Anti-Inflammatory Activity of Dichloromethane Fraction from Katsuwonus pelamis Heart in LPS-Induced RAW 264.7 Cells and Mouse Ear Edema

This study investigated the effect of the dichloromethane fraction form Katsuwonus pelamis heart on anti-inflammatory responses in lipopolysaccharide-stimulated RAW 264.7 cells and mouse models. Ethanol extract was partitioned with dichloromethane, ethyl acetate, butanol, and water. Among the fractions, the dichloromethane fraction showed a significant decrease in nitric oxide (NO) and pro-inflammatory cytokines [interleukin (IL)-6, $IL-1{\beta}$, and tumor necrosis $factor-{\alpha}$] production compared to ethanol extract. The dichloromethane fraction attenuated the expression of inducible nitric oxide synthase and nuclear $factor-{\kappa}B$ ($NF-{\kappa}B$) p65 proteins in a dose-dependent manner. In addition, the expression of phosphorylation of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) was also inhibited by the dichloromethane fraction. Moreover, the administration of 10, 50, and 250 mg/kg body weight-dose dependently inhibited the formation of edema by croton-oil and the application of dichloromethane (2 mg/ear) significantly reduced epidermal and dermal thickness and the infiltrated mast cell numbers. Therefore, the dichloromethane fraction exhibited an anti-inflammation effect by inhibiting $NF-{\kappa}B$ and MAPK signaling activation in macrophages.

Lipopolysaccharide로 자극된 RAW 264.7 세포와 마우스 귀부종 모델에 대한 참치 심장 Dichloromethane 분획물의 항염증 효과

본 실험에서는 참치 심장 70% ethanol 추출물을 dichloromethane으로 분획한 후 항염증 효과를 확인하기 위해 RAW 264.7 세포에 LPS로 염증을 유도시켜 염증 매개성 물질인 NO와 pro-inflammatory cytokine의 분비량의 변화를 확인하였다. 그 결과, 참치 심장 dichloromethane 분획물을 처리하였을 때, 농도 의존적으로 NO의 생성량을 감소시키는 것을 확인하였으며, 특히, $100{\mu}g/ml$에서 가장 높은 억제효과를 나타내었다. 따라서 dichloromethane 분획물의 억제 활성이 세포사멸에 의한 감소인지 알아보기 위해서 MTT assay를 하였을 때, 세포 생존율이 dichloromethane 분획물을 PBS 처리군과 비교하였을 때 유의적인 차이가 나타나지 않음을 확인하였고, 이를 통해 dichloromethane 분획물이 NO 및 전염증성 cytokine의 분비를 효과적으로 억제할 수 있는 물질임을 확인할 수 있었다. Dichloromethane 분획물을 처리하였을 때, 염증 관련 단백질 발현 정도를 western blot을 통해 확인한 결과, LPS에 의해 발현이 증가된 $NF-{\kappa}B$, iNOS 및 COX-2는 분획물을 처리함으로써 농도 의존적으로 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 dichloromethane 분획물의 처리가 인산화된 MAPKs의 발현을 저해함을 확인하여 참치 심장 dichloromethane 분획물이 $NF-{\kappa}B$와 MAPKs의 발현을 억제시킴으로써 NO 및 pro-inflammatory cytokine의 분비량을 감소시킴을 확인할 수 있었다. 동물 모델에서는, dichloromethane 분획물을 처리하였을 때 croton oil에 의한 귀 부종이 농도 의존적으로 감소함을 확인하였고, 특히, $250mg/kg{\cdot}body\;weight$ 농도로 투여시 시판 항염증제인 predinisolone을 $50mg/kg{\cdot}body\;weight$ 농도로 투여한 그룹과 유사한 효과를 나타내었다. 조직학적 변화를 확인한 결과에서는, 진피와 경피의 두께가 감소하였으며 진피내 mast cell 침윤이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 참치심장 dichloromethane 분획물이 효과적인 염증 예방 및 부종 완화를 위한 치료제로서 활용 가능성을 확인하였다.