NF-kappaB 경로의 억제에 의한 lipopolysaccharide로 활성화된 대식세포의 토종다래(Actinidia arguta) 추출물의 항염증 효과
본 연구의 목적은 토종다래의 용매별 추출물에 따른 약리활성에 대한 검증 및 효능 평가로서 토종다래의 항산화, 항염증에 대한 효과를 확인하였다. 염증 반응은 자극이 가해지면 histamine, serotonin, prostaglandin과 같은 혈관 활성물질에 의해 혈관 투과성이 증대되어 염증을 유발하고 cytokine, free radical, lysosomal enzyme 등 다양한 매개 인자가 관여한다. 자극에 의한 macrophage cell의 염증반응은 tumor necrosis factor-α(TNF-α), interleukin-6(IL-6), interleukin-1β(IL-1β)와 같은 pro-inflammatory cytokine의 발현이 유도되고, inducible nitric oxide synthase(i-NOS)와cyclooxygenase-2(COX-2)에 영향을 받는 유전자의 발현을 자극하게 되어 nitric oxide(NO) 등의 염증 인자가 생성된다. 이에 따라 토종다래 추출물의 항염증에 대한 연구를 위해 이에 영향을 주는 인자인 i-NOS, COX-2의 단백질 발현억제 작용을 확인하였다. 그 결과, HKE > HKA > HKW 순서로 높은 효능을 확인 할 수 있었다. 가장 효과가 좋은 HKE 처리군에서 다양한 염증성 인자의 mRNA 발현량을 확인하였다. 측정 결과, HKE(2,000 μg/mL)는 i–NOS, COX-2, IL-1β, IL-6, TNF-α mRNA 발현이 각각 93.2%, 27.9%, 96.4%, 89.4%, 73.9% 억제되는 효과를 확인할 수 있었다. 또한, HKE의 nuclear factor kappa B(NF-κB) 단백질 발현에 농도의존적으로 유의미한 결과를 확인하였으며, 이에 토종다래의 항염증효과는 LPS에 의한 TLR4의 자극에서 NF-κB 경로의 완화로 나타는 것임을 검증하였다.
결론적으로 토종다래는 70% ethanol 추출물(HKE)의 항염증 효과가 가장 높았으며, HKE는 대식세포에서 NF-κB 염증관련 경로의 억제로 세포 내 mRNA 및 단백질 수준에서의 염증인자들의 생성을 저해하여 항염증 효과가 명백히 확인되었다.
향후 본 연구팀은 토종다래의 항염증과 관련된 유효성분의 분리정제 및 구조분석을 진행할 예정이다.
The aim of this study was to investigate the antioxidant and intracellular anti-inflammatory efficacy of hardy kiwifruit extracted with hot water (HKW), 70% ethanol (HKE), and 70% acetone (HKA) in RAW 264.7 macrophages. In order to evaluate the anti-inflammatory effect of hardy kiwifruit extracts, RAW 264.7 macrophages were stimulated with lipopolysaccharide (LPS) to induce the production of inflammation-related factors, which were measured by Western blotting and real-time PCR methods. i-NOS, COX-2, NF-κB protein, and mRNA expression showed a concentration-dependent anti-inflammatory effect. The decreases in the mRNA expression levels of interleukin-1β (IL-1β), interleukin-6 (IL-6), and tumor necrosis factor-α (TNF-α) were concentration-dependent in HKE. Further, the antioxidant effects of hardy kiwifruit on the total polyphenol contents, electron donating ability and ABTS+radical scavenging activity were evaluated. The total polyphenol contents of HKW, HKE, and HKA were 15.54±0.29, 14.41±0.26, and 16.82±0.27 mg TAE/g, respectively, whereas the electron donating abilities at 1,000 μg/mL of HKW, HKE, and HKA were 30.8, 36.1, and 37.4%, respectively. The ABTS+ radical scavenging activity was fond to be concentration dependent. The nitric oxide (NO) production inhibition activities at 2,000 μg/mL of HKE was 42.8%. In conclusion, anti-oxidant and anti-inflammatory test results indicate that hardy kiwifruit can be used as potential anti-inflammatory agents via NF-κB inhibition.