Inhibition of cyclooxygenase(COX), and thus prevention of the formation of prostaglandins, provided a unifying explanation of the therapeutic and toxic actions of nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs). Recently, the discovery of the two isoforms of COX was made by molecular biologists studying neoplastic transformation in chick embryo cells. The constitutive enzyme, COX-1, is obviously responsible for the production of prostaglandins involved in housekeeping functions such as maintenance of integrity of the gastric mucosa, renal blood flow and platelet aggregation. The inducible form of COX (COX-2) is responsible for the formation of prostaglandins that pathologically affects inflammation, pain and fever. Clearly, all the experimental and clinical data support the hypothesis that the beneficial effects of NSAIDs are due to inhibition of the COX-2 enzyme, whereas the gastrotoxicity is due to inhibition of COX-1. The cox-2/COX-1 ratios of the NSAIDs in common use have been measured and compared with epidemiological data on their side effects. There is little evidence to suggest that one NSAID is clearly more effective than another, But substantial individual variability is present with respect to the pharmacology and pharmacokinetics of these drugs: therefore it is essential to adjust the dosage and choose specific drug to the patient's response.
Objectives : Sesamin, a major lignan in sesame seeds, has been reported to have neuroprotective effects against in vitro ischemia and in vivo MCAo-reperfusion cerebral ischemia model, however, there is no reports in an in vivo global cerebral ischemia model. The purpose of the study was to investigate the neuroprotective effect of sesamin in global cerebral ischemia induced by four-vessel occlusion (4-VO) in rats through inhibition of microglial activation in this model. Methods : The neuroprotective effects were investigated using a 10 min of 4-VO ischemia rat model by measuring intact pyramidal neurons in the CA1 region of the hippocampus using Nissle staining. The antiinflammatory or reducing neurotoxicity effect was investigated using immunohistochemisty, RT-PCR and western blot analysis of inflammatory or neurotoxic mediators. Results : Intraperitoneal injection of sesamin at doses of 0.3, 1.0, 3.0, and 10.0 mg/kg at 0 min and 90 min after ischemia conferred 26.6%, 30.1%, 42.5%, and 30.5% neuroprotection, respectively, compared to the vehicle-treated control group. A 3.0 mg/kg dose of sesamin inhibited microglia activation and consequently, cyclooxygenase-2, inducible nitric oxide, and interleukine-$1{\beta}$ expressions at 48 h after reperfusion. Conclusions : Sesamin protects neuronal cell death through inhibition of microglial activation or the production of neurotoxic metabolites and proinflammatory mediators by microglia such as COX-2, iNOS and IL-$1{\beta}$ in global cerebral ischemia.
Dexmedetomidine is an ${\alpha}2$-adrenergic receptor agonist that exhibits a protective effect on ischemia-reperfusion injury of the heart, kidney, and other organs. In the present study, we examined the neuroprotective action and potential mechanisms of dexmedetomidine against ischemia-reperfusion induced cerebral injury. Transient focal cerebral ischemia-reperfusion injury was induced in Sprague-Dawley rats by middle cerebral artery occlusion. After the ischemic insult, animals then received intravenous dexmedetomidine of $1{\mu}g/kg$ load dose, followed by $0.05{\mu}g/kg/min$ infusion for 2 h. After 24 h of reperfusion, neurological function, brain edema, and the morphology of the hippocampal CA1 region were evaluated. The levels and mRNA expressions of interleukin-$1{\beta}$, interleukin-6 and tumor nevrosis factor-${\alpha}$ as well as the protein expression of inducible nitric oxide synthase, cyclooxygenase-2, nuclear factor-${\kappa}Bp65$, inhibitor of ${\kappa}B{\alpha}$ and phosphorylated of ${\kappa}B{\alpha}$ in hippocampus were assessed. We found that dexmedetomidine reduced focal cerebral ischemia-reperfusion injury in rats by inhibiting the expression and release of inflammatory cytokines and mediators. Inhibition of the nuclear factor-${\kappa}B$ pathway may be a mechanism underlying the neuroprotective action of dexmedetomidine against focal cerebral I/R injury.
Park, Sook Jahr;An, Iseul;Noh, Gyu Pyo;Yoo, Byung Hyuk;Lee, Jong Rok
The Korea Journal of Herbology
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v.34
no.6
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pp.117-124
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2019
Objective : Broccoli is edible green plant that has a wide variety of health benefits including cancer prevention and cholesterol reduction. However, leaves of broccoli are not eaten and are mostly left as waste. This study was conducted to evaluate the effects of the broccoli leaf extract (BLE) on prostaglandin E2 (PGE2) production related to nuclear factor kappa B (NF-κB) signaling in lipopolysaccharide (LPS)-activated macrophages. Methods : BLE was prepared by extracting dried leaf with ethanol. Cell viability was determined by 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay. PGE2 and inflammatory cytokines were detected by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Expression level of each protein was monitored by Western blot analysis. Results : In LPS-activated Raw264.7 cells, PGE2 release into culture medium was dramatically enhanced compared to control cells. However, increased PGE2 was attenuated dose-dependently by treatment with BLE. Inhibition of PGE2 production by BLE was due to the suppression of cyclooxygenase-2 (COX-2) expression determined by Western blot analysis. BLE also inhibited the production of inflammatory cytokines such as interleukin-6 (IL-6) and tumor necrosis factor-alpha (TNF-α). Inhibition at PGE2 and cytokine was mediated from inhibition of nuclear translocation of NF-κB due to the repression of inhibitory kappa B alpha (IκBα) phosphorylation and degradation. Conclusion : This study showed that BLE exerted inhibitory activities against PGE2, which is critical for the initiation and resolution of inflammatory responses, and that inhibition of PGE2 was mediated by suppression of NF-κB signaling. These results suggest that the waste broccoli leaves could be used for controlling inflammation.
Human neutrophil elastases (HNElastase, EC 3.4.21.37), a causative factor of inflammatory diseases, are regulated by plasma proteinase inhibitors, alpha-proteinase inhibitor and ${\alpha}_2-macroglobulin$. Under certain pathological conditions, however, released enzymes or abnormal function of inhibitors may cause various inflammatory disease. NSAIDs have been clinically applied for treatment of inflammatory diseases. Inhibition of cyclooxygenase is a known mechanism of action of NSAIDs in the treatment of inflammatory disease. In in vitro experiments, HNElastase was inhibited by naproxen, phenylbutazone, and oxyphenbutazone, but ibuprofen, ketoprofen, aspirin, salicylic acid, and tolmetin did not inhibit elastase. HNElastase was also inhibited by chelating agents, EDTA & EGTA, and tetracyclines. Removal of divalent metal ions by EDTA caused inhibition of elastase, and reconstitution of the metal ions recovered the enzyme activity to a certain level. Frequencies and contours in the Raman spectra of various conditions of human neutrophil elastase undergo drastic changes upon partial removal and/or reconstitution of calcium and zinc ions. The metal ion content dependent activities and change of the contour of the Raman spectrogram suggest us that the mechanism of action of a chelator or chelator-like agents on neutrophil elastase may be related to the conformational change at/or near the active site, especially -C=O radical or -COOH radical.
Journal of Physiology & Pathology in Korean Medicine
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v.18
no.1
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pp.254-259
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2004
Jeongshin-tang (JST) is a Korean herbal prescription, which has been successfully applied for the various neuronal diseases. However, it's effect remains unknown in experimental models. To investigate the biological effect of JST in Alzheimer's disease (AD) in vitro model, we analized the production of interleukin (IL)-6 and IL-8, and expression of cyclooxygenase (COX)-2 in IL-1β plus β-amyloid [25-35] fragment (A)-stimulated human astrocytoma cell line U373MG. JST alone had no effect on the cell viability. The production of IL-6 and IL-8 was significantly inhibited by pretreatment with JST (1mg/㎖) on IL-1β plus A-stimulated U373MG cells. Maximal inhibition rate of IL-6 and IL-8 production by JST was about 41.22% (P<0.01) and 34.45% (P<0.05), respectively. The expression level of COX-2 protein was up-regulated by IL-1β plus A but the increased level of COX-2 was inhibited by pretreatment with JST (1 mg/㎖). These data indicate that JST has a regulatory effect on cytokine production and COX-2 expression, which might explain it's beneficial effect in the treatment of AD.
Albizia julibrissin (AJ) has been used widely as a traditional medicine. In macrophages nitric oxide (NO) is released as an inflammatory mediator and has been proposed to be an important modulator of many pathophysiological conditions including inflammation and carcinogenesis. In this study we have examined the NO inhibition effect of 85% methanol extracts of AJ in mouse macrophage. Lipopolysaccharide (LPS) has been reported to induce production of NO. Extracts of AJ (1, 10, $100{\mu}g/ml$) suppressed nitric oxide production in LPS-stimulated ($100{\mu}g/ml$) mouse (C57BL/6) macrophages and analyzed by ELISA. In addition, it also attenuated the expression of inflammatory products like Interleukin-6 (IL-6), cyclooxygenase-2 (COX-2), and inducible NOS (iNOS) as assessed by immunoblotting with specific antibodies. These results suggest that 85% methanol extracts of AJ would be useful in inflammatory diseases.
The fruits of Gardenia jasminoides Ellis have been previously reported to possess anti-inflammatory activity. In this study, the constituents including geniposide, geniposidic acid, genipin and crocin were evaluated for their effects on prostaglandin and NO production in an attempt to establish anti-inflammatory cellular mechanisms. Among the constituents tested, only genipin significantly inhibited cyclooxygenase-2-mediated $PGE_2$ and inducible nitric oxide synthase-mediated NO production from lipopolysaccharide-treated RAW 264.7 cells at 10-100 ${\mu}$M. Genipin also inhibited nuclear transcription factor-${\kappa}B$ activation. Moreover, genipin showed in vivo antiinflammatory activity on ${\lambda}$-carrageenan-induced paw edema in mice (10.4-29.9% inhibition at 20-100 mg/kg, i.p.). All of these results suggest that genipin may contribute to anti-inflammatory activity of the fruits of G. jasminoides and an inhibitory action on prostaglandin and NO production is, at least, the part of anti-inflammatory mechanism of genipin.
The current work was designed to assess novel pharmacological activities of 4-hydroxybenzaldehyde (HD), a major phenolic constituent of various natural products of plant origin, such as Gastrodia elata Blume. HD exhibited a significant inhibition in the chick chorioallantoic membrane (CAM) angiogenesis. HD also displayed an inhibitory effect in acetic acid-induced permeability in mice. Anti-nociceptive activity of HD was convinced using the acetic acid-induced writhing test in mice. HD was able to suppress production of nitric oxide (NO) and induction of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2) in the lipopolysaccharide (LPS)-activated RAW264.7 macrophages. HD also diminished the reactive oxygen species (ROS) level elevated in the LPS-activated macrophages. In brief, HD exhibits anti-angiogenic, anti-inflammatory and anti-nociceptive activities possibly via down-regulating iNOS and/or COX-2, which may be partly responsible for pharmacological efficacies of various natural products.
An in vitro bioassay-guide revealed that the methanol (MeOH) extract of the stem bark of Populus davidiana showed considerable inhibitory activity against cyclooxygenase (COX-1, COX-2). Continuous phytochemical study of the MeOH extract of this plant led to the isolation of ten flavonoids; sakuranetin (1), rhamnocitrin (2), 7-O-methylaromadendrin (3), naringenin (4), eriodictyol (5), aromadendrin (6), kaempferol (7), neosakuranin (8), sakuranin (9) and sakurenetin-5,4'-di-${\beta}$-D-glucopyranoside (10). Their structures were identified on the basis of their physicochemical and spectroscopic analyses. The isolated compounds, 1-10, were tested for their inhibitory activities against COX-1 and COX-2. Compound 7 was found to have potent inhibitory effect on COX-1 and a moderate effect on COX-2, meanwhile, compounds 1-6 showed moderate inhibition against COX-1 only. Moreover, compounds 5-8 exhibited suppressive effects on xanthine oxidase (XO). These results may explain, in part, the traditional uses of P. davidiana in ethnomedicine.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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