Lipopolysaccharide에 의한 BV2 세포의 염증 반응에 대한 파 추출물의 저해 활성

Shin-Hyoung Park; Jung-In Kim; Yong Kee Jeong; Yung Hyun Choi

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자료유형: 학술저널

저자정보: Shin-Hyoung Park (동의대학교) Jung-In Kim (인제대학교) Yong Kee Jeong (동아대학교) Yung Hyun Choi (동의대학교)

저널정보: 한국생명과학회 생명과학회지 생명과학회지 제21권 제6호

발행연도: 2011.6

수록면: 796 - 804 (9page)

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본 연구에서는 파의 항염증 효과를 밝히고 그 생화학적 기전 해석을 위해 LPS로 활성화된 BV2 microglia를 이용하여 iNOS, COX-2 및 염증성 cytokine의 발현 및 그 산물에 미치는 파 추출물의 영향을 조사하였다. 그 결과파 추출물은 LPS 처리에 의한 BV2 세포의 iNOS의 발현을 전사 및 번역 수준에서 처리 농도 의존적으로 억제시켰으며, 특히 파 전체 에탄올 추출물(EEWA)의 효과가 가장 탁월하였다. LPS로 유도한 COX-2의 mRNA 및 단백질 발현 역시 파 추출물 처리에 의하여 감소되었으며 뿌리 에탄올 추출물(EERA) 처리군에서 가장 현저한 억제가 관찰되었다. 아울러 염증 반응의 또 다른 주요인자인 염증성 cytokine들(TNF-α, IL-1β 및 IL-6)의 mRNA 변화를 조사한 결과 파 추출물이 대체적으로 이들 cytokine의 발현을 억제하는 경향을 보였으며, 최종산물인 TNF-α와 IL-6의 생성량 역시 유의한 수준은 아니었으나 감소하는 경향을 보였다. 본 연구의 결과는 파의 추출물은 iNOS, COX-2 및 염증성 cytokine의 발현을 조절함으로서 신경염증 반응을 효과적으로 억제하며, 향후 지속적인 연구가 필요하지만 신경 보호 작용에 탁월한 효능이 있음을 보여주는 것으로 생각된다.

Microglia are central nervous system (CNS)-resident professional macrophages that function as the principal immune cells responding to pathological stimulations in the CNS. Activation of microglia, induced by various pathogens, protects neurons and maintains homeostasis in the CNS, but severe activation causes inflammatory responses secreting various neurotoxic molecules such as nitric oxide (NO), prostaglandin E₂ (PGE₂) and pro-inflammatory cytokines. Allium fistulosum, a member of the onion family, is mainly cultivated for consumption, as well as medicinal use in Oriental medicine. It has been reported that A. fistulosum has various biological effects such as anti-oxidant, anti-platelet aggregation, anti-fungus and anti-cholesterol synthesis, however there has been no research about the anti-inflammatory effects of A. fistulosum extracts. In this study, it was undertaken to explore the functions of A. fistulosum as a suppressor of neuronal inflammation by using BV2 microglia cells. As a result, it was found that four kinds of extracts of A. fistulosum effectively reduced the expressions of inducible NO synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2) at both mRNA and protein levels, and also attenuated pro-inflammatory cytokines such as tumor necrosis alpha (TNF-α), interleukin-1β (IL-1 β) and interleukin-6 (IL-6) at the mRNA level in BV2 stimulated by lipopolysaccharide (LPS). In addition, the extracts of A. fistulosum attenuated the release of NO markedly, as well as resulting in slight decreases of TNF-α and IL-6 production, the effects of which were most significant when treated with ethyl alcohol extract from the whole A. fistulosum. In conclusion, the data indicated that the anti-inflammatory actions of A. fistulosum against BV2 microglia cells is through the down-regulation of iNOS, COX2 and pro-inflammatory cytokines such as TNF-α and IL-6, and these effects are expected to help in the protection of nerve tissues by suppressions of neuronal inflammation in various neurodegenerative diseases.

#BV2 microglia #Allium fistulosum #neuroinflammation #COX-2 #iNOS

참고문헌 (27)

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1. [학술지(정기간행물)] - Araki, E. / 2001 / Cyclooxygenase-2 inhibitor ns-398 protects neuronal cultures from lipopolysaccharide-induced neurotoxicity / Stroke 32 : 2370 ~ 2375

2. [학술지(정기간행물)] - Arimoto, T / 2003 / Up-regulation of inducible nitric oxide synthase in the substantia nigra by lipopolysaccharide causes microglial activation and neurodegeneration / Neurobiol. Dis 12 : 35 ~ 45

3. [학술지(정기간행물)] - Boje, K. M / 1992 / Microglial-produced nitric oxide and reactive nitrogen oxides mediate neuronal cell death / Brain Res 587 : 250 ~ 256

4. [학술지(정기간행물)] - Dinarello, C. A / 1999 / Cytokines as endogenous pyrogens / J. Infect. Dis 179 : 294 ~ 304

5. [학술지(정기간행물)] - Elkabes, S / 1996 / Brain microglia/macrophages express neurotrophins that selectively regulate microglial proliferation and function / J. Neurosci 16 : 2508 ~ 2521

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박신형

소속기관 동의대학교

주요연구분야 자연과학 > 기타 자연과학 TOP 10% 의약학 > 한의학

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김정인

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정영기

소속기관 Dong-A University

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Yung Hyun Choi

소속기관 Dong-eui University College of Korean Medicine

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