$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

이삭물수세미(Myriophyllum spicatum L.) 에탄올 추출물의 항산화와 항염증 효과
Evaluation Antioxidant and Anti-inflammatory Activity of Ethanolic Extracts of Myriophyllum spicatum L. in Lipopolysaccharide-stimulated RAW 264.7 Cells 원문보기

韓國資源植物學會誌 = Korean journal of plant resources, v.36 no.1, 2023년, pp.15 - 25  

김철환 (국립낙동강생물자원관) ,  이영경 (국립낙동강생물자원관) ,  김민진 (국립낙동강생물자원관) ,  최지수 (국립낙동강생물자원관) ,  황병수 (국립낙동강생물자원관) ,  조표연 (국립낙동강생물자원관) ,  김영준 (고려대학교 식품규제과학과) ,  정용태 (국립낙동강생물자원관)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

이삭물수세미는 민간에서는 전초를 고름, 염증 등에 약용으로 사용하였으나, 염증에 대한 연구가 미비한 상황이다. 이에 본 연구에서는 이삭물수세미 추출물(EMS)의 항산화 효능과 항염증 효능을 분석하였다. 항산화 효능은 DPPH 라디칼 소거능환원력을 통해 산화적 스트레스를 통해 염증을 유발시킬 수 있는 ROS (Hong et al., 2020; Snezhkina et al., 2019)를 억제하는지 확인하였고, 항염증 효능은 염증 발현 인자인 LPS를 이용하여 RAW 264.7 대식세포에 염증을 유도한 뒤 pro-inflammatory cytokine (TNF-α, IL-1β)과 염증 매개체(NO, PGE2)의 억제 및 TLR4/Myd88/NF-κB signaling pathway 발현 억제를 통해 확인하였다. 연구 결과, 항산화 효능에 있어서는 DPPH 라디칼 소거능과 Fe3+를 Fe2+로 환원시키는 환원력이 농도 의존적으로 증가함을 확인하였다. 무독성 상태에서 실험하기 위해 LPS와 EMS를 처리한 RAW 264.7 대식세포에서 90% 이상의 생존율을 나타내는 조건에서 실험을 진행하였다. LPS로 염증이 유도된 RAW 264.7 세포에서 EMS는 염증 매개 인자의 발현 및 생성 억제(iNOS에 의한 NO 생성 및 COX-2에 의한 PGE2 생성억제)와 pro-inflammatory cytokine (TNF-α 및 IL-1β)의 생성 또한 억제하였다. 특이적으로 COX-2에 의한 PGE2 생성 억제에서는 고농도에서 작용함을 확인하였고, IL-1β에서는 약한 억제력을 보였다. 이후 signaling pathway에서 염증 전사인자 경로를 확인하기 위하여 TLR4/MyD88의 활성을 확인하였고, EMS 처리에 따라 농도 의존적으로 억제되는 것을 확인하였다. 이에 따라 염증 초기 단계에서 NF-κB p65가 nuclear로 들어가는 것을 억제하는지 확인하기 위해 early time (LPS 처리 후 30, 60 min) 조건으로 nuclear에서 p65 인산화를 확인하였다. 그 결과, LPS 자극으로 인해 증가된 p65 인산화가 EMS에 의해 부분적으로 억제됨을 확인하였다. 이상의 결과를 통해 LPS로 염증이 유도된 RAW 264.7 대식세포에서 EMS가 COX-2에 의한 PGE2 생성 억제와 IL-1β의 생성에 있어 낮은 억제력을 가진 반면, iNOS에 의한 NO과 TNF-α 생성 및 TLR4/MyD88 singnaling pathway에 있어 강한 억제력을 가짐을 확인하였다. 결론적으로 EMS가 ROS를 제거하고 TLR4/MyD88/NF-κB signaling pathway를 억제함으로써 염증 인자들의 전사를 억제하고, 염증 인자 부분에서는 iNOS에 의한 NO 생성과 TNF-α 생성을 강하게 억제하여 RAW 264.7 대식세포에서 LPS로 자극된 염증을 억제하는 것으로 판단된다. 또한 TLR4/Myd88/NF-κB signaling pathway를 통한 pro-inflammatory cytokine과 염증 매개체와의 연관성에 대한 기초자료로 활용할 수 있는 근거 자료가 될 수 있을 것으로 생각된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Myriophyllum spicatum L. has been used as an ornamental in ponds and aquariums, and as a folk remedy for inflammation and pus. Nevertheless, the biological activity and underlying mechanisms of anti-inflammatory effects are unclear. This study is aimed at investigating the antioxidative and anti-inf...

주제어

표/그림 (7)

참고문헌 (49)

  1. Anwar, M.A., S. Basith and S. Choi. 2013. Negative regulatory?approaches to the attenuation of toll-like receptor signaling.?Exp. Mol. Med. 45(2):e11. 

  2. Atreya, R. and M.F. Neurath. 2005. Involvement of IL-6 in the?pathogenesis of inflammatory bowel disease and colon cancer.?Clin. Rex. Allergy Immunol. 28(3):187-196. 

  3. Babcock, T.A., W.S. Helton, K.N. Anwar, Y.Y. Zhao and N.J.?Espat. 2004. Synergistic anti-inflammatory activity of omega-3?lipid and rofecoxib pretreatment on macrophage proinflammatory cytokine production occurs via divergent NF-kappaB?activation. J. Parenter Enteral. Nutr. 28(4):232-239. 

  4. Braddock, M. and A. Quinn. 2004. Targeting IL-1 in inflammatory disease: New opportunities for therapeutic intervention.?Nat. Rev. Drug Discov. 3(4):330-339. 

  5. Chainy, G.B.N. and D.K. Sahoo. 2020, Hormones and oxidative?stress: An overview. Free Radic. Res. 54(1):1-26. 

  6. Cheel, J., C. Theoduloz, J. Rodriguez and G. Schmeda-Hirschmann.?2005. Free radical scavengers and antioxidants from lemongrass (Cymbopogon citratus (DC.) Stapf.). J. Agric. Food?Chem. 53(7):2511-2517. 

  7. Chelombitko, M.A. 2018. Role of reactive oxygen species in?inflammation: A minireview. Moscow Univ. Biol. Sci. Bull.?73(4):199-202. 

  8. Cheng, B.C.Y., X.Q. Ma, H.Y. Kwan, K.W. Tse, H.H. Cao, T.?Su, X. Shu, Z.Z. Wu and Z.L. Yu. 2014. A herbal formula?consisting of Rosae Multiflorae Fructus and Lonicerae?Japonicae Flos inhibits inflammatory mediators in LPS-stimulated RAW 264.7 macrophages. J. Ethnopharmacol.?153(3):922-927. 

  9. Choi, H.Y., J.E. Lim and J.H. Hong. 2010. Curcumin interrupts?the interaction between the androgen receptor and Wnt/β?-catenin signaling pathway in LNCaP prostate cancer cells.?Prostate Cancer Prostatic Dis. 13(4):343-349. 

  10. Church, L.D. and M.F. McDermott. 2009. Canakinumab, a?fully-human mAb against IL-1beta for the potential treatment?of inflammatory disorders. Curr. Opin. Mol. Ther. 11(1):81-89. 

  11. Coleman, J.W. 2001. Nitric oxide in immunity and inflammation.?Int. Immunopharmacol. 1(8):1397-1406. 

  12. Cui, E.J., H.N. Lyu, M.C. Song, H.J. Yang, S.J. Nam, S.K. Park,?H.K. Choi, I.S. Chung and N.I. Baek. 2008. Isolation and?identification of Quercitrin from Myriophyllum spicatum L.?Korean J. Medicinal Crop Sci. 27:62-65. 

  13. Dinarello, C.A. 1996. Biological basis for Interleukin-1 in?disease. Blood 87(6):2095-2147. 

  14. Dinarello, C.A. 2004. Therapeutic strategies to reduce IL-1?activity in treating local and systemic inflammation. Curr.?Opin. Pharmacol. 4:378-385. 

  15. Fang, H., P.F. Wang, Y. Zhou, Y.C. Wang and Q.W. Yang. 2013.?Toll-like receptor 4 signaling in intracerebral hemorrhage-induced inflammation and injury. J. Neuroinflammation?10(1):1-10. 

  16. Feghali, C.A. and T.M. Wright. 1997. Cytokines in acute and?chronic inflammation. Front. Biosci. 2(4):12-26. 

  17. Fujihara, M., M. Muroi, K. Tanamoto, T. Suzuki, H. Azuma?and H. Ikeda. 2003. Molecular mechanisms of macrophage?activation and deactivation by lipopolysaccharide: Roles of?the receptor complex. Pharmacol. Ther. 100:171-194. 

  18. Gross, E.M., H. Meyer and G. Schilling. 1996. Release and?ecological impact of algicidal hydrolysable polyphenols in?Myriophyllum spicatum. Phytochemistry 41(1):133-138. 

  19. Guha, M. and N. Mackman. 2001. LPS induction of gene?expression in human monocytes. Cell. Signal. 13(2):85-94. 

  20. Guzik, T., R. Korbut and T. Adamek-Guzik. 2003. Nitric oxide?and superoxide in inflammation. J. Physiol. Pharmacol. 54(4):469-487. 

  21. Hong, S., P. Pangloli, R. Perumal, S. Cox, L.E. Noronha, V.P.?Dia and D. Smolensky. 2020. A comparative study on phenolic content, antioxidant activity and anti-inflammatory?capacity of aqueous and ethanolic extracts of sorghum in?lipopolysaccharide-induced RAW 264.7 macrophages. Antioxidants 9(12):1297. 

  22. Jeong, J.W., H.H. Lee, M.H. Han, G.Y. Kim, W.J. Kim and?Y.H. Choi. 2014. Anti-inflammatory effects of genistein via?suppression of the toll-like receptor 4-mediated signaling?pathway in lipopolysaccharide-stimulated BV2 microglia.?Chem. Biol. Interact. 212:30-39. 

  23. Jones, N, J. Blagih, F. Zani, A. Rees, D.G. Hill, B.J. Jenkins, C.J.?Bull, D. Moreira, A.I.M. Bantan, J.G. Cronin, D. Avancini,?G.W. Jones, D.K. Finlay, K.H. Vousden, E.E. Vincent and?C.A. Thornton. 2021. Fructose reprogrammes glutamine-dependent oxidative metabolism to support LPS-induced?inflammation. Nat. Commun. 12(1):1209. 

  24. Kawahara, K., H. Hohjoh, T. Inazumi, S. Tsuchiya and Y. Sugimoto. 2015. Prostaglandin E2-induced inflammation: Relevance of prostaglandin E receptors. Biochim. Biophys. Acta.?1851(4):414-421. 

  25. Kim, C.H., Y.K. Lee, J.W. Jeong, B.S. Hwang, Y.T. Jeong,?Y.T. Oh, P.Y. Cho and C.H. Kang. 2021a. Anti-inflammatory?effects of Hemistepta lyrata Bunge in LPS-stimulated RAW?264.7 cells through regulation of MAPK signaling pathway.?Korean J. Plant Res. 34(1):23-30. 

  26. Kim, D.H., E.Y. Hwang and J.H. Son. 2013. Anti-inflammatory?activity of Carthamus tinctorious seed extracts in Raw 264.7?cells. J. Life Sci. 23(1):55-62 (in Korean). 

  27. Kim, D.S., H.J. Eo, Y. Kang and G.H. Park. 2021b. Anti-inflammatory effect of Berchemia berchemiaefolia leaves?through inhibition of NF-κB and MAPK signaling activation?in LPS-stimulated RAW264.7 cells. Korean J. Plant Res.?34(1):31-36. 

  28. Kim, J.H., H.N. Song, H.C. Ko, J.Y. Lee, M.G. Jang and S.J.?Kim. 2017. Anti-oxidant and anti-inflammatory properties?of Clerodendrum trichotomum leaf extracts. J. Life Sci. 27(6):640-645 (in Korean). 

  29. Kim, S.H. and S.A. Kang. 2019. Anti-inflammatory effects of?beopje processed curly dock (Rumex crispus L.) in LPS-induced murine RAW 264.7 cell lines. Korean J. Food &?Nutr. 32(5):408-416 (in Korean). 

  30. Laksmitawati, D.R., A.P. Prasanti, N. Larasinta, G.A. Syauta,?R. Hilda, H.U. Ramadaniati, A. Widyastuti, N. Karami, M.?Afni, D.D. Rihibiha, W. Widowati and H.S.W. Kusuma.?2016. Anti-inflammatory potential of gandarusa (Gendarussa?vulgaris Nees) and soursoup (Annona muricata L) extracts?in LPS stimulated-macrophage cell (RAW264.7). J. Nat.?Remedies 16(2):73-81. 

  31. Lee, S.H., E.J. Lee, C. Chung, H.Y. Sohn and J.S. Kim. 2019.?Hesperetin ameliorates inflammatory responses in lipopolysaccharide-stimulated RAW 264.7 cells via p38 MAPK and?ERK1/2. J. Life Sci. 29(1):129-134 (in Korean). 

  32. Lee, W.J. 2011. Fiber type specific expression of toll-like?receptor4, IL-6, TNF-α, and suppressor of cytokine signaling-3 after acute exercise in rat skeletal muscles. J. Life Sci.?21(9):1259-1265 (in Korean). 

  33. Li, G.Z., Y. Zhang, J.B. Zhao, G.J. Wu, X.F. Su and C.H. Hang.?2011. Expression of myeloid differentiation primary response?protein 88 (Myd88) in the cerebral cortex after experimental?traumatic brain injury in rats. Brain Res. 1396:96-104. 

  34. Lopez-Castejon, G. and D. Brough. 2011. Understanding the?mechanism of IL-1β secretion. Cytokine Growth Factor?Rev. 22(4):189-195. 

  35. Melendez-Martinez, A.J. 2019. An overview of carotenoids,?apocarotenoids, and vitamin A in agro-food, nutrition, health,?and disease. Mol. Nutr. Food Res. 63:e1801045. 

  36. Nakai, S., S. Yamada and M. Hosomi. 2005. Anti-cyanobacterial?fatty acids released from Myriophyllum spicatum. Hydrobiologia 543(1):71-78. 

  37. Nakai, S., Y. Inoue, M. Hosomi and A. Murakami. 2000. Myriophyllum spicatum-released allelopathic polyphenols inhibiting?growth of blue-green algae Microcystis aeruginosa. Water?Res. 34(11):3026-3032. 

  38. Needleman, P. and P.C. Isakson. 1997. The discovery and?function of COX-2. J. Rheumatol. Suppl. 49:6-8. 

  39. Nemmar, A, S. Beegam, N.E. Zaaba, S. Alblooshi, S. Alseiari?and B.H. Ali. 2022. The salutary effects of catalpol on diesel?exhaust particles-induced thrombogenic changes and cardiac?oxidative stress, inflammation and apoptosis. Biomedicines?10(1):99. 

  40. Parameswaran, N. and S. Patial. 2010. Tumor necrosis factor-α?signaling in macrophages. Crit. Rev. Eukaryot. Gene Expr.?20(2):87-103. 

  41. Ren, K. and R. Torres. 2009. Role of interleukin-1β during pain?and inflammation. Brain Res. Rev. 60(1):57-64. 

  42. Sambon, M, A. Gorlova, A. Demelenne, J. Alhama-Riba, B.?Coumans, B. Lakaye, P. Wins, M. Fillet, D.C. Anthony, T.?Strekalova and L. Bettendorff. 2020. Dibenzoylthiamine has?powerful antioxidant and anti-inflammatory properties in?cultured cells and in mouse models of stress and neurodegeneration. Biomedicines 8(9):361. 

  43. Seo, H.J. and J.B. Jeong. 2020. Immune-enhancing effects of?green lettuce (Lactuca sativa L.) extracts through the TLR4-MAPK/NF-κB signaling pathways in RAW264.7 macrophage cells. Korean J. Plant Res. 33(3):183-193. 

  44. Seo, K.H., J.Y. Park, H.J. Noh, J.Y. Lee, E.Y. Lee, J.G. Han,?J.H. Kim and M.S. Cheong. 2018. Anti-inflammatory effects?of various mushrooms in LPS-stimulated RAW264.7 cells.?Korean J. Plant Res. 31(5):478-488. 

  45. Snezhkina, A.V., A.V. Kudryavtseva, O.L. Kardymon, M.V.?Savvateeva, N.V. Melnikova, G.S. Krasnov and A.A. Dmitriev. 2019. ROS generation and antioxidant defense systems?in normal and malignant cells. Oxid. Med. Cell. Longev. 2019:6175804. 

  46. Westman, M., M. Korotkova, E.A. Klint, A. Stark, L.P. Audoly,?L. Klareskog, A.K. Ulfgren and P.J. Jakobsson. 2004. Expression of microsomal prostaglandin E synthase 1 in rheumatoid?arthritis synovium. Arthritis Rheum. 50(6):1774-1780. 

  47. Yen, G.C. and H.Y. Chen. 1995. Antioxidant activity of various?tea extracts in relation to their antimutagenicity. J. Agric.?Food Chem. 43:27-32. 

  48. Yoon, Y.I., J.S. Hwang, M.Y. Ahn, Y.B. Lee, M.S. Han, T.W.?Goo and E.Y. Yun. 2015. Inhibition of inflammation by?Popillia flavosellata ethanol extract in LPS- induced RAW?264.7 macrophages. J. Life Sci. 25(9):993-999. 

  49. Zhu, H.T., C. Bian, J.C. Yuan, W.H. Chu, X. Xiang, F. Chen,?C.S. Wang, H. Feng and J.K. Lin. 2014. Curcumin attenuates?acute inflammatory injury by inhibiting the TLR4/MyD88/NF-κB signaling pathway in experimental traumatic brain?injury. J. Neuroinflammation. 11(1):1-17. 

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로