Non-small-cell lung cancer (NSCLC) is commonly caused by a mutation in the epidermal growth factor receptor (EGFR) and subsequent aberrant EGFR signaling with uncontrolled kinase activity. A deletion mutation in EGFR exon 19 is frequently observed in EGFR gene mutations. We designed a DNAzyme to suppress the expression of mutant EGFR by cleaving the mutant EGFR mRNA. The DNAzyme (named Ex19del Dz) specifically cleaved target RNA and decreased cancer cell viability when transfected into gefitinib-resistant lung cancer cells harboring EGFR exon 19 deletions. The DNAzyme decreased EGFR expression and inhibited its downstream signaling pathway. In addition to EGFR downregulation, Ex19del Dz containing CpG sites activated Toll-like receptor 9 (TLR9) and its downstream signaling pathway via p38 kinase, causing an immunostimulatory effect on EGFR-mutated NSCLC cells. Thus, dual effects of this DNAzyme harboring the CpG site, such as TLR9 activation and EGFR downregulation, leads to apoptosis of EGFR-mutated NSCLC cells.
Red ginseng is a classical traditional Chinese medicine. Among Chinese herbs, red ginseng has been considered as one of the tonics. Many studies indicated that red ginseng could enhance immune function of the human body. Red ginseng total saponin, ginsenoside, the most important active constituents identified in red ginseng can protect against myocardial ischaemia damage and protect endothelium against electrolysis-induced free radical injury. Macrophages play a significant role in host defense mechanisms. When activated, they inhibit the growth of a wide variety of tumor cells. The aim of this study was to determine the effects of pure ginsenoside Rb1 on immunostimulatory activity such as murine macrophage phagocytosis and proliferation of splenocytes. Furthermore, we investigated the effects of ginsenoside Rb1 on the production of nitric oxide (NO), reactive oxygen species (ROS) and proinflammatory cytokines (IL-1beta, IL-6, and TNF-alpha) in murine macrophage, RAW 264.7 cells. ROS have emerged as important signaling molecules in the regulation of various cellular processes. Ginsenoside Rb1 significantly increased production of ROS in dose dependent manner. As NO plays an important role in immune function, ginsenoside Rb1 treatment could modulate several aspects of host defense mechanisms due to stimulation. Treatment with ginsenoside Rb1 to macrophages induced the production of NO and proinflammatory cytokines and expression levels of these genes in a dose-dependent manner. Furthermore, incubation of RAW 264.7 cells with ginsenoside Rb1 showed a dose dependent increased phagocytosis activity and lymphocyte proliferation of splenocytes. Therefore, these results suggest that ginsenoside Rb1 has promising potential as a natural medicine for stimulation of the immune system.
This study was performed to screen and select Lactobacillus strains from chicken feces for probiotic use in animals. Of these strains, strain AU had the highest immunostimulatory effect. Therefore, strain A12 was characterized as a potential probiotic. Strain A12 was tentatively identified as Lactobacillus acidophilus A12, using the API 50 CHL kit based on a 99.9% homology. L. acidophilus A12 was highly resistant to artificial gastric juice (pH 2.5) and bile acid (oxgall). Based on results from the API ZYM kit, leucine arylamidase, crystine arylamidase, acid phosphatase, naphthol-AS-BI-phosphohydrolase, ${\alpha}$-galactosidase, ${\beta}$-galactosidase, ${\alpha}$-glucosidase, ${\beta}$-glucosidase, and N-acetyl-${\beta}$-glucosamidase were produced by strain A12. L. acidophilus A12 showed resistance to several antibiotics (nisin, gentamicin, and erythromycin). The amount of interleukin $(IL)-1{\alpha}$ in $20{\times}$ concentrated supernatant from L. acidophilus A12 was approximately 156pg/ml. With regard to antioxidant activity, L. acidophilus A12 supernatant showed 60.6% DPPH radical scavenging activity. These results demonstrate the potential use of L. acidophilus A12 as health-promoting probiotics.
This study examined the effects of Lactobacillus plantarum(LP) cultured in Platycodi Radix decoction(LPPR) on the expressions of NO and TNF-${\alpha}$ in mouse macrophage RAW264.7 cell line. Cells were stimulated with LP or LPPR (0.1, 1, and 10 bacteria/cell) in all assays. More NO was induced in LPPR than LPM at 0.1 and 1 of a LP: cell ratio. The iNOS mRNA expression was also enhanced in LPPR stimulated cells. TNF-${\alpha}$ was increased in LPPR stimulated cells at the protein and mRNA level compared with LPM. In conclusion, LP fermented in Platycodi Radix decoction induced stronger activity in NO and TNF in mouse macrophages than LPM. These results suggest that fermentation by Platycodi Radix can be useful in enhancing the immunostimulatory activity of LP.
Myeloid-derived suppressor cells (MDSCs) actively suppress immune cells and have been considered as an impediment to successful cancer immunotherapy. Many approaches have been made to overcome such immunosuppressive factors and to exert effective anti-tumor effects, but the possibility of using medicinal plants for this purpose has been overlooked. Korean red ginseng (KRG) is widely known to possess a variety of pharmacological properties, including immunoboosting and anti-tumor activities. However, little has been done to assess the anti-tumor activity of KRG on MDSCs. Therefore, we examined the effects of KRG on MDSCs in tumor-bearing mice and evaluated immunostimulatory and anti-tumor activities of KRG through MDSC modulation. The data show that intraperitoneal administration of KRG compromises MDSC function and induces T cell proliferation and the secretion of IL-2 and IFN-${\gamma}$, while it does not exhibit direct cytotoxicity on tumor cells and reduced MDSC accumulation. MDSCs isolated from KRG-treated mice also express significantly lower levels of inducible nitric oxide synthase and IL-10 accompanied by a decrease in nitric oxide production compared with control. Taken together, the present study demonstrates that KRG enhances T cell function by inhibiting the immunosuppressive activity of MDSCs and suggests that although KRG alone does not exhibit direct anti-tumor effects, the use of KRG together with conventional chemo- or immunotherapy may provide better outcomes to cancer patients through MDSC modulation.
Background: Lichen-derived glucans have been known to stimulate the functions of immune cells. However, immunostimulatory activity of glucan obtained from edible lichen, Umbilicaria esculenta, has not been reported. Thus we evaluated the phenotype and functional maturation of dendritic cells (DCs) following treatment of extracted glucan (PUE). Methods: The phenotypic and functional maturation of PUE-treated DCs was assessed by flow cytometric analysis and cytokine production, respectively. PUE-treated DCs was also used for mixed leukocyte reaction to evaluate T cell-priming capacity. Finally we detected the activation of MAPK and NF-${\kappa}B$ by immunoblot. Results: Phenotypic maturation of DCs was shown by the elevated expressions of CD40, CD80, CD86, and MHC class I/II molecules. Functional activation of DCs was proved by increased cytokine production of IL-12, IL-$1{\beta}$, TNF-${\alpha}$, and IFN-${\alpha}/{\beta}$, decreased endocytosis, and enhanced proliferation of allogenic T cells. Polymyxin B, specific inhibitor of lipopolysaccharide (LPS), did not affect PUE activity, which suggested that PUE was free of LPS contamination. As a mechanism of action, PUE increased phosphorylation of ERK, JNK, and p38 MAPKs, and enhanced nuclear translocation of NF-${\kappa}B$ p50/p65 in DCs. Conclusion: These results indicate that PUE induced DC maturation via MAPK and NF-${\kappa}B$ signaling pathways.
The induction of cellular and humoral immunity and cytokine gene expression by synthetic CpG oligodexoynucleotides (CpG-ODNs) has not been investigated systematically in olive flounder Paralichthys olivaceus in vivo. We optimized the proper concentration of CpG-ODNs using an in vitro assay for the superoxide anion $(O_2^-)$. CpG-ODNs induced $O_2^-$ and nitric oxide (NO) production, lysozyme activity, and the proinflammatory cytokine gene expression of $IL-1{\beta}$ and $TNF-{\alpha}$ in olive flounder significantly in vivo, whereas non-CpG-ODNs did not produce these effects or produced them to a lesser extent. This implied that CpG-ODNs could stimulate cellular and humoral immunity and cytokine gene expression in olive flounder. This is the first evidence of NO production and the first study on the mRNA expression of the proinflammatory cytokine genes $IL-1{\beta}$ and $TNF-{\alpha}$ in olive flounder in response to CpG-ODNs. Comparison of the variation in NO production and lysozyme activity to that of other studies led us to postulate that a group-specific difference exists in the immune responses of olive flounder against CpG-ODNs. Furthermore, the detailed immunostimulatory spectrum of CpG-ODNs in olive flounder could be a useful index with which to analyze the effect of CpG-ODNs against the challenge test prior to field applications.
Yelithao, Khamphone;Surayot, Utoomporn;Lee, Ju Hun;You, SangGuan
Preventive Nutrition and Food Science
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제21권3호
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pp.245-254
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2016
Water-soluble polysaccharides isolated from the rhizome of Polygonatum sibiricum and fractionated using ionexchange chromatography were investigated to determine their structure and immunostimulating activity. Crude and fractions ($F_1$ and $F_2$) consisted of carbohydrates (85.1~88.3%) with proteins (4.51~11.9%) and uronic acid (1.79~7.47%), and included different levels of mannose (62.3~76.3%), glucose (15.2~20.3%), galactose (4.35~15.3%), and arabinose (4.00~7.65%). The crude contained two peaks with molecular weights (Mw) of $151{\times}10^3$ and $31.8{\times}10^3$, but $F_1$ and $F_2$ exhibited one major peak with Mw of $103{\times}10^3$ and $628{\times}10^3$, respectively. Little immunostimulatory activity was observed by the crude; however, $F_1$ and $F_2$ significantly activated RAW264.7 cells to release nitric oxide and various cytokines, suggesting they were potent immunostimulators. The backbone of the most immunostimulating fraction ($F_1$) was ($1{\rightarrow}4$)-manno- and ($1{\rightarrow}4$)-gluco-pyranosyl residues with galactose and glucose attached to O-6 of manno-pyranoside.
암 환자를 대상으로 방사선 치료빈도가 높아짐에 따라 다양한 작용 기전을 바탕으로 한 방사선 방어제 개발에 많은 노력을 경주하고 있다. 본 연구에서는 조혈, 면역세포의 증식과 다양한 싸이토카인의 분비를 증가시킴으로써 방사선 방어효능이 보고된 바 있는 인삼 다당체를 대상으로 화학적 구성성분과 각종 면역활성 지표 및 방사선 방어효능을 확인하고 가장 상관관계가 좋은 인자를 추출해내고자 하였다. 면역학적 활성으로는 임파구 증식능, 대식세포의 산화질소 분비능, AK세포 활성능을 검사하였으며 방사선 방어효과는 endogenous colony-forming unit(e-CFU)로 측정하였다. 인삼으로부터 추출된 다당체의 구성성분 중 galactose함량이 증가할수록 면역증강작용이 우수하였으며 임파구 증식능이 방사선 방어효과와 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다.
참당귀 유래 면역활성 다당의 활성과 구조의 상관관계를 규명하고자 조다당 AGE-0로부터 두 차례의 연속적인 컬럼 크로마토그래피를 실행하여 단일 정제 다당 AGE-2c-I을 얻었다. AGE-2c-I은 농도의존적으로 우수한 항보체 활성을 보여주었으며, 일반화학적 특성을 분석한 결과, 분자량 약 140 kDa의 고분자 다당으로 4종의 구성당과 13종의 당쇄 결합양식으로 구성되어 있음을 확인할 수 있었다. 이 다당은 ${\beta}$-glucosyl Yariv reagent와의 높은 반응성을 보임으로써 arabino-3,6-galactan의 구조를 가진 rhamnogalacturonan-I 구조임을 추정할 수 있었다. 한편, AGE-2c-I의 미세구조의 해명과 항보체 활성에 관여하는 다당 중의 활성부위 검토를 위해 ${\alpha}$-L-arabinofuranosidase와 endo-1,4-${\beta}$-galactanase를 이용한 연속적 가수분해를 행하고 얻은 단편획분들을 이용, 구성당 및 당쇄결합 양식 분석, ${\beta}$-glucosyl Yariv reagent와의 반응성 검토 및 항보체 활성 결과를 분석한 결과, 참당귀 유래 항보체활성 다당 AGE-2c-I은 rhamnogalacturonan-I과 유사한 구조를 소유하고 있음이 확인되었으며, AGE-2c-I의 측쇄 구조인 arabino-${\beta}$-3,6-galactan 사슬이 항보체 활성 발현에 주요 역할을 수행하며, 5-linked Araf와 3,5-branched Araf로 구성된 ${\alpha}$-arabinan 측쇄가 활성에 부분적으로 관여하고 있음을 최종 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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