• Title/Summary/Keyword: Interleukin 6

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Compound K (CK) Rich Fractions from Korean Red Ginseng Inhibit Toll-like Receptor (TLR) 4- or TLR9-mediated Mitogen-activated Protein Kinases Activation and Pro-inflammatory Responses in Murine Macrophages (고려홍삼으로부터 분리한 compound K 함유분획에 의한 대식세포의 toll-like receptor-의존성 신호전달로 활성조절 분석)

  • Yang, Chul-Su;Ko, Sung-Ryong;Cho, Byung-Goo;Lee, Ji-Yeon;Kim, Ki-Hye;Shin, Dong-Min;Yuk, Jae-Min;Sohn, Hyun-Joo;Kim, Young-Sook;Wee, Jae-Joon;Do, Jae-Ho;Jo, Eun-Kyeong
    • Journal of Ginseng Research
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    • v.31 no.4
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    • pp.181-190
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    • 2007
  • Compound K (CK), a protopanaxadiol ginsenoside metabolite, was previously shown to have immunomodulatory effects. In this study, we isolated the CK rich fractions (CKRF) from Korean Red Ginseng and investigated the regulation of CKRF-mediated inflammatory signaling during Toll-like receptor (TLR)-mediated cellular activation. Among various TLR ligands, CKRF considerably abrogated TLR4- or TLR9-induced inflammatory signaling. Both LPS and CpG-containing oligodeoxynucleotides (CpG-ODN) stimulation rapidly activates mitogen-activated protein kinases [MAPKs; extracellular signal-regulated kinases 1/2 and p38], NF-${\kappa}B$, and expression of pro-inflammatory cytokines tumor necrosis factor-${\alpha}$, and interleukin-6 in murine bone marrow-derived macrophages (BMDMs) in a time- and dose-dependent manner. Of interest, pre-treatment of CKRF in either LPS/TLR4- or CpG-ODN/TLR9-stimulated macrophages substantially attenuated the LPS-induced inflammatory cytokine production and mRNA expressions, as well as MAPK and NF-${\kappa}B$ activation. To our knowledge, this is the first description of the inhibitory roles for CKRF in TLR4- or TLR9-associated signaling in BMDMs. Collectively, these results demonstrate that CKRF specifically modulates distinct TLR4 and TLR9-mediated inflammatory responses, and further studies are urgently needed for their in vivo roles for potential therapeutic uses, such as in systemic inflammatory syndromes.

담자균류 ${\beta}$ -글루칸의 특성 및 생산

  • Hong, Eok-Gi
    • Proceedings of the Korean Society of Life Science Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.17-22
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    • 2002
  • 지구상에는 수천종의 버섯류가 자생하고 있어 유전자원으로서의 중요성이 지대할 뿐만 아니라 기능성 식품소재 및 각종 약리 활성을 나타내는 신약개발 소재로도 크게 주목을 받고 있다. 이들 버섯은 균사체의 영양대사로 얻어지는 대사산물이 축적된 자실체의 형태로 나타나는데, 최근에 와서 자실체 및 균사체의 추출물이나 균사체 배양물이 체질개선이나 각종 병의 예방과 치료에 효과가 있는 것으로 밝혀져 건강식품이나 의약품으로서의 용도가 크게 증가하고 있는 실정이다. 특히, 담자균이 생산하는 특정 구조를 갖는 다당류는 오래전부터 종래의 화학요법제와는 달리 숙주내의 면역 기능을 부활하여 소위 면역요법제로서의 항암효과를 나타냄이 알려져왔었다. 현재까지 제약 및 의학적인 방법이 질병의 주된 치료방법으로 이용되어 왔지만 최근에 특정식품의 섭취가 만성질환의 발생을 억제 또는 지연시킨다는 연구 보고가 나오면서부터 만성질환의 치료방법으로서 식이요법을 중요하게 생각하게 되었다. 따라서 새로운 식품소재 및 가공식품의 개발을 통한 성인병 등의 각종 질병예방이 국민보건문제 해결에 필수적이다. 현재 일본 등에서는 표고버섯, 구름버섯 및 치마버섯 유래의 다당체 또는 단백다당체인 lentinan, krestin 또는 PS-K, schizophyllan 및 PSP 등이 실용화되어 높은 가격에 판매되고 있다. 국내에서도 야생 구름버섯 자실체로부터 추출한 단백 다당체인 Copolang(광동제약)이 개발되어 PS-K와 유사하게 암의 치료에 병행 사용되고 있고, 또 강력한 항암활성이 보고된 상황버섯의 균사체 추출물인 단백 다당체가 Mesima-Ex FK(한국신약)라는 상품명으로 암의 치료에 병행 사용되고 있는 것으로 알려지고 있다. 담자균류와 아울러 미생물 유래 다당체는 그 구조와 특성에 있어서 매우 다양함을 지니고 있다. 이러한 미생물 유래 다당류의 공업적 생산과 이용에 대한 연구로서는 Leuconostoc mesenteroides가 생산하는 dextran이 혈장증량제로 개발된 이래 Xanthomonas campestris가 생산하는 pullulan, Zoogloea rgmigera가 생산하는zooglan둥이 대표적인 예로 보고되고 있다. 한편, 미생물 유래 다당류는 구성당, 분자량, 화학적 구조 등과 같은 특성의 차이에 의해 많은 종류가 존재하고 있으며, 다양한 물성 및 유화제, 응고제, gel 형성제, 필름 형성제, 흡착제, 안정제, 접착제 등과 같은 용도로 광범위하게 이용되고 있다. 또한 근래에 들어서는 미생물 유래 다당체가 지니는 항암활성이 확인되어 새로운 의약품으로서의 개발 가능성이 기대된다. 그 밖에도 기존에 알려져 있는 식물 및 해조류 유래의 다당체와는 달리, 발효조를 이용한 연속배양에 의해 공업적 대량 생산이 가능하며, 더욱이 생산된 다당체의 분리 및 회수가 용이하다는 이점을 지니고 있다. 최근에 들어서는 유전공학적 기법을이용한 고생산성 변이균주 및 새로운 기능을 지닌 다당체의 개발에 관한 연구가 보고되고 있는 등 고부가가치를 지닌 새로운 바이오 소재로서의 기능 및 용도 개발에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 항암 활성을 나타내는 여러 가지 담자균류중 Agaricus blazei로부터 생산되는 다당체는 고형암 이외에 S형 결장암, 난소암, 유방암, 폐암, 간암 등에 효과가 입증되었고, 천연물질에 의한 암 면역요법으로 각광을 받고 있으며, 항암 및 항virus의 완치율과 저지율에서 현재 여러가지 약효가 있는 버섯중에서도 탁원한 효과가 있는 것으로 증명되고 있다. 이들 다당체는 사이토카인을 생산시켜서 T임파구와 B임파구의 항원 특이적인 면역반응을 활성화시키고, 세포장해성 T세포와 활성화 대식세포의 세포장해 기능을 충진시켜서 암세포를 파괴시킨다. 또한 콜로니 자극인자인 사이토카인을 생산시켜서 면역담당세포의 신생을 촉진시키기도 하며, 암의 화학요법과 방사선 요법으로 저하된 백혈구를 회복시키는 역할을 한다. 따라서 최근의 연구동향은 생산된 다당체의 항암활성을 향상시키고자 하여 배양기간중에 interleukin을 의도적으로 첨가하는 경향이 있다. 이러한 항암 활성을 나타내는 담자균체 유래 다당체는 버섯의 기원에 따라 그 형태에 약간의 차이를 나타내기는 하나 그 기본 형태는 ${\beta}-(1,6)-glucosyl$ 분지를 가진 ${\beta}-(1,3)-glucan$이며, 평균 분자량은 50 ${\sim}$ 200만 정도이다. Agaricus blazei의 원산지인 브라질의 피에다데(Piedade) 지방의 환경조건(산지의 습도는 80%, 낮 기온 $35^{\circ)C$, 밤 기온 $20{\sim}25^{\circ}C$로 대단히 높으며, 정기적으로 열대지방 특유의 소나기가 내리는 지역)에서 볼 수 있듯이 Agaricus blazei의 성장 환경은 매우 까다로운 편이며, 날것으로는 보관이 잘 안되기 때문에 그 재배에 큰 어려움이 있다. 또한, 고체배양에 의해 생산된 버섯 자실체로부터 유기용매 및 열수추출 방법으로 다당체를 생산하는 방법은 균일한 형태의 버섯 자실체를 공급받기가 어렵기 때문에 다당체의 생산 수율이 낮고, 많은 노동력이 요구되는 어려움이 있다. 그러나 액체배양에 의한 다당체 생산의 경우는 고체배양에 의한 다당체 생산에 비해 일정한 조건하에서 배양이 가능하다는 장점이 있으며, 항상 균일한 균사체 및 배양액을 얻을 수 있다. 따라서 원하는 유용물질을 쉽게 획득할 수 있는 장점이 있다.

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Proanthocyanidins Suppresses Lipopolysaccharide-stimulated Inflammatory Responses via Heme Oxygenase-1 Induction in RAW264.7 Macrophages (프로안토시아니딘의 항염증효과)

  • Cheon, Hye-Jin;Park, Sun Young;Jang, Hee-Ji;Cho, Da-Young;Jung, Jiwon;Park, Gimin;Jeong, Kyeong Mi;Kim, Jin-Kyung
    • Journal of Life Science
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    • v.29 no.4
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    • pp.484-491
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    • 2019
  • Proanthocyanidins are naturally occurring polyphenolic compounds abundant in many vegetables, plant skins (rind/bark), seeds, flowers, fruits, and nuts. Numerous in vitro and in vivo studies have demonstrated myriad effects potentially beneficial to human health, such as antioxidation, immunomodulation, DNA repair, and antitumor activity. Among immune cells, macrophages are crucial players in a variety of inflammatory responses to environmental conditions. However, it has been widely reported that macrophages cause chronic inflammation and are involved in a variety of diseases, such as obesity, diabetes, metabolic syndrome, and cancer. In this study, we report the suppressive effect of proanthocyanidins via the heme oxygenase-1 (HO-1)-related system, on the immune response of the LPS-stimulated mouse macrophage cell line RAW264.7. Increased HO-1 expression at mRNA and protein levels were found in proanthocyanidins-treated RAW264.7 cells. Further, proanthocyanidins enhanced nuclear factor-erythroid 2-related factor 2 translocation into the nucleus. RAW264.7 cells were treated with lipopolysaccharide (LPS) with or without proanthocyanidins, and inflammatory mediator expression levels were assessed. Proanthocyanidins treatment resulted in the attenuation of nitric oxide production and inducible nitric oxide synthase expression in LPS-stimulated RAW264.7 cells. In addition, mRNA and protein expression of proinflammatory cytokines, such as tumor necrosis factor-${\alpha}$ and interleukin-6, was inhibited by proanthocyanidins treatment in LPS-stimulated RAW264.7 cells. These findings support proanthocyanidins as a promising anti-inflammatory agent.

Hepatoprotective Effects of Semisulcospira libertine Hydrolysate on Alcohol-induced Fatty Liver in Mice (알코올성 지방간 유발 마우스에서 다슬기 유래 가수분해물의 간 보호 효과)

  • Song, Eun Jin;Cho, Kyoung Hwan;Choo, Ho Jin;Yang, Eun Young;Jung, Yoon Kyoung;Seo, Min Gyun;Kim, Jong Cheol;Kang, Eun Ju;Ryu, Gi Hyung;Park, Beom Yong;Hah, Young-Sool
    • Food Engineering Progress
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    • v.21 no.4
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    • pp.318-325
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    • 2017
  • Alcoholic steatosis is a fundamental metabolic disorder and may precede the onset of more severe forms of alcoholic liver disease. In this study, we isolated enzymatichydrolysate from Semisulcospira libertine by alcalase hydrolysis and investigated the protective effect of Semisulcospira libertine hydrolysate on liver injury induced by alcohol in the mouse model of chronic and binge ethanol feeding (NIAAA). In an in vitro study, the hydrolysate protects HepG2 cells from ethanol toxicity. Liver damage was assessed by histopathological examination, as well as by quantitating activities of serum aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), and alkaline phosphatase (ALP). After the administration of S. libertina hydrolysate, fat accumulation and infiltration of inflammatory cells in liver tissues were significantly decreased in the NIAAA mouse model. The elevated levels of serum AST, ALT, and ALP activities, along with the lipid contents of a damaged liver, were recovered in experimental mice administrated with S. libertina hydrolysate, suggesting its role in blood enzyme activation and lipid content restoration within damaged liver tissues. Moreover, treatment with S. libertine hydrolysate reduced the expression rate of cyclooxygenase (COX-2), interleukin $(IL)-1{\beta}$, and IL-6, which accelerate inflammation and induces tissue damage. All data showed that S. libertine hydrolysate has a preventive role against alcohol-induced liver damages by improving the activities of blood enzymes and modulating the expression of inflammation factor, suggesting S. libertine hydrolysate could be a commercially potential material for the restoration of hepatotoxicity.

Anti-inflammatory Effects of Pentoxifylline and Neutrophil Elastase Inhibitor on Lipopolysaccharide-Induced Acute Lung Injury In Vitro (In Vitro 내독소 유도성 급성 폐손상에서 Pentoxifylline과 Neutrophil Elastase Inhibitor의 항염효과)

  • Kim, Young-Kyoon;Kim, Seung-Joon;Park, Yong-Keun;Kim, Seok-Chan;Kim, Kwan-Hyoung;Moon, Hwa-Sik;Song, Jeong-Sup;Park, Sung-Hak;Kim, Sang-Ho
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • v.49 no.6
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    • pp.691-702
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    • 2000
  • Background : Acute lung injury (ALI) is a commonly encountered respiratory disease and its prognosis is poor when the treatment is not provided promptly and properly. However no specific pharmacologic treatment is currently available for ALI, although recently several supportive drugs have been under scrutiny. We studied anti-inflammatory effects of pentoxifylline (PF), a methylated xanthine, and ONO-5046, a synthetic neutrophil elastase inhibitor on lipopolysaccharide (LPS)-induced ALI in vitro. Methods : To establish an in vitro model of LPS-induced ALI, primary rat alveolar macrophages and peripheral neutrophils in various ratios (1:0, 5:1, 1:1, 1:5, 0:1) were co-cultured with transformed rat alveolar epithelial cells (L2 cell line) or vascular endothelial cells (IP2-E4 cell line) under LPS stimulation. Each experiment was divided into five groups-control, LPS, LPS+PF, LPS+ONO, and LPS+PF+ONO. We compared LPS-induced superoxide anion productions from primary rat alveolar macrophages and peripheral neutrophils in various ratios, and the resultant cytotoxicity on L2 cells or IP2-E4 cells between groups. In addition we also compared the productions of tumor necrosis factor (TNF)-$\alpha$ interleukin (IL)-$1{\beta}$, monocyte chemotactic protein(MCP)-1, IL-6, and IL-10 as well as mRNA expressions of TNF-$\alpha$ inducible nitric oxide synthetase(iNOS), and MCP-1 from LPS-stimulated primary rat alveolar macrophages between groups. Results : (1) PF and ONO-5046 in each or both showed a trend to suppress LPS-induced superoxide anion productions from primary rat alveolar macrophages and peripheral neutrophils regardless of their ratio, except for the LPS+PF+ONO group with the 1:5 ratio, although statistical significance was limited to a few selected experimental conditions. (2) PF and ONO-5046 in each or both showed a trend to prevent IP2-E4 cells from LPS-induced cytotoxicity by primary rat alveolar macrophages and peripheral neutrophils regardless their ratio, although statistical significance was limited to a few selected experimental conditions. the effects of PF and/or ONO-5046 on LPS-induced L2 cell cytotoxicity varied according to experimental conditions. (3) PF showed a trend to inhibit LPS-induced productions of INF-$\alpha$ MCP-1, and IL-10 from primary rat alveolar macrophages. ONO-5046 alone didnot affect the LPS-induced productions of proinflammatory cytokines from primary rat alveolar macrophages but the combination of PF and ONO-5046 showed a trend to suppress LPS-induced productions of INF-$\alpha$ and IL-10 PF and ONO-5046 in each or both showed a trend to increase LPS-induced IL-$\beta$ and IL-6 productions from primary rat alveolar macrophages. (4) PF and ONO-5046 in each or both showed a trend to attenuate LPS-induced mRNA expressions of TNF-$\alpha$ and MCP-1 from primary rat alveolar macrophages but at the same time showed a trend increase iNOS mRNA expression. Conclusion : These results suggest that PF and ONO-5046 may play a role in attenuating inflammation in LPS-induced ALI and that further study is needed to use these drugs as a new supportive therapeutic strategy for ALI.

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Effect of Boswellia serrata Extracts on Degenerative Osteoarthritis in vitro and in vivo Models (보스웰리아 추출물의 골관절염 억제 효과 연구)

  • Nam, Da-Eun;Kim, Ok Kyung;Shim, Tae Jin;Kim, Ji Hoon;Lee, Jeongmin
    • Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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    • v.43 no.5
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    • pp.631-640
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    • 2014
  • The inhibitory effects of Boswellia serrata (BW) extracts on degenerative osteoarthritis were investigated in primary-cultured rat cartilage cells and a monosodium-iodoacetate (MIA)-induced osteoarthritis rat model. To identify the protective effects of BW extract against $H_2O_2$ ($800{\mu}M$, 2 hr) in vitro, cell survival was measured by MTT assay. Cell survival after $H_2O_2$ treatment was elevated by BW extract at a concentration of $20{\mu}g/mL$. In addition, BW extract treatment significantly reduced and normalized the productions of pro-inflammatory factors, nuclear transcription factor ${\kappa}B$, cyclooxygenase-2, tumor necrosis factor-${\alpha}$, and interleukin-6 at a concentration of $20{\mu}g/mL$. Treatment of chondrocytes with BW extract significantly reduced 5-lipoxygenase activity and production of prostaglandin E2, especially at a concentration of $10{\sim}20{\mu}g/mL$. For the in vivo animal study, osteoarthritis was induced by intra-articular injection of MIA into knee joints of rats. Consumption of a diet containing BW extract (100 and 200 mg/kg) for 35 days significantly inhibited the development and severity of osteoarthritis in rats. To determine the genetic expression of arthritic factors in articular cartilage, real-time PCR was applied to measure matrix metalloproteinases (MMP-3, MMP-9, and MMP-13), collagen type I, collagen type II, and aggrecan, and BW extract had protective effects at a concentration of 200 mg/kg. In conclusion, BW extract was able to inhibit articular cartilage degeneration by preventing extracellular matrix degradation and chondrocyte injury. One can consider that BW extract may be a potential therapeutic treatment for degenerative osteoarthritis.

Effects of Ojeoksangamibang on the Lipid Metabolism, Anti-oxidation and Concentration of Proinflammatory Cytokines in Rat Fed High Fat Diet (오적산가미방(五積散加味方)이 고지방식이 유도 비만쥐의 지질대사, 항산화계 및 전염증성 cytokine 생산에 미치는 영향)

  • Kong, In-Pyo;Park, Won-Hyung;Cha, Yun-Yeop
    • Journal of Korean Medicine Rehabilitation
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    • v.21 no.4
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    • pp.23-40
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    • 2011
  • Objectives: This study was designed to examine the effects of extracts of Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) on the lipid lowering, anti-oxidation and concentration of proinflammatory cytokines and was investigated on hyperlipidemic rats. Methods: Male rats weighing $182.39{\pm}4.71g$ were fed high fat diet for 8 weeks and 36 rats(above 400 g) were divided into 4 groups. Each of 9 rats was divided a control group and experimental groups. We fed a control group of rats a basal diet and administered normal saline(100 mg/kg, 1 time/1 day) for 4 weeks. And we fed each experimental group of rats basal diet and administered an extract of Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) extracts(100 mg/kg, 200mg/kg, 300 mg/kg, 300 mg/kg, 1 time/1 day) for 4 weeks. At the end of the experiment, the rats were sacrificed to determine their chemical composition. We measured lipid of plasma and liver, concentration of proinflmmatory cytokines, anti-oxidative activity and $TNF-{\alpha}$, Apo-B, Apo-E and leptin gene expression. Results: 1. Concentration of plasma free fatty(FFA) showed no significant difference in all the treatment groups. Concentration of plasma triglyceride(TG) showed a significant decrement in the 300 mg/kg in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups than that of control group. 2. Concentration of plasma total cholesterol showed a significant decrement in the 200 and 300 mg/kg in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups than that of control group. Concentration of plasma low density lipoprotein(LDL)-cholesterol showed a Significant decrement in the 300 mg/kg in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups than that of control group. Concentration of plasma high density lipoprotein(HDL)-cholesterol showed a significant increment in the 300 mg/kg in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) group. 3. Concentration of liver total cholesterol showed a tendence to decrease in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups. Concentration of liver TG showed a significant decrement in all Ojeoksangamibang groups than that of control group. 4. Concentration of plasma and liver thiobarbituric acid reactive substance(TBARS) showed a tendence to decrease in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups. 5. The values of glutathione peroxidase(GSH-Px), superoxide dismutase(SOD) and catalase(CAT) activity showed a significant increment in all Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups than that of control group. 6. The values of plasma aspartate aminotransferase(AST) and alanine aminotransferase(ALT) activity showed no significant different in all treatment group. 7. Concentration of plasma $interleukin(IL)-1{beta}$ showed no significant difference in all the treatment groups. Concentration of plasma IL-6 showed a significant decrement in the 300 mg/kg in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) group than that of control group. Concentration of plasma tumor necrosis $factor-{\alpha}(TNF-{\alpha})$ a siginifant decrement in the 200 and 300 mg/kg in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) group than that of control group. However the concentration of plasma IL-10 in the 300 mg/kg Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups showed a significant increment than that of control group. 9. In the analysis of reverse transcription-polymerase chain reaction(RT-PCR), gene expression of $TNF-{\alpha}$, Apo-B and Apo-E in the Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups showed a lower expression than that of control group. However the gene expression of leptin showed no difference in the treatment groups. 10. The ratio of $TNF-{\alpha}$, Apo-B, and Apo-E per ${\beta}-actin$ expression in the Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups showed a significant decrement than that of control group. However The ratio of leptin expression per ${\beta}-actin$ expression showed no significant difference among all the treatment groups. Conclusions: According to above results, in lowering lipid effect, anti-oxidation and control of pro-inflammatory cytokines production, Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) gives effect.

Efficacy of Interferon-Gamma Treatment in Bronchial Asthma (기관지천식에서 Interferon-Gamma 치료의 효과)

  • Kim, Kwan-Hyoung;Kim, Seok-Chan;Kim, Young-Kyoon;Kwon, Soon-Seog;Kim, Chi-Hong;Moon, Hwa-Sik;Song, Jung-Sup;Park, Sung-Hak;Lee, Choong-Eon;Byun, Kwang-Ho
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • v.44 no.4
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    • pp.822-835
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    • 1997
  • Background : There have been many in vitro evidences that interleukin-4(IL-4) might be the most important cytokine inducing IgE synthesis from B-cells, and interferon-gamma(IFN-$\gamma$) might be a main cytokine antagonizing IL-4-mediated IgE synthesis. Recently some reports demonstrated that IFN-$\gamma$ might be used as a new therapeutic modality in some allergic diseases with high serum IgE level, such as atopic dermatitis or bronchial asthma. To evaluate the in vivo effect of IFN-$\gamma$ in bronchial asthma we tried a clinical study. Methods : Fifty bronchial asthmatics(serum IgE level over 200 IU/ml) who did not respond to inhaled or systemic corticosteroid treatment, and 17 healthy nonsmoking volunteers were included in this study. The CD 23 expressions of peripheral B-cells, the IL-4 activities of peripheral T-cells, the serum soluble CD23(sCD23) levels, and the superoxide anion(${O_2}^-$) generations by peripheral PMN were compared between bronchial asthmatics and normal subjects. The IL-4 activities of peripheral T-cells were analyzed by T-cell supernatant (T-sup)-induced CD23 expression from tonsil B-cells. In bronchial asthmatics the serum IgE levels and histamine $PC_{20}$ in addition to the above parameters were also compared before and after IFN-$\gamma$ treatment. IFN-$\gamma$ was administered subcutaneously with a weekly dose of 30,000 IU per kilogram of body weight for 4 weeks. Results : The ${O_2}^-$ generations by peripheral PMNs in bronchial asthmatics were higher than normal subjects($8.23{\pm}0.94$ vs $5.00{\pm}0.68\;nmol/1{\times}10^6$ cells, P<0.05), and significantly decreased after IFN-$\gamma$ treatment compared to initial values($3.69{\pm}0.88$ vs $8.61{\pm}1.53\;nmol/1{\times}10^6$ cells, P<0.05). CD23 expression of peripheral B-cells in bronchial asthmatics was higher than normal subjects($47.47{\pm}2.96%$, vs $31.62{\pm}1.92%$, P<0.05), but showed no significant change after IFN-$\gamma$ treatment. The serum sCD23 levels in bronchial asthmatics were slightly higher than normal subjects($191.04{\pm}23.3\;U/ml$ vs $162.85{\pm}4.85\;U/ml$), and 11(64.7%) of 17 patients showed a decreasing pattern in their serum sCD23 levels after IFN-$\gamma$ treatment. However the means of serum sCD23 levels were not different before and after IFN-$\gamma$ treatment. The IL-4 activities of peripheral T-cells in bronchial asthmatics were slightly higher than normal subjects($22.48{\pm}6.81%$ vs $18.90{\pm}2.43%$), and slightly increased after IFN-$\gamma$ treatment($27.90{\pm}2.56%$). Nine(60%) of 15 patients showed a decreasing pattern in their serum IgE levels after IFN-$\gamma$ treatment. And the levels of serum IgE were significantly decreased after IFN-$\gamma$ treatment compared to initial values ($658.67{\pm}120.84\;IU/ml$ vs $1394.32{\pm}314.42\;IU/ml$, P<0.05). Ten(83.3%) of 12 patients showed an improving pattern in bronchial hyperresponsiveness after IFN-$\gamma$ treatment, and the means of histamine $PC_{20}$ were significantly increased after IFN-$\gamma$ treatment compared to initial values ($1.22{\pm}0.29mg/ml$ vs $0.69{\pm}0.17mg/ml$, P<0.05). Conclusion : Our results suggest that IFN-$\gamma$ may be useful as well as safety in the treatment of bronchial asthmatics with high serum IgE level and that in vivo effects of IFN-$\gamma$ may be different from its in vitro effects on the regulations of IgE synthesis or the respiratory burst of PMN.

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홍삼 유래 성분들의 면역조절 효능

  • Jo, Jae-Yeol
    • Food preservation and processing industry
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    • v.8 no.2
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    • pp.6-12
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    • 2009
  • 면역반응은 외부 감염원으로부터 신체를 보호하고 외부감염원을 제거하고자 하는 주요항상성 유지기전의 하나이다. 이들 반응은 골수에서 생성되고 비장, 흉선 및 임파절 등에서 성숙되는 면역세포들에 의해 매개된다. 보통 태어나면서부터 얻어진 선천성 면역반응을 매개하는 대식세포, 수지상 세포 등과, 오랜기간 동안 감염된 다양한 면역원에 대한 경험을 토대로 얻어진 획득성 면역을 담당하는 T 임파구 등이 대표적인 면역세포로 알려져 있다. 다양한 면역질환이 최근 주요 사망률의 원인이 되고 있다. 최근, 암, 당뇨 및 뇌혈관질환 등이 생체에서 발생되는 급 만성염증에 의해 발생된다고 보고됨에 따라 면역세포 매개성 염증질환에 대한 치료제 개발을 서두르고 있다. 또한 암환자의 급격한 증가는 암발생의 주요 방어기전인 면역력 증강에 대한 요구들을 가중시키고 있다. 예로부터 사용되어 오던 고려인삼과 홍삼은 기를 보호하고 원기를 회복하는 명약으로 알려진 대표적인 우리나라 천연생약이다. 특별히, 홍삼은 단백질과 핵산의 합성을 촉진시키고, 조혈작용, 간기능 회복, 혈당강하, 운동수행 능력증대, 기억력 개선, 항피로작용 및 면역력 증대에 매우 효과가 좋은 것으로 보고되고 있다. 홍삼에 관한 많은 연구에 비해, 현재까지 홍삼이 면역력 증강에 미치는 효과에 대한 분자적 수준에서의 연구는 매우 미미한 것으로 확인되어져 있다. 홍삼의 투여는 NK 세포나 대식세포의 활성이 증가하고 항암제의 암세포 사멸을 증가시키는 것으로 확인되어졌다. 현재까지 알려진 주요 면역증강 성분은 산성다당류로 보고되었다. 또 한편으로 일부 진세노사이드류에서 항염증 효능이 확인되어졌으며, 이를 통해 피부염증 반응과 관절염에 대한 치료 효과가 있는 것으로 추측되고 있다 [본 연구는 KT&G 연구출연금 (2009-2010) 지원을 받아 이루어졌기에 이에 감사드린다]. 면역반응은 외부 감염물질의 침입으로 유도된 질병환경을 제거하고 수복하는 중요한 생체적 방어작용의 하나이다. 이들 과정은 체내로 유입된 미생물이나 미세화학물질들과 같은 독성물질을 소거하거나 파괴하는 것을 주요 역할로 한다. 외부로 부터 인체에 들어온 이물질에 대한 방어기전은 현재 두 가지 종류의 면역반응으로 구분해서 설명한다. 즉, 선천성 면역 반응 (innate immunity)과 후천성 면역 반응 (adaptive immunity)이 그것이다. 선천성 면역반응은 1) 피부나 점막의 표면과 같은 해부학적인 보호벽 구조와 2) 체온과 낮은 pH 및 chemical mediator (리소자임, collectin류) 등과 같은 생리적 방어구조, 3) phagocyte류 (대식세포, 수지상세포 및 호중구 등)에 의한 phagocytic/endocytic 방어, 그리고 4) 마지막으로 염증반응을 통한 감염에 저항하는 면역반응 등으로 구분된다. 후천성 면역반응은 획득성면역이라고도 불리고 특이성, 다양성, 기억 및 자기/비자기의 인식이라는 네 가지의 특징을 가지고 있으며, 외부 유입물질을 제거하는 반응에 따라 체액성 면역 반응 (humoral immune response)과 세포성 면역반응 (cell-mediated immune response)으로 구분된다. 체액성 면역은 침입한 항원의 구조 특이적으로 생성된 B cell 유래 항체와의 반응과 간이나 대식세포 등에서 합성되어 분비된 혈청내 보체 등에 의해 매개되는 반응으로 구성되어 있다. 세포성 면역반응은 T helper cell (CD4+), cytotoxic T cell (CD8+), B cell 및antigen presenting cell 중개를 통한 세포간 상호 작용에 의해 발생되는 면역반응이다. 선천성 면역반응의 하나인 염증은 우리 몸에서 가장 빈번히 발생되고 있는 방어작용의 하나이다. 예를 들면 감기에 걸렸을 경우, 환자의 편도선내 대식세포나 수지상세포류는 감염된 바이러스 단독 혹은 동시에 감염된 박테리아를 상대로 다양한 염증성 반응을 유도하게 된다. 또한, 상처가 생겼을 경우에도 감염원을 통해 유입된 병원성 세균과 주위조직내 선천성 면역담당 세포들 간의 면역학적 전투가 발생되게 된다. 이들 과정을 통해, 주위 세포나 조직이 손상되면, 즉각적으로 이들 면역세포들 (주로 phagocytes류)은 신속하게 손상을 극소화하고 더 나가서 손상된 부위를 원상으로 회복시키려는 일련의 염증반응을 유도하게 된다. 이들 반응은 우리가 흔히 알고 있는 발적 (redness), 부종 (swelling), 발열 (heat), 통증 (pain) 등의 증상으로 나타나게 된다. 즉, 손상된 부위 주변에 존재하는 모세혈관에 흐르는 혈류의 양이 증가하면서 혈관의 직경이 늘어나게 되고, 이로 인한 조직의 홍반과, 부어 오른 혈관에 의해 발열과 부종이 초래되는 것이다. 확장된 모세혈관의 투과성 증가는 체액과 세포들이 혈관에서 조직으로 이동하게 하는 원동력이 되고, 이를 통해 축적된 삼출물들은 단백질의 농도를 높여, 최종적으로 혈관에 존재하는 체액들이 조직으로 더 많이 이동되도록 유도하여 부종을 형성시킨다. 마지막으로 혈관 내 존재하는 면역세포들은 혈판 내벽에 점착되고 (margination), 혈관벽의 간극을 넓히는 역할을 하는 히스타민 (histamine)이나 일산화질소(nitric oxide : NO), 프로스타그린딘 (prostagladins : PGE2) 및 류코트리엔 (leukotriens) 등과 같은 chemical mediator의 도움으로 인해 혈관벽 사이로 삼출하게 되어 (extravasation), 손상된 부위로 이동하여 직접적인 외부 침입 물질의 파괴나 다른 면역세포들을 모으기 위한 cytokine (tumor necrosis factor [TNF]-$\alpha$, interleukin [IL]-1, IL-6 등) 혹은 chemokine (MIP-l, IL-8, MCP-l등)의 분비 등을 수행함으로써 염증반응을 매개하게 된다. 염증과정시 발생되는 여러 mediator 중 PGE2나 NO 및 TNF-$\alpha$ 등은 실험적 평가가 용이하여 이들 mediator 자체나 생성관련효소 (cyclooxygenase [COX] 및 nitric oxide synthase [NOS] 등)들은 현재항염증 치료제의 개발 연구시 주요 표적으로 연구되고 있다. 염증 반응은 지속기간에 따라 크게 급성염증과 만성염증으로 나뉘며, 삼출물의 종류에 따라서는 장액성, 섬유소성, 화농성 및 출혈성 염증 등으로 구분된다. 급성 염증 (acute inflammation)반응은 수일 내지 수주간 지속되는 일반적인 염증반응이라고 볼 수 있다. 국소반응은 기본징후인 발열과 발적, 부종, 통증 및 기능 상실이 특징적이며, 현미경적 소견으로는 혈관성 변화와 삼출물 형성이 주 작용이므로 일명 삼출성 염증이라고 한다. 만성 염증 (chronic inflammation)은, 급성 염증으로부터 이행되거나 만성으로 시작된다. 염증지속 기간은 보통 4주 이상 장기화 된다. 보통 염증의 경우에는 염증 생성 cytokine인 Th1 cytokine (IL-2, interferone [IFN]-$\gamma$ 및 TNF-$\alpha$ 등)의 생성 후, 거의 즉각적으로 항 염증성 cytokine인 Th2 cytokine(IL-4, IL-6, IL-10 및 transforming growth factor [TGF]-$\beta$ 등)이 생성되어 정상반응으로 회복된다. 그러나, 어떤 원인에서든 면역세포에 의한 염증원 제거 반응이 문제가 되면, 만성염증으로 진행된다. 이 반응에 주로 작용을 하는 염증세포로는 단핵구와 대식세포, 림프구, 형질세포 등이 있다. 암은 전세계적으로 사망률 1위의 원인이 되는 면역질환의 하나이다. 산화적 스트레스나 자외선 조사 혹은 암유발 물질들에 의해 염색체내 protooncogene, tumor-suppressor gene 혹은 DNA repairing gene의 일부 DNA의 돌연변이 혹은 결손 등이 발행되면 정상세포는 암화과정을 시작하게 된다. 양성세포 수준에서 약 5에서 10여년 후 악성수준의 암세포가 생성되게 되면 이들 세포는 새로운 환경을 찾아 전이하게 되는데 이를 통해 암환자들은 다양한 장기에 동인 오리진의 암세포들이 생성한 종양들을 가지게 된다. 이들 종양세포는 정상 장기의 기능을 손상시켜며 결국 생명을 잃게 만든다. 이들 염색체 수준에서의 돌연변이 유래 암세포는 거의 대부분이 체내 면역시스템에 의해 사멸되는 것으로 알려져 있다. 그러나 계속되는 스트레스나 암유발 물질의 노출은 체내 면역체계를 파괴하면서 최후의 방어선을 무너뜨리면서 암발생에 무방비 상태를 만들게 된다. 이런 이유로 체내 면역시스템의 정상적 가동 및 증강을 유도하게 하는 전략이 암예방시 매우 중요한 표적으로 인식되면서 다양한 형태의 면역증강 물질 개발을 시도하고 있다. 인삼은 두릅나무과의 여러해살이 풀로써, 오랜동안 한방 및 민간에서 원기를 회복시키고, 각종 질병을 치료할 수단으로 사용되고 있는 대표적인 전통생약이다. 예로부터 불로(不老), 장생(長生), 익기(益氣), 경신(經身)의 명약으로 구전되어졌는데, 이는 약 2천년 전 중국의 신농본초경(神農本草經)에서 "인삼은 오장(五腸)을 보하고, 정신을 안정시키고, 혼백을 고정하며 경계를 멈추게 하고, 외부로부터 침입하는 병사를 제거하여주며, 눈을 밝게 하고 마음을 열어 더욱 지혜롭게 하고 오랫동안 복용하면 몸이 가벼워지고 장수한다" 라고 기술되어있는 데에서 유래한 것이다. 다양한 연구를 통해 우리나라에서 생산되는 고려인삼 (Panax ginseng)이 효능 면에서 가장 탁월한 것으로 알려져 있으며 특별이 고려인삼으로부터 제조된 고려홍삼은 전세계적으로도 그 효능이 우수한 것으로 보고되어 있다. 대부분의 홍삼 약효는 dammarane계열의 triterpenoid인 ginsenosides라고 불리는 인삼 saponin에 의해 기인된 것으로 알려져 있다. 이들 화합물군의 기본 골격에 따라, protopanaxadiol (PD)계 (22종) 및 protopanaxatriol (PT)계 (10종)으로 구분되고 있다 (표 1). 실험적 접근을 통해 인삼의 약리작용 이해를 위한 다양한 노력들이 경주되고 있으나, 여전히 많은 부분에서 충분히 이해되고 있지 않다. 그러나, 현재까지 연구된 인삼의 약리작용 관련 연구들은 심혈관, 당뇨, 항암 및 항스트레스 등과 같은 분야에서 인삼효능이 우수한 것으로 보고하고 있다. 그러나 면역조절 및 염증현상과 관련된 최근 연구결과들은 많지 않으나, 향후 다양하게 연구될 효능부분으로 인식되고 있다.

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The Evaluation of IL-8 in the Serum of Pneumoconiotic patients (진폐증 환자에서의 혈청내 IL-8 농도)

  • Ahn, Hyeong Sook;Kim, Ji Hong;Chang, Hwang Sin;Kim, Kyung Ah;Lim, Young
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • v.43 no.6
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    • pp.945-953
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    • 1996
  • Background : Many acute and chronic lung diseases including pneumoconiosis are characterized by the presence of increased numbers of activated macrophages. These macrophages generate several inflammatory cell chemoattractants, by which neutrophil migrate from vascular compartment to the alveolar space. Recruited neutrophils secrete toxic oxygen radicals or proteolytic enzymes and induce inflammatory response. Continuing inflammatory response results in alteration of the pulmonary structure and irreversible fibrosis. Recently, a polypeptide with specific neutrophil chemotactic activity, interleukin-8(IL-8), has been cloned and isolated from a number of cells including : monocytes, macrophages and fibroblasts. IL-1 and/or TNF-${\alpha}$ preceded for the synthesis of IL-8, and we already observed high level of IL-1 and TNF-${\alpha}$ in the pneumoconioses. So we hypothesized that IL-8 may be a central role in the pathogenesis of pneumoconiosis. In order to evaluate the clinical utility of IL-8 as a biomarker in the early diagnosis of pneumoconiosis, we investigated the increase of IL-8 in the pneumoconiotic patient and the correlation between IL-8 level and progression of pneumoconiosis. Method : We measured IL-8 in the serum of 48 patients with pneumoconiosis and 16 persons without dust exposure history as a control group. Pneumoconiotic cases were divided into 3 groups according to ILO Classification : suspicious group(n=16), small opacity group(n=16) and large opacity group(n=16). IL-8 was measured by a sandwich enzytne immunoassay technique. All data were expressed as the $mean{\pm}standard$ deviation. Results: 1) The mean value of age was higher in the small opacity and large opacity group than comparison group, but smoking history was even. Duration of dust exposure was not different among 3 pneumoconiosis groups. 2) IL-8 level was $70.50{\pm}53.63pg/m{\ell}$ in the suspicious group, $107.50{\pm}45.88pg/m{\ell}$ in the small opacity group, $132.50{\pm}73.47pg/m{\ell}$ in the large opacity group and $17.85{\pm}33.85pg/m{\ell}$ in the comparison group. IL-8 concentration in all pneumoconiosis group was significant higher than that in the comparison group(p<0.001). 3) IL-8 level tended to increase with the progression of pneumoconiosis. Multiple comparison test using Anova/Scheffe analysis showed a significant difference between suspicious group and large opacity group(p<0.05). 4) The level of IL-8 was correlated with the progression of pneumoconiosis(r=0.4199, p<0.05). Conclusion : IL-8 is thought to be a good biomarker for the early diagnosis of pneumoconiosis.

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