중성지방(Triglyceride, TG)는 죽상동맥경화증과 같은 혈관의 만성 염증성 병변을 유발하는 인자 중 하나 이다. 종양괴사인자-알파 (TNF-α), 인터루킨-1 베터 (IL-1β)와 같은 염증성 사이토카인은 염증 질환의 주요 요인으로 염증 부위에 T 림프구, 단핵구등의 면역 세포의 침윤을 유도하거나 세포 및 조직 괴사를 일으킴으로써 질병을 더욱 악화시킨다. 본 연구에서는 혈관 염증에 관여하는 Jurkat T 림프구와 U937 단핵구에 T G를 처리하였을 때 TNF-α와 IL-1β의 발현에 미치는 영향을 조사하고자 했다. Jurkat T 세포에서 TG에 의해 TNF-α의 mRNA 발현이 증가하였고, U937 단핵구에서는 TG에 의해 TNF-α와 IL-1β 모두 mRNA 발현이 증가하였다. 또한 유도성 산화질소합성효소(inducible nitric oxide synthase, iNOS)가 TG에 의한 TNF-α와 IL-1β 의 발현 증가에 관여하는지 확인하기 위해 iNOS 억제제인 W1400을 세포에 전처리하여 iNOS의 활성을 차단하였다. 그 결과, W1400을 전처리한 세포에서는 TG에 의한 TNF-α 및 IL-1β mRNA 양이 대조군과 유사하게 낮은 수준으로 관찰되었다. 이는 혈관 내 TG의 증가가 T 림프구와 단핵구를 자극하여 iNOS 신호를 거쳐 염증성 사이토카인을 분비시키고 혈관염증질환을 발생하는데 관여하는 것을 확인시켜주었다. 결론적으로, 중성지방이 염증성 병변을 악화시키는데 있어 iNOS의 활성이 사이토카인 분비 등에 작용하며 병변을 더욱 악화시키는데 기여할 수 있다. 반면, iNOS 발현을 조절하여 고지혈증 환자의 치료에 유효한 표적 물질로 이용될 가능성이 있다고 사료된다.

만성적인 염증은 낭포성 섬유증, 암, 치매, 아토피성 질환, 비만 등과 같은 염증성 질환의 원인이 된다. 또한 염증의 발생단계에 관여하는 일부 신호물질은 피부조직의 손상과 노화에도 영향을 주는 것으로 알려져 있기 때문에 염증발생 매커니즘을 조절하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 최근에는 염증반응을 억제하거나 예방하기 위해, 몇몇 식물로부터 항염증 소재를 개발하려는 연구들이 이루어지고 있다. 특히 Stevia rebaudiana는 특유의 풍미를 가지는 천연감미료 스테비올배당체(steviol glycoside, SG)를 생성하는데, 일부 SG 에 대한 연구를 통해 염증억제 활성이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 기존연구를 통해 항염증 효능이 있는 것으로 확인된 스테비오사이드, 리버디오사이드 A, 스테비올 이외에도 항염증 소재로 활용될 가능성이 있는 SG가 더 존재할 것으로 예상하였다. 이를 확인하기 위하여 우리는 S. rebaudiana에서 얻은 SG의 nitric oxide (NO) 생성억제활성을 RAW 264.7 세포주를 대상으로 스크리닝 하였다. 그 결과 steviol β-glucopyranosyl ester (SGE)가 동일한 농도 조건의 SG 중에서 가장 높은 억제활성을 보여주었다. 또한, interleukin-1α (IL-1 α), interleukin-1β (IL-1β), cyclooxygenase-2 (COX-2), nuclear factor kappa-light chain-enhancer of activated B cells (NF-κB), inducible nitric oxide synthase (iNOS)와 같은 염증관련 인자의 mRNA 발현량 또한 농도의존적으로 감소시키는 것으로 확인되었다. 이러한 연구결과를 통해 SGE는 마우스 대식세포인 RAW 264.7 세포에서 항염증 활성 및 NO 생성 억제 효과가 있음을 확인하였다. 이를 통하여 SGE가 항염증 소재로 활용될 잠재성이 있음을 확인하였다.

본 연구에서는 마늘의 부산물로 발생하는 마늘대의 항산화 및 항염증 효과를 알아보기 위하여 LPS로 염증을 유도한 Raw 264.7 세포에 대한 열수추출물(ASSW)과 70% 에탄올 추출물(ASSE)의 효과를 살펴보았다. ASSW의 폴리페놀 함량은 37.08±1.51 mg(TAE)/g, ASSE의 폴리페놀 함량은 44.7±1.32 mg(TAE)/g 이 함유되어있음을 확인하였다. DPPH 실험과 ABTS+ 실험에서 ASSW, ASSE 모두 농도 의존적으로 증가하였으며, DPPH의 경우 1,000 μg/mL에서 대조군인 Vit.C의 50 μg/mL의 항산화능이 있다는 것이 확인되었고, ABTS+의 경우 500 μg/mL 이상부터 대조군인 Vit.C와 비슷한 효과를 나타냄으로서 ASSW, ASSE 모두 항산화능이 있다는 것을 확인하였다. MTT측정으로 인해 세포 독성을 가지지 않았던 농도대(5, 10, 25, 50, 100 μg/mL)에서 염증 억제 효과를 살펴보기 위해 NO를 측정한 결과 ASSW, ASSE 모두 25 μg/mL에서부터 유의적으로 분비량이 감소함을 확인하였으며 특히 100 μg/mL의 농도에서 약 18%, 23%의 억제 효과를 보였다. 또한 대식세포의 염증성 cytokine인 IL-6, TNF-α, IL-1β 및 PGE2의 분비량을 첨가 농도 의존적으로 억제함을 확인하였다. 특히 PGE2에 대해 ASSW, ASSE 100 μg/mL의 농도에서 약 55%, 60%의 감소효과를 보였다. ASSW의 iNOS, COX-2의 발현 저해효과는 나타내지 못하였지만, ASSE는 100 μg/mL의 농도에서 iNOS의 발현량이 현저하게 억제됨을 확인하였고, COX-2의 경우 농도 의존적으로 저하되어 특히 50 μg/mL, 100 μg/mL의 구간에서 단백질 발현 저해효과가 있음을 확인하였다. 이를 통해 ASSW, ASSE 모두 항산화 효과와 항염증 효과가 있음을 확인하였으며, ASSW 보다 ASSE에서 활성산소종(reactive oxygen species, ROS) 및 ROS에 의해 유발되는 염증을 억제시켜주는 소재가 될수있을 것이라 예상된다.

코르티코트로핀분비인자(Corticotropin-releasing factor)는 스트레스 반응에 관여하는 호르몬으로, 최근 스트레스가 탈모와 같은 피부질환에 영향을 미친다는 보고들이 많아지고 있다. 보고에 따르면, 사람 모낭 배양에서 코르티코트로핀분비인자는 길이생장을 억제하며, 모낭의 조기퇴행을 유도하고 모기질각질형성세포(hair matrix keratinocyte)의 세포사멸을 촉진시킨다. 본 연구에서는 코르티코트로핀분비인자가 모발성장과 모주기조절에 핵심적으로 역할하는 모유두세포에 미치는 영향에 대해 알아보고자 했다. 시상하부-뇌하수체-부신축의 주요 스트레스호르몬들인 코르티코트로핀분비인자, 부신피질자극호르몬, 그리고 코르티솔을 사람 모유두세포에 처리하였다. 흥미롭게도, 코르티코트로핀분비인자가 모발성장과 관련된 사이토카인(KGF, Wnt5a, TGFβ-2, Nexin)의 발현을 변화시키는 것을 관찰하였으며, 세포 내 cAMP의 수준을 증가시켰고, 수용체의 발현을 억제시켰다. 이러한 변화는 수용체의 길항제인 antalarmin과 astressin2B, 또는 PKA 억제제의 전처리로 인해 막을 수 있었다. 코르티코트로핀분비인자는 cAMP/PKA경로를 통해 POMC의 발현을 유도하는데, 사람 모유두세포에서도 이 호르몬의 처리가 POMC mRNA의 발현을 증가시키는 것을 확인할 수 있었으나 부신피질자극호르몬의 변화는 western blot으로는 확인할 수 없었다. 이러한 결과들을 바탕으로, 코르티코트로핀분비인자가 그 수용체를 통해 사람 모유두세포 내 모발성장 관련 사이토카인의 발현을 조절함을 확인하였으며, 이는 코르티코트로핀분비인자의 수용체 길항제가 스트레스성 탈모환자를 위한 치료제 혹은 화장품 소재로써 활용될 수 있음을 보여준다.

This study is a basic study on the development of functional substances involved in obesity prevention, lipid metabolism, and immune regulation. Male Sprague-Dawley rats were fed a high-fat diet for 10 weeks. Allium monanthum extracts (AME) were administered orally to obesity-induced rats, and their lipid-lowering, antioxidative and various types of biological effects related to the immune system were examined. Blood free fatty acid and triglyceride concentrations decreased as the dose of AME increased. Total cholesterol and LDL cholesterol concentrations in the blood decreased as the dose of AME increased. The total cholesterol concentrations in the liver of the AME-treated groups were lower than the control group. The thiobarbituric acid reactive concentrations were lower in the plasma and liver of all AME-treated groups than the control group. Plasma AST and ALT activities did not show any significant differences among the treatment groups. IL-1β and IL-6 concentrations in the liver tended to decrease as the dose of AME increased. TNF-α and IL-10 concentrations did now show any significant differences compared to the control group. Lower expression levels of TNF-α, Apo-B and Apo-E genes were found in the AME-treated groups. Taken together, these results indicate that AME may show positive effects in lipid lowering, antioxidation and anti-inflammation.

씀바귀추출물이 LPS shock 염증반응에서 항염증효과에 미치는 영향을 검토하기 위하여 생체 및 세포배양실험에서 전염증성 cytokine들의 생성과 혈액 내 생물학적 수치를 조사했다. 그 결과 LPS 염증유도 rat에서 씀바귀 추출물은 혈액 내 전염증성 cytokines 들, 즉 IL-1β, IL-6 및 TNF-α의 생산을 저해하고, 한편으로는 IL-10의 생산을 촉진하였다. 간장 IL-1β 및 IL-6의 농도는 씀바귀추출물 처리군이 대조군보다 유의하게 낮은 값을 나타내었으나, TNF-α 및 IL-10의 농도는 모든 처리군 간에 유의한 차이를 나타내지 않았다. Raw 264.7 cell의 세포배양실험에서는 TNF-α의 농도가 유의한 차이를 나타내지는 않았지만, 3개 cytokine 모두가 씀바귀 투여량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. IL-10의 농도는 씀바귀 처리군 들 모두가 높은 경향을 나타내었다. 혈액 내 total protein 및 albumin의 농도는 대조군과 유의한 차이를 나타내지는 않았으나, 씀바귀추출물 처리 군에서 높은 경향을 보였다. 이상의 결과들을 종합해 보면 씀바귀 추출물에는 항염증반응에 관여하는 기능성물질이 내재하고 있음을 시사해 준다.

The present study was conducted to investigate the anti-allergic reaction with Glycyrrhiza uralensis. We examined cell viability, β-hexosaminidase release, IL-4 and IL-13 mRNA expression from RBL-2H3 cell after pre-treatment with 0, 100, 250, 500, 1000μg/ml of Glycyrrhiza uralensis water extracts. Effects of Glycyrrhiza uralensis on the degranulation and pro-inflammatory cytokines (IL-4 and IL-13) expression were evaluated with β-hexosaminidase assay, and RT-PCR analysis. We observed that Glycyrrhiza uralensis concentrations from 100μg/ml to 1000μg/ml had no effect on cell survival. The release of β-hexosaminidase decreased significantly with all concentrations of Glycyrrhiza uralensis extracts. The expression of the IL-4 and IL-13 mRNA were decreased by Glycyrrhiza uralensis in dose-dependent manner. These results that Glycyrrhiza uralensis has an anti-histamin effects and controls IL-4, IL-13 secretion on allergic reaction.