종, 위암 세포, 구강 편평 상피 종 세포 등 암세포의 증식을 억제하여 항암 효과를 나타내는 것에 초점이 맞춰져 있다 [20-22]. 본 연구에서는 면역 세포의 증식에 대한 영향을 확인하고자 하였다. 면역 세포는 세포마다 특정한 자극에 의해 활성화되고 분열이 유도된다.
이는 AT 추출물이 THP-1 세포의 활성을 증가시켰다고 해석될 수 있다. 이에 따라, 본 저자는 THP-1 세포에서 AT 추출물이 염증성 cytokine 분비에 미치는 영향을 조사하였다. THP-1 세포에 각 추출물을 처리하고 LPS를 첨가한 결과, 에탄올 추출물 처리 시 LPS에 의한 cytokine 생산이 저해되었고 물 추출물의 경우 그와 반대로 단독 처리만으로도 cytokine의 생산을 LPS 보다 높은 수준으로 유도하였다.
가설 설정
본 연구에서는 면역 세포의 증식에 대한 영향을 확인하고자 하였다. 면역 세포는 세포마다 특정한 자극에 의해 활성화되고 분열이 유도된다. B 세포의 경우, B 세포 수용체와 IL-4, IL-2와 같은 cytokine에 의해, T 세포는 T 세포 수용체와 CD28 공동 자극 수용체에 대한 자극과 IL-2와 같은 cytokine에 반응하여 활성화되고 분열이 유도된다 [23,24].
제안 방법
AT 추출물을 THP-1 세포에 농도별로 처리하고 30분 후 MAPK와 Akt의 인산화 및 IκBα의 발현 변화를 western blotting으로 조사하였다. AT 물 추출물을 처리한 경우, ERK, p38 MAPK, JNK를 비롯한 Akt의 인산화가 대조군에 비해 유의적으로 증가되었다.
흥미롭게도, 항염 작용이 있다고 알려진 뿌리 추출물과 반대로 지상부의 물 추출물은 THP-1 세포에서 interleukin-1β (IL-1β)와 tumor necrosis factor-α (TNF-α)의 분비를 유도하고 cyclooxygenase (COX)-2, inducible nitric oxide synthase (iNOS) 단백질의 발현을 증가시켰다. Cytokine 분비를 조절하는 메커니즘을 규명하고자 Akt, MAPK, inhibitor of nuclear factor kappa B (IκBα) 분자의 인산화 및 분해 정도를 확인하고, PI3K와 MAPK의 억제제를 이용하여 IL-1β와 TNF-α의 분비에 관여하는 신호 전달 분자를 조사하였다. 이 결과들을 통하여 AT 지상부의 물 추출물은 MAPK 신호전달 경로를 통하여 THP-1 세포의 cytokine 분비를 조절한다는 것을 확인하였다.
THP-1 (1 × 106 cells/well) 세포에 AT 추출물 (10, 50 μg/mL)과 양성 대조군으로 LPS (10 ng/mL)를 처리하고 표적 단백질에 따라 30분, 8시간, 24시간 동안 배양 후 PRO-PREP Protein Extraction Solution (iNtRON Biotechnology, Seongnam, Korea)를 이용해 세포를 용해시키고 13,500 rpm, 4°C에서 10분 간 원심 분리하여 단백질을 추출하였다. BCA protein assay Kit (Thermo Scientific, Pittsburgh, PA, USA)를 사용하여 단백질을 정량하고, 30 μg의 단백질을 10% polyacrylamide gel에서 sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis로 전기영동 하였다.
여러 신호 전달 분자 중 어떤 분자가 AT 물 추출물에 의한 cytokine의 생산에 관여하는지 알아보기 위하여 3종의 MAPK와 Akt 억제제를 이용하여 실험을 수행하였다. THP-1 세포에 PD98059 (50 μM, MEK1 억제제), SB203580 (10 μM, p38 MAPK 억제제), SP600125 (50 μM, JNK 억제제), wortmannin (10 nM, PI3K 억제제)을 30분 간 전처리하고 AT 물 추출물 50 μg/mL을 처리하였다. 24시간 후 상층액에서 IL-1β와 TNF-α의 농도를 측정한 결과, 두 cytokine 모두 MAPK에 의해 조절되는 것을 확인하였다 (Fig.
에탄올 추출물은 LPS에 의한 IL-1β의 생산을 저해한 반면, 물 추출물은 단독으로 IL-1β와 TNF-α의 생산을 증가시켰다. 또한, 면역 반응에 관련된 COX-2와 iNOS의 발현을 유도하였으며 이와 함께 Akt, MAPK, NF-κB 신호 전달 경로를 활성화하였다. ERK, p38 MAPK, JNK 억제제가 AT 물 추출물에 의한 cytokine 생산을 감소시켰으며, p38 MAPK의 경우 두 cytokine 생산에 있어 반대로 작용함을 확인하였다 (Fig.
면역 반응의 중요한 매개체인 prostaglandin과 nitric oxide (NO) 생산에 관여하는 COX-2와 iNOS 단백질의 발현에 대한 영향을 알아보았다. THP-1 세포에 AT 물 추출물을 농도별로 처리하고 8시간 후 COX-2의 발현 정도와 24시간 후 iNOS의 발현 변화를 western blotting으로 확인하였다.
본 연구에서는 AT의 뿌리를 제외한 꽃, 잎, 줄기 부분의 에탄올 추출물과 물 추출물의 면역 조절 효과를 확인하고자 사람 단핵구 세포주인 THP-1 세포에 각 추출물을 처리한 후 cytokine의 분비를 비교 분석하였다. 흥미롭게도, 항염 작용이 있다고 알려진 뿌리 추출물과 반대로 지상부의 물 추출물은 THP-1 세포에서 interleukin-1β (IL-1β)와 tumor necrosis factor-α (TNF-α)의 분비를 유도하고 cyclooxygenase (COX)-2, inducible nitric oxide synthase (iNOS) 단백질의 발현을 증가시켰다.
시험한 모든 신호전달 분자의 변화가 관찰된 것은 순수 분리된 한 종류의 물질이 아닌 AT 물 추출물 전체를 사용한 것에서 기인한 것으로 여겨진다. 여러 신호 전달 분자 중 어떤 분자가 AT 물 추출물에 의한 cytokine의 생산에 관여하는지 알아보기 위하여 3종의 MAPK와 Akt 억제제를 이용하여 실험을 수행하였다. THP-1 세포에 PD98059 (50 μM, MEK1 억제제), SB203580 (10 μM, p38 MAPK 억제제), SP600125 (50 μM, JNK 억제제), wortmannin (10 nM, PI3K 억제제)을 30분 간 전처리하고 AT 물 추출물 50 μg/mL을 처리하였다.
대상 데이터
MAPK 신호 전달 경로의 관련성을 시험하기 위해 사용된 MEK1 억제제 PD98059, p38 MAPK 억제제 SB203580, JNK 억제제 SP600125, PI3K 억제제 wortmannin은 Sigma-Aldrich에서 구입하여 사용하였다.
Louis, MO, USA)를 사용하였다. 단백질 분석을 위하여 사용된 extracellular-signal-regulated kinase (ERK), p-ERK, p38 MAPK, p-p38 MAPK, c-Jun N-terminal kinase (JNK), p-JNK, Akt, p-Akt, IκBα, iNOS에 대한 특이적인 1차 항체는 Cell Signaling Technology (Beverly, MA, USA), COX-1, COX-2에 대한 1차 항체는 Cayman (Ann Arbor, MI, USA), β-actin에 대한 1차 항체는 Sigma-Aldrich에서 구입하여 사용하였다. 2차 항체로는 horseradish peroxidase-conjugated anti-rabbit immunoglobulin G (IgG)와 anti-mouse IgG (Cell Signaling Technology)를 사용하였다.
본 연구에 사용한 AT 추출물은 뿌리를 제외한 잎, 줄기, 꽃의 100% 에탄올을 이용한 추출물 (개미취, BE0547B1)과 물을 이용한 추출물 (개미취, BW0547A1)의 건조 분말을 10 mg/mL의 농도로 dimethyl sulfoxide (DMSO)에 녹인 형태로 한국과학기술연구원 강릉 분원 천연물연구소(Korea Institute of Science and Technology, Gangneung, Korea)로부터 분양 받아 사용하였다.
사람 단핵구 세포주인 THP-1 세포는 American Type Culture Collection (Manassas, VA, USA)에서 분양 받아 Roswell Park Memorial Institute 1640 medium에 L-glutamine, 10% fetal bovine serum, 1% penicillin/streptomycin, 0.05 mM 2-mercaptoethanol (Gibco, Grand Island, NY, USA)을 첨가한 배지를 이용하여 37°C, 5% CO2 조건하에서 배양하였다.
데이터처리
, La Jolla, CA, USA)을 이용하여 평균 (mean) ± 표준 오차 (standard error of mean)로 표현하였다. 각 실험군의 분석 항목별 통계적 유의성은 t-test 로 * p < 0.05, ** p < 0.01 및 *** p < 0.001 수준에서 비교하였다.
실험 결과는 PRISM version 5.0 program (GraphPad Software, Inc., La Jolla, CA, USA)을 이용하여 평균 (mean) ± 표준 오차 (standard error of mean)로 표현하였다. 각 실험군의 분석 항목별 통계적 유의성은 t-test 로 * p < 0.
이론/모형
면역 반응의 중요한 매개체인 prostaglandin과 nitric oxide (NO) 생산에 관여하는 COX-2와 iNOS 단백질의 발현에 대한 영향을 알아보았다. THP-1 세포에 AT 물 추출물을 농도별로 처리하고 8시간 후 COX-2의 발현 정도와 24시간 후 iNOS의 발현 변화를 western blotting으로 확인하였다. Fig.
성능/효과
THP-1 세포에 PD98059 (50 μM, MEK1 억제제), SB203580 (10 μM, p38 MAPK 억제제), SP600125 (50 μM, JNK 억제제), wortmannin (10 nM, PI3K 억제제)을 30분 간 전처리하고 AT 물 추출물 50 μg/mL을 처리하였다. 24시간 후 상층액에서 IL-1β와 TNF-α의 농도를 측정한 결과, 두 cytokine 모두 MAPK에 의해 조절되는 것을 확인하였다 (Fig. 5).
Fig. 3에 나타낸 것과 같이 COX-2의 경우 AT의 농도 의존적으로 발현이 유도되었으며, iNOS의 발현은 물 추출물을 처리한 세포에서 대조군에 비하여 유의하게 증가하는 것을 확인 할 수 있었다.
이는 이전 연구들과는 상반되는 결과이지만 면역 반응을 증가시키는 현상과 일치하는 결과이다. AT 물 추출물에 의한 염증성 cytokine의 분비를 조절하는 신호 전달 경로를 알아보기 위해 PI3K와 MAPK 억제제를 이용하여 실험을 진행한 결과, 3종의 MAPK 가 cytokine 분비 조절에 관여하는 것을 확인하였다. 흥미롭게도, p38 MAPK의 억제제를 처리한 경우 IL-1β의 생산이 증가하였다.
AT 추출물을 THP-1 세포에 농도별로 처리하고 30분 후 MAPK와 Akt의 인산화 및 IκBα의 발현 변화를 western blotting으로 조사하였다. AT 물 추출물을 처리한 경우, ERK, p38 MAPK, JNK를 비롯한 Akt의 인산화가 대조군에 비해 유의적으로 증가되었다. 뿐만 아니라, AT 물 추출물에 의해 IκBα의 분해가 유도되는 것을 확인할 수 있었다 (Fig.
본 연구는 AT의 뿌리를 제외한 전체 AT의 에탄올 및 물 추출물의 면역 조절 효과를 비교하고 THP-1의 cytokine 분비를 조절하는 분자 메커니즘을 조사하였다. AT의 물 추출물 및 에탄올 추출물은 THP-1 세포에 독성이 없으며 세포 증식을 증가키는 것을 확인하였다. 에탄올 추출물은 영향이 없는데 반해, 물 추출물은 THP-1의 IL-1β의 분비를 증가시켰으며 COX-2 및 iNOS 단백질의 발현을 증가시켰다.
이러한 결과들을 통하여, AT 지상부 물 추출물에 면역 증강 효능을 갖는 물질이 하나 이상 포함되어 있으며 면역력 강화제의 천연 소재로써 이용될 수 있음을 제시한다. AT의 뿌리는 항염제로써 사용됨으로 지상부의 이용 시 뿌리와 분리하여 사용하는 것이 효능을 나타내기에 적합할 것으로 사료된다.
또한, 면역 반응에 관련된 COX-2와 iNOS의 발현을 유도하였으며 이와 함께 Akt, MAPK, NF-κB 신호 전달 경로를 활성화하였다. ERK, p38 MAPK, JNK 억제제가 AT 물 추출물에 의한 cytokine 생산을 감소시켰으며, p38 MAPK의 경우 두 cytokine 생산에 있어 반대로 작용함을 확인하였다 (Fig. 6).
이에 따라, 본 저자는 THP-1 세포에서 AT 추출물이 염증성 cytokine 분비에 미치는 영향을 조사하였다. THP-1 세포에 각 추출물을 처리하고 LPS를 첨가한 결과, 에탄올 추출물 처리 시 LPS에 의한 cytokine 생산이 저해되었고 물 추출물의 경우 그와 반대로 단독 처리만으로도 cytokine의 생산을 LPS 보다 높은 수준으로 유도하였다. 이미, AT 뿌리의 에탄올 또는 메탄올 추출물에 대한 연구는 많이 이루어져 있으며 염증성 cytokine의 생산을 감소시키는 결과가 보고된 바 있다.
선천 면역 세포의 경우도 림프구와 마찬가지로 NK 세포는 IL-2, IL-15 등 다양한 cytokine의 조합에 의해, 단핵구는 macrophage colony-stimulating factor 등에 의해 in vitro에서 분열이 유도된다 [25,26]. THP-1 세포에 추출물들을 72시간 처리하였을 때, 대조군에 비해 세포의 증식이 증가한 것을 확인할 수 있었다. 이는 AT 추출물이 THP-1 세포의 활성을 증가시켰다고 해석될 수 있다.
THP-1 세포에 각 추출물을 48시간 동안 처리한 후 LPS를 첨가하여 24시간 동안 자극하였다. 배양 상층액에서 대표적인 염증성 cytokine인 IL-1β의 양을 ELISA로 측정한 결과, 에탄올 추출물은 단독으로 처리 시 아무런 영향이 없었으나 (검출되지 않음), 추출물을 전 처리 후 LPS를 처리한 경우 LPS만 처리한 그룹에 비해 cytokine의 생산이 감소하였다. 반면, 물 추출물의 경우 단독 처리 시 LPS를 처리한 그룹보다 더 많은 양의 IL-1β의 생산을 유도하였으며 LPS를 추가적으로 처리하여도 시너지 효과는 없었다 (Fig.
본 연구는 AT 지상부 물 추출물과 에탄올 추출물의 면역 조절 효능을 검증하고자 수행되었다. 연구 결과를 종합해보면, AT 물 추출물과 에탄올 추출물은 THP-1 세포에 독성을 나타내지 않으며 세포 분열을 증가시켰다. 에탄올 추출물은 LPS에 의한 IL-1β의 생산을 저해한 반면, 물 추출물은 단독으로 IL-1β와 TNF-α의 생산을 증가시켰다.
흥미롭게도, p38 MAPK 억제제는 AT에 의한 IL-1β의 생성을 추가로 증가시켰다. 이 결과는 AT 지상부의 물 추출물에 MAPK 신호 전달 경로를 통해 면역 세포를 자극하여 cytokine의 생산을 유도하는 생리활성물질이 존재한다는 것을 의미한다. 따라서, AT 지상부는 면역력 강화제의 천연 소재로써 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
흥미롭게도, p38 MAPK의 억제제를 처리한 경우 IL-1β의 분비는 증가한 반면, TNF-α의 분비는 감소되었다. 이 결과는 p38 MAPK가 두 종의 cytokine 분비에 모두 관여하지만 IL-1β는 음성적으로, TNF-α는 양성적으로 조절하는 반대의 역할을 가지고 있음을 의미한다.
염증은 크게 급성 염증과 만성 염증으로 구분할 수 있는데, 급성 염증은 감염체에 대한 면역 반응에서 필수적인 반응으로 감염체를 인지한 선천 면역 세포에서 염증성 분자들이 분비되면서 발생하며 감염체에 의한 자극이 제거되면 염증 반응도 사라진다 [11]. 이 결과들을 통하여 AT 물 추출물에 염증 반응을 증가시키는, 즉 면역 반응을 증가시키는 효과가 있는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 AT 물 추출물을 그대로 사용한 것이므로 앞서 언급한 대로 추출물에 포함된 각 성분 별 효능 분석이 필요할 것으로 사료된다.
Cytokine 분비를 조절하는 메커니즘을 규명하고자 Akt, MAPK, inhibitor of nuclear factor kappa B (IκBα) 분자의 인산화 및 분해 정도를 확인하고, PI3K와 MAPK의 억제제를 이용하여 IL-1β와 TNF-α의 분비에 관여하는 신호 전달 분자를 조사하였다. 이 결과들을 통하여 AT 지상부의 물 추출물은 MAPK 신호전달 경로를 통하여 THP-1 세포의 cytokine 분비를 조절한다는 것을 확인하였다.
후속연구
이 결과는 AT 지상부의 물 추출물에 MAPK 신호 전달 경로를 통해 면역 세포를 자극하여 cytokine의 생산을 유도하는 생리활성물질이 존재한다는 것을 의미한다. 따라서, AT 지상부는 면역력 강화제의 천연 소재로써 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
이 결과들을 통하여 AT 물 추출물에 염증 반응을 증가시키는, 즉 면역 반응을 증가시키는 효과가 있는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 AT 물 추출물을 그대로 사용한 것이므로 앞서 언급한 대로 추출물에 포함된 각 성분 별 효능 분석이 필요할 것으로 사료된다.
6). 이러한 결과들을 통하여, AT 지상부 물 추출물에 면역 증강 효능을 갖는 물질이 하나 이상 포함되어 있으며 면역력 강화제의 천연 소재로써 이용될 수 있음을 제시한다. AT의 뿌리는 항염제로써 사용됨으로 지상부의 이용 시 뿌리와 분리하여 사용하는 것이 효능을 나타내기에 적합할 것으로 사료된다.
아마도 이 과정 동안 AT 에탄올 추출물이 THP-1 세포를 M2 대식세포로 분화되도록 유도하여 염증성 cytokine의 분비가 감소된 것일 수 있다. 이에 대한 추가적인 연구가 더 필요할 것으로 생각된다. 이와 반대로, 물 추출물의 경우 염증성 cytokine인 IL-1β와 TNF-α의 생산 증가와 함께, 염증 매개체인 PGE 2 와 NO의 생산에 관여하는 효소인 COX-2와 iNOS 단백질의 발현을 유도하였다.
개미취 지상부 추출물이 추출 용매에 따라 활성이 다른 것 또한 추출 성분의 차이에서 비롯된 것일 수 있다. 추후, 물 추출물과 에탄올 추출물의 성분 분석 및 각 추출 성분의 면역 조절 활성에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
개미취란?
개미취 (Aster Tataricus, AT)는 작고 화려한 꽃을 가진 국화과의 다년생 풀로 주로 깊은 산속의 습지에 자생하며 우리나라를 포함한 중국, 일본 등 동아시아의 많은 지역에서 발견된다 [1]. AT의 뿌리는 중국 전통 의술에서 약초로 사용되어왔으며, 기침 완화 및 거담제, 이뇨제, 항종양제, 항균제, 항바이러스제의 효능을 가지고 있다고 알려져 있다 [2-4].
AT의 뿌리는 어떤 효능이 있다고 알려져 있는가?
개미취 (Aster Tataricus, AT)는 작고 화려한 꽃을 가진 국화과의 다년생 풀로 주로 깊은 산속의 습지에 자생하며 우리나라를 포함한 중국, 일본 등 동아시아의 많은 지역에서 발견된다 [1]. AT의 뿌리는 중국 전통 의술에서 약초로 사용되어왔으며, 기침 완화 및 거담제, 이뇨제, 항종양제, 항균제, 항바이러스제의 효능을 가지고 있다고 알려져 있다 [2-4]. AT 뿌리로부터 cyclic pentapeptides, triterpenoid ketone, saponin 등 다양한 생리활성물질이 분리되었으며 이들의 구조 및 기능이 연구되었다 [2-7].
AT 복용 방법은?
AT는 2000년간 중국 전통 의술에서 사용되어온 약초로, 뿌리는 자완이라 불리며 다양한 생리활성물질들을 함유하고 있는 것으로 알려져 있다. 진해거담, 항바이러스, 항균, 항암, 지혈 등을 포함한 매우 다양한 효능을 가진다고 알려져 있으며, 자완을 말려 물로 달이거나 가루로 빻아 복용하는 방법으로 이용된다. 꽃잎과 어린잎, 순도 식용으로 사용 가능하다 [1,18,19].
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