Biosilica is a material extracted from the shell (cell wall) of Melosira nummuloides, a type of sea diatom, and is one of the widely distributed biominerals. Recently, some studies have revealed that biosilica has a characteristic bio-modulatory activity compared to synthetic silica. However, there has been little research on the effects and action mechanisms of biosilica in immune cells. In this study, we investigated the effect of biosilica water on mouse dendritic cells (DCs), the most potent antigen-presenting cells in immunity, and whether it may alter the function of DCs. Biosilica water decreased the metabolic activity of DCs at 20% concentration (v/v) and the production of IL-1 beta in a concentration-dependent manner. And also, more cells with fragmented nuclei were observed in the DCs treated with 20% biosilica water compared to other treatment groups. The mixed leukocyte response experiment showed the biosilica water-treated DCs significantly modulated the metabolic activity and proliferation of allogeneic spleen cells compared to control DCs. This result suggests that biosilica water may modulate the antigen-presenting capability of DCs. Taken together, this study shows the immunomodulatory activity of biosilica on DCs and may affect immune responses. Further research is needed to investigate the immunological activity of biosilica water.

김치발효에는 여러 종류의 유산균이 관여하고 있고 이들은 면역조절기능 등 다양한 probiotics 특성을 가지고 있다고 알려져 있으나 기존 연구가 주로 배추김치에 국한되어 있어 보다 다양한 종류의 김치에 대한 미생물학적 분석이 요구된다. 그리고 김치발효의 메커니즘을 보다 정확히 이해하기 위해서는 bacteriophage와 김치유산균과의 관계가 구명되어야 할 것이다. 이와 더불어 김치유산균의 특성 및 이들이 가지고 있는 유전자의 기능을 보다 심도 있게 연구해서 김치 종주국으로서 우위를 유지하고, 학술적인 유산균 연구분야에 있어서도 국제수준의 경쟁력을 확보해야 할 것이다.

본 연구는 길경 사포닌 추출물(PGS)를 이용하여 대식세포의 면역조절능력을 평가하였으며, 탐식작용, 항암작용, 항염증 작용에 모두 유의적인 효과를 나타내었다. 특히, 본 연구에서는 농도의존적으로 매우 유의적이게 나타난 PGS의 항암작용 기전을 측정하기 위하여 암세포 독성 물질로 알려진 NO 분비량을 측정하였으며, PGS에 의해 NO의 생성을 증가함을 확인하였다. 또한, PGS가 NO 생성 억제제 NIL을 함께 처리하였을 때 항암효과가 나타나지 않게 됨을 재확인함으로써, PGS 10 μg/mL에서 나타낸 대식세포의 항암효과는 일부 NO 생성 및 분비에 의한 작용 기전임을 보여주었다. PGS의 면역조절작용 중 항염증효과 실험에서는 PGS가 염증환경에서 과도하게 분비된 NO를 다소 억제하는 경향을 보였으나, 항염증조절에서 대표적인 물질로 알려진 TNF-α 조절에는 효과를 나타내지 않았다. PGS가 염증환경에서의 TNF-α억제조절에는 영향을 미치지 않았으나 TNF-α는 항암물질로도 알려져 있으므로 향후 PGS의 항암효과에 대한 연구에서 TNF-α의 생성에 관한 연구는 NO를 매개하는 항암 효과 외에 다른 기전을 설명해줄 수 있을 것으로 보인다. 이러한 결과들은 PGS가 항암요법의 보조제 및 면역보조제로써의 활용에 개발 가능성이 있다는 것을 보여준다.

in vivo 및 in vitro에서 마황의 항염증효과를 검토하기 위하여 마황추출물을 급여한 흰쥐에게 LPS shock로 급성기 염증반응을 유발시킨 후, 혈액 및 간장의 전염증성 cytokines들의 농도를 경시적으로 조사하였으며, 한편으로는 Raw 264.7 cell에 LPS shock를 가한 후, 마황추출물이 각종 전염증성 cytokines들의 생산량에 미치는 영향을 조사했다. in vivo 실험에서, 각 처리군 별 plasma IL-1β, IL-6, TNF-α 및 IL-10 농도의 경시적 변동은 전 처리군 모두가 LPS 처리 후, 2h째 급격하게 증가하여, 5h째에 최고치를 나타내었다. Plasma IL-1β, IL-6 및 TNF-α의 농도는 LPS처리 후 5h째에서 마황 첨가군 모두가 대조군보다 낮은 값을 나타내었다. Plasma IL-10의 농도는 LPS처리 후, 2h째 및 5h째 모두 에서 마황추출물 첨가군 들이 대조군보다 높은 값을 나타내었다. Raw 264.7 macrophages를 이용한 in vitro 실험에서, IL-1β, IL-6 및 TNF-α의 농도들은 대조군보다 마황처리 군들 모두가 낮은 값을 나타내었다. IL-10의 농도는 대조군보다 마황처리군들이 다소 높은 경향을 보였으나, 유의한 차이는 아니었다. 이상의 결과들을 종합해보면 마황에 내재하는 기능성 물질들이 염증반응을 완화하는 효과를 가지고 있음을 시사해 준다.