Allergy Prevention Effect of Oral Administration of Quercetin on Picryl Chloride-induced Contact Dermatitis in BALB/c Mice

BALB/c mice에서 quercetin의 경구투여가 picryl chloride로 유발된 접촉성 피부 알레르기의 예방에 미치는 영향

The number of patients with immune- mediated dermatitis such as contact dermatitis is increasing year by year. Allergic contact dermatitis is a complex phenomenon that involves resident epidermal cells, fibroblasts, and endothelial cells, as well as invading leukocytes that interact with each other under the control of a network of cytokines and lipid mediators. It is a cell-mediated immune reaction, which occurs after susceptible individuals are exposed to sensitizing chemicals, and characteristic eczematous reaction is seen at the point of contact with an allergen. In this study, we investigated the allergy prevention effects of quercetin on mast cell-mediated allergic inflammation in BALB/c mice. BALB/c mice were sensitized with 40 ${\mu}l$ of 1.5% picryl choloride (PCL) to the left and right ear each. Total serum IgE levels and histamine levels were measured by the sandwich ELISA method using mouse IgE, histamine measuring kit. For histopathological examination, paraffin sections were stained with hematoxylin and eosin(HE) or toluidine blue(TB). Ear swelling responses were much weaker in the high-dose group (100 mg/kg) than the control group (0 mg/kg). The number of mast cells showed a significant decrease in the high-dose group (100 mg/kg) compared to the control group (0 mg/kg). Degranulation of mast cells was also confirmed by Toluidine Blue (TB) staining method. Both total serum IgE and histamine levels were significantly decreased in the high-dose group (100 mg/kg) compared to other groups. These findings suggest a certain relationship between the elevation of IgE, histamine levels and the degranulation of mast cells. These results show that the pharmacological actions of quercetin indicate its potential activity for prevention of allergic inflammatory diseases through the down-regulation of mast cell activation.

본 연구를 통해 BALB/c 마우스에서 quercetin의 경구투여가 PCL로 유도된 접촉성 피부 알레르기의 예방에 미치는 효과에 대해 알아보았다. Quercetin을 투여 농도에 따라 대조군(0 mg/kg), 저용량군(50 mg/kg), 고용량군(100 mg/kg)으로 나누고 8일에 걸쳐 총 8번 경구투여를 실시한 후 알레르기 유발물질인 PCL을 마우스의 양쪽 귀에 감작시켜 접촉성 피부 알레르기를 유발 시켰다. Quercetin의 투여 농도별 ear swelling 변화를 확인한 결과 quercetin을 투여하지 않은 대조군에 비해 quercetin을 투여한 군의 ear swelling 증가폭이 낮게 나타났고, 100 mg/kg (고용량군)에서 농도 유의적으로 ear swelling의 증가폭이 현저히 낮게 나타났다. Quercetin의 투여 농도에 따른 혈청 내 염증성 매개 물질의 농도 변화를 알아보기 위한 IgE 및 histamine level 측정 결과에서 quercetin을 투여하지 않은 대조군에 비해 quercetin을 투여한 50 mg/kg (저용량군), 100 mg/kg (고용량군)에서 낮은 수준의 IgE, histamine 수치가 나왔다. H&E염색과 Toluidine blue stain을 통한 조직병리학적 검사결과에서 quercetin을 투여한 고용량군의 귀 두께가 대조군에 비해 얇게 관찰되었고, 비만세포의 유무를 알아보기 위한 Toluidine blue stain의 결과 대조군에 비해 고용량군에서 적은 수의 비만세포들이 관찰되었다. 따라서 ear swelling과 IgE, histamine level, 조직병리학적 결과를 종합해 봤을 때 식물성 flavonoid 성분인 quercetin은 접촉성 피부 알레르기의 예방에 상당한 효과가 있다고 판단되며, 부작용이 발생하는 기존의 치료제를 대체할 수 있는 후보 물질로써 중요한 가치가 있다고 사료된다.