• 제목/요약/키워드: Interleukin 6

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수산화칼슘 처리된 Porphyromonas endodontalis Lipopolysaccharide가 다형핵백혈구의 IL-1과 TNF-α 생성에 미치는 영향에 관한 연구 (IL-1 AND TNF-α RELEASE IN HUMAN POLYMORPHONUCLEAR LEUKOCYTES AFTER EXPOSURE TO CALCIUM HYDROXIDE TREATED Porphyromonas endodontalis LIPOPOLYSACCHARIDE)

  • 박찬제;박동성;유현미;오태석;임성삼
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제27권5호
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    • pp.463-472
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    • 2002
  • Bacterial lipopolysaccharide (LPS) plays a major role in stimulating the synthesis and release of the principal osteoclast-activating cytokines, namely, interleukin 1 and tumor necrosis factor-$\alpha$ from immune cells. Although rnonocytes/macrophages are the main producers of these cytokines, recent evidence has indicated that polymorphonuclear leukocytes (PMN) have the ability to release IL-1 and TNF-$\alpha$. Calcium hydroxide has been shown to be an effective medicament in root canal infections, reducing the microbial titre within the canal. It has been proposed that the therapeutic effect of Ca(OH)$_2$ may also be the result of direct inactivation of LPS. The purpose of this study was to investigate whether treatment of Porphyromonas endodontalis LPS with calcium hydroxide alters its biological action as measured by human PMN secretion of IL-1 and TNF-$\alpha$, and it was compared with Escherichia coli LPS. P. endodontalis ATCC 35406 was cultured in anaerobic condition, and LPS was extracted using the hot-phenol water extraction method and purified. Purchased E. coli LPS was also purified. 100 $\mu\textrm{g}$/ml of each LPS in pyrogen free water were incubated with 25mg/ml Ca(OH)$_2$ at 37$^{\circ}C$ for 7 days. The supernatants were subjected to ultrafiltration, and the isolates were lyophilized and weighed. PMNs were obtained from peripheral blood by centrifugation layered over Lymphoprep. The cells were resuspended (4$\times$10$^6$ cells/ml) in RPMI 1640 followed by treatment with various concentrations of LPS (0, 0.1, 1, 10$\mu\textrm{g}$/ml) for 24 hours at 37$^{\circ}C$ in 5% $CO_2$ incubator. The supernatants of cells were collected and the levels of IL-1$\alpha$, IL=1$\beta$ and TNF-$\alpha$ were measured by enzyme-linked immunosorbent assay. The results were as follows ; 1. The levels of IL-1$\alpha$, IL-1$\beta$, TNF-$\alpha$ from PMN treated with each LPS were significantly higher than those released from unstimulated PMN of the control group (p<0.05). 2. The levels of all three cytokines released from PMN stimulated with each calcium hydroxide treated LPS were significantly lower than those released from PMN stimulated with each untreated LPS (p<0.05), while they were not significantly different from those released from unstimulated PMN of the control group (p>0.05) 3. The levels of secretion for all three cytokines were affected in a dose-dependent manner in PMN stimulated with each LPS (p<0.05), but not in PMN stimulated with each calcium hydroxide treated LPS (p>0.05). 4. The levels of all three cytokines released from PMN stimulated with p. endodontalis LPS were significantly lower than those released from PMN stimulated with E coli LPS (p<0.05).

사료 중 미역은 복강내 LPS 주입 육계 병아리에서 영양소 대사, 항산화계 및 면역 반응을 조정한다 (Dietary Brown Seaweed Modulates Nutrient Metabolism, Anti-oxidant System and Immune Response in Broiler Chicks Injected LPS i.p.)

  • 박인경;임진택;최도열;고태송
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제50권2호
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    • pp.185-198
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    • 2008
  • 급성기 반응 중인 육계 병아리에서 미역 2.0% 사료가 영양소 대사, 항산화 효소활성 및 세포성 면역에 미치는 영향이 조사 되었다. 갓 부화한 숫 육계 병아리(Ross)는 4주간의 실험 사육기간에 미역 0.0%(기초) 및 2.0% 사료를 급여하고, 8, 10, 및 12일령에 Salmonella typhymurium lipopolysaccharide(LPS)를 복강내 주입하여 급성기 반응을 활성화 하였다. 실험사육 전기간을 통한 생산성은 사료 중 미역 함량이나 급성기 반응 또는 그 경험의 영향이 없었다. 대조(정상) 병아리에 비하여, 급성기 반응은 미역 2.0% 사료에서 일당 증체량에 영향이 없었으나, 혈장 과산화물 분해효소, 세포외액 SOD(EcSOD) (p<0.05), 적혈구 MnSOD와 CuZnSOD 활성을 높이고, 그리고 사료 중 미역 함량과 관계없이 대사체중(kg0.75) 당 NB와 ME이용량를 낮추고 TNF-α와 ovotransferrin 활성을 높였다. 미역 0.0% 사료에 비하여, 미역 2.0% 사료는, 급성기 반응과 관계없이 kg0.75 당 NB를 증가시켰고, 급성기 반응 중에는 kg0.75당 UAN 배설에 영향이 없었으나, 혈장 과산화물 농도와 적혈구 세포액의 과산화물 분해효소와 MnSOD(p<0.05) 활성을 낮추고 혈장 과산화물 분해효소와 EcSOD 활성은 높이고(p<0.05), 4주령 병아리에서 LPS 자극 PBMC에서 분비한 IL-1 활성을 증가시켰다.(주 단어:미역, LPS, 단백질과 에너지대사, 항산화계, 친염증성 사이토카인, PBMC, 육계 병아리)

고려홍삼으로부터 분리한 compound K 함유분획에 의한 대식세포의 toll-like receptor-의존성 신호전달로 활성조절 분석 (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)

  • 양철수;고성룡;조병구;이지연;김기혜;신동민;육재민;손현수;김영숙;위재준;도재호;조은경
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제31권4호
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    • pp.181-190
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    • 2007
  • 본 연구에서는 고려홍삼으로부터 새로 분리한 CK 함유분획을 이용하여 마우스 대식세포에 대한 선천면역반응 조절에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구에서 사용된 농도의 CK 함유분획에서는 세포독성 효과가 관찰되지 않았으며 CK함유 분획의 전처리에 의하여 그람음성세균의 LPS, 또는 CpG-ODN에 의해 유도되는 NF-${\kappa}B$와 MAPK 활성 및 전염증성 사이토카인, NO의 분비가 TLR4 및 TLR9 특이적으로 억제되었다. 이와 같은 결과는 CK 함유분획이 TLR4을 매개로하는 염증반응뿐만 아니라 TLR9을 통한 염증반응에도 영향을 미치는 것으로 해석된다. 따라서 앞으로 CK 함유 분획에 포함된 개별 사포닌 등 시료 성분에 대한 면밀한 분석, 그리고 이들 개별 물질이 각각의 신호전달 체계에 미치는 영향과 그 기작에 대한 연구가 더욱 필요할 것으로 사료되며 염증억제제로서의 개발 가능성을 탐구하기 위한 생체 내에서의 효능 및 작용기전 분석이 요구된다.

담자균류 ${\beta}$ -글루칸의 특성 및 생산

  • 홍억기
    • 한국생명과학회:학술대회논문집
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    • 한국생명과학회 2002년도 제36회 학술심포지움
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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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프로안토시아니딘의 항염증효과 (Proanthocyanidins Suppresses Lipopolysaccharide-stimulated Inflammatory Responses via Heme Oxygenase-1 Induction in RAW264.7 Macrophages)

  • 천혜진;박선영;장희지;조다영;정지원;박기민;정경미;김진경
    • 생명과학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.484-491
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    • 2019
  • 프로안토시아니딘(proanthocyanidins)은 식물계에 가장 풍부한 폴리페놀성 화합물로 다양한 고등식물의 뿌리, 잎, 열매, 나무껍질 등에 널리 존재할 뿐만 아니라 이러한 원료로 만들어진 차, 와인, 맥주 등과 같은 식품에도 상당량 함유되어 있다. 세포 및 실험동물을 이용한 다수의 연구보고에 의하면 프로안토시아니딘은 항산화활성 및 면역조절활성, DNA 복구 및 항종양 작용과 같은 인체 건강에 유익한 무수한 효과를 가지고 있는 것으로 밝혀졌다. 면역 세포 중 대식세포(macrophage)는 염증반응을 매개하는 중요한 세포로 외부 병원체 제거에 중요한 역할을 수행하고 있다. 그러나 대식세포가 만성 염증을 유발하고 비만, 당뇨병, 대사 증후군 및 암과 같은 다양한 질병에 관여한다는 것 또한 널리 보고되어왔다. 본 연구에서는 마우스의 대식세포주인 RAW264.7세포를 이용하여 프로안토시아니딘의 항염증활성의 일단이 Heme oxygenase-1 (HO-1)의 유도에 의해서 매개됨을 밝혔다. RAW264.7세포에 프로안토시아니딘을 처리한 결과 세포독성을 보이지 않은 농도에서 HO-1의 발현을 증강시켰다. 또한 프로안토시아니딘의 처리는 HO-1의 발현을 조절하는 핵심 전사인자인 Nrf (nuclear factor-erythroid 2-related factor)-2의 핵으로의 이동을 유의적으로 증가시켰다. 프로안토시아닌딘의 처리는 LPS (lipopolysaccharide)에 의해 유도된 NO (nitric oxide)의 생성 및 iNOS (inducible NO synthase)의 발현과 염증성 사이토카인의 생성 및 발현도 유의적으로 억제 하였다. 이러한 결과는 프로안토시아니딘의 항염증제제로서의 개발 가능성을 제시하는 결과이다.

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

  • 송은진;조경환;추호진;양은영;정윤경;서민균;김종철;강은주;류기형;박범용;하영술
    • 산업식품공학
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    • 제21권4호
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    • pp.318-325
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    • 2017
  • 본 연구는 다슬기의 간 보호 효능을 확인하고자 하였다. 다슬기를 단백질 가수분해효소인 alcalase를 이용하여 가수분해물을 얻은 후 실험을 수행하였다. HepG2 세포에 다슬기 가수분해물을 처리하였을 때 세포독성이 나타나지 않음을 확인하였다. 그리고 다슬기 가수분해물과 에탄올(1 M)을 가하여 24시간 후 세포생존율을 확인했을 때, 세포가 알코올 독성으로부터 보호되는 것을 확인할 수 있었다. 다음으로 다슬기 가수분해물의 간 손상 보호 효과를 Liber-DeCarli 알코올 액체 식이 급여와 동시에 경구 투여를 통한 알코올 단회 폭음(single binge)으로 알코올성 지방간과 염증을 유발시킨 마우스모델(NIAAA)을 사용하여 확인하고자 하였다. 이들 마우스 모델에서 알코올 식이 급여 후 초기에 체중이 감소하는 경향을 보이나 점차 비알코올 식이 급여군과 유사한 체중으로 회복하였다. 조직학적 관찰에서 알코올로 유도된 간 세포내 지방 축적과 지방성 염증이 에탄올과 함께 다슬기 가수분해물을 투여한 군에서 개선되는 것을 관찰 할 수 있었다. 또한, 알코올 투여에 의한 AST, ALT 및 ALP의 효소활성 증가가 다슬기 가수분해물 처리에 의해 억제되었으며, 만성 알코올 섭취에 의한 염증 매개 효소와 염증성 사인토카인의 발현 증가는 다슬기 가수분해물을 투여한 군에서 양성대조군에 비하여 유의하게 감소하였다. 이상의 연구결과를 종합해 보면 다슬기 효소 가수분해물 소재는 알코올성 지방간의 예방 및 개선을 위한 기능성식품용 상업적 소재로서 높은 실용화 가능성을 시사한다.

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

  • 김영균;김승준;박용근;김석찬;김관형;문화식;송정섭;박성학;김상호
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제49권6호
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    • pp.691-702
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    • 2000
  • 연구배경 : 내독소 유도성 급성 폐손상(acute lung injury : ALI)은 비교적 임상에서 흔히 접하는 호흡기질환으로서, 조기에 적절한 치료가 이루어지지 않을 경우 예후가 좋지 않은 것으로 알려져 있다. 하지만 최근 몇 가지 보조치료약제가 임상에서 사용되고 있기는 하지만, 아직 ALI를 효과적으로 치료할 수 있는 약제는 개발되어 있지 않은 실정이다. 이에 본 연구지들은 최근 ALI의 새로운 보조치료약제로서의 가능성이 대두 pentoxifylline (PF) 및 ONO-5046(specific neutrophil elastase inhibitor)이 백서의 내독소 유도성 ALI와 관련된 염증반응에 대해 어떤 효과를 나타내는지 알아보고자 하였다. 방법 : 내독소 유도성 ALI의 생체외(in vitro) 모델을 확립하기 위해 백서의 폐포대식세포 및 말초혈액 호중구를 다양한 비율(1:0, 5:1, 1:1, 1:5, 0:1)로 혼합하여 내독소 자극 하에서 백서의 폐포상피세포주(L2 cells) 혹은 혈관내피세포주(IP2-E4 cells)와 함께 혼합 배양하였다. 모든 실험은 5군(대조군, LPS군, LPS+PF군, LPS+ONO군, LPS+PF+ONO군)으로 나누어 비교하였는데, 우선 다양한 비율로 혼합된 백서 폐포대식세포 및 말초혈액 호중구의 배양상층액으로부터 내독소 유도성 과산화음이온 생성능을 측정하고, 이들 염증세포들이 각 폐조직세포에 미치는 세포독성능을 측정하였다. 아울러 백서의 폐포대식세포로부터 내독소 유도성 TNF-$\alpha$, MCP-1, IL-6, IL-$1{\beta}$, IL-10 분비 및 TNF-$\alpha$ iNOS, MCP-1 mRNA 발현을 관찰하였다. 결과 : (1) 세포혼합비가 1:5일 때 LPS+PF+ONO군을 제외하고는 세포혼합비에 상관없이 LPS+PF군, LPS+ONO군 및 LPS+PF+ONO군 모두에서 각 세포혼합비의 LPS군에 비해 백서 폐포대식세포와 말초혈액 호중구로부터 내독소 유도성 과산화 음이온 생성능이 억제되는 경향을 보였다. (2) 백서 혈관내피세포(IP2-E4 cells)에 대한 염증세포들의 내독소 유도성 세포독성능은 세포혼합비에 상관없이 LPS+PF군, LPS+ONO군 및 LPS+PF+ONO군 모두에서 각 세포혼합비의 LPS군에 비해 감소하는 경향올 보였다. 하지만 백서 폐포상피세포(L2 cells)에 대한 염증세포들의 내독소 유도성 세포독성능은 세포혼합비 및 각 실험군에 따라 다양한 양상을 보였다. (3) LPS+PF군 및 LPS+PF+ONO군 포두에서 백서 LPS군에 비해 TNF-$\alpha$ 분비가 LPSrns에 비해 통계적으로 유의하게 감소되었으며, MCP-1 및 IL-10 분비도 LPS군에 비해 다소 감소 하는 경향을 보였다. 반면에 LPS+ONO군은 LPS군과 비교하여 백서 폐포대식세포로부터 내독소 유도성 cytokines 분비에 별 차이가 없었다. LPS+PF군, LPS+ONO군 및 LPS+PF+ONO군 모두에서 백서 폐포대식세포로부터 내독소 유도성 IL-$1{\beta}$ 및 IL-6 분비는 LPS군에 비해 오히려 증가하는 경향을 보였다. (4) LPS+PF군, LPS+ONO군 및 LPS+PF+ONO군 모두에서 백서 폐포대식셰포로부터 내독소 유도성 TNF-$\alpha$ 및 MCP-l mRNA 발현이 억제되는 경향을 보였으나, iNOS mRNA 발현은 오히려 증가하는 경향을 보였다. pentoxifylline은 백서의 염증세포들로부터 내독소 유도성 과산화 음이온 생성을 억제하였고 폐포대식세포로부터 TNF-$\alpha$ 및 MCP-1 mRNA 발현과 억제하여 폐조직세포 손상을 감소시켰으며 ONO-5046은 과산화 음이온 생성억제 및 TNF-$\alpha$ MCP-1 mRNA 발현억제, MCP-1의 분비를 억제하였을 뿐 아니라 항염증 매개물질인 IL-10 분비를 증가시킴으로써 폐조직세포의 손상을 방지할 수 있음을 확인하였다. pentoxifylline과 ONO-5046의 병용투여시에도 과산화 음이온 생성 및 일부 염증성 물즐의 mRNA의 발현 및 분비를 억제함으로써 폐조직세포의 손상을 방지함을 확인할 수 있었다. 결론 : 이상의 결과들로 보아 PF 및 ONO-5046은 내독소 유도성 ALI의 염증반응을 완화시키는 역할을 하는 것으로 추측되며, 향후 이 약제들은 ALI의 새로운 보조 치료제로 사용하기 위해서는 추가 연구가 필요할 것으로 생각되는 바이다.

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

  • 남다은;김옥경;심태진;김지훈;이정민
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.631-640
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    • 2014
  • 본 실험에서는 primary culture된 연골세포 in vitro 실험모델과 MIA로 유발한 골관절염 in vivo 실험모델을 이용하여 보스웰리아 추출물의 골관절염 예방 효과를 확인하였다. 먼저 MTT 시험법을 통해 세포 사용 적정농도를 $20{\mu}g/mL$ 이하로 결정하여 연골세포 사멸 억제를 확인하고, 이를 근간으로 골관절염 동물실험 모델에서 골관절염 예방 효과를 확인하였다. $H_2O_2$ 처리에 따른 산화적 독성으로 연골세포 사멸을 유도한 실험에서 보스웰리아 추출물은 유의적으로 세포사멸을 억제하였으며 이러한 효과는 $5{\sim}20{\mu}g/mL$ 사이농도에서 비교적 높게 나타났다. 세포실험에서는 골관절염 발병에 따라 관절연골에 영향을 미치는 염증인자에 대한 기전연구를 진행하였으며, 연골세포에 LPS를 처리하여 염증을 유도한 후 보스웰리아 추출물의 효과를 확인한 실험 결과 면역과 염증반응을 조절하는 nuclear transcription factor ${\kappa}B(NF{\kappa}B)$, 염증관련 cytokine IL-6, TNF-${\alpha}$의 발현이 모두 보스웰리아 추출물 처리 시 유의적으로 감소하는 것으로 나타났으며 특히 $20{\mu}g/mL$ 농도에서 가장 효과가 뚜렷하고 일관되게 확인되었다. 또한 이들 cytokine에 의해 생성되는 COX-2 발현과 COX-2에 자극 받아 생성이 촉진되는 PGE2 생성을 확인한 결과 역시 $20{\mu}g/mL$ 농도에서 가장 효과적으로 생성이 억제되어 염증을 조절하는 것으로 나타났다. 특히 보스웰리아의 기능성분으로 알려진 보스웰릭산(boswellic acids)에 의해 억제되는 5-LO의 경우, 염증반응 유발의 핵심인자를 생성하는 효소로 알려져 있으며 이를 직접적으로 저해하는 것으로 알려진 보스웰리아의 효능을 확인 하고자 실험을 진행하였다. 실험 결과 염증을 유도한 연골세포에서 보스웰리아 추출물의 처리에 따라 5-LO 활성이 감소하였으며, 이는 곧 보스웰리아 추출물이 염증을 유발 핵심효소인 5-LO 활성을 효과적으로 억제함으로써 연골세포 보호 효과를 나타낸 것이다. 세포실험에서의 기전 결과를 바탕으로 골관절염을 유발한 동물모델에서의 보스웰리아 추출물의 섭취에 따른 효과가 나타날 것으로 기대되어 관절염 유발 동물모델에서 보스웰리아 추출물의 효능검증 실험을 진행하였으며, 세포실험 결과 및 기존의 연구내용을 참고하여 동물에서 보스웰리아의 섭취 농도를 50 mg/kg, 100 mg/kg 및 200 mg/kg으로 결정하고 AIN-93G diet에 보스웰리아 추출물 분말을 섞어 보스웰리아 diet를 제작하여 실험기간 동안 제공하였다. 골관절염 유발 동물모델을 만들기 위해 SD rat의 관절강에 MIA를 injection 하였으며, 보스웰리아 추출물 섭취에 따른 관절염 예방 효과를 관찰하기 위해 관절염 유발 2주일 전부터 제작된 식이를 제공하고 유발 후 3주간 지속적으로 식이 제공 및 관찰하였다. 연골의 주요 구성 성분인 collagen 및 aggrecan은 골관절염 발병 시 여러 인자에 의해 분해되는 것으로 알려져 있으며, 골관절염 유발동물모델에서 collagen type I, collagen type II 및 aggrecan 유전자 발현을 실시간 정량 PCR로 측정하여 변화를 살펴보았다. 그 결과 골관절염 유발 sham군에 비해 보스웰리아 추출물 섭취군에서 유의적으로 collagen type I, collagen type II 및 aggrecan 발현이 증가하였으며, 특히 BW200군에서 CLX 약물대조군과 비슷한 수준으로 발현이 증가하여 관절연골의 보호 효과가 가장 좋은 것으로 확인되었다. 교원질 합성을 억제하고 분해를 촉진시키는 MMPs(MMP-3, MMP-9, MMP-13)의 발현을 실시간 정량 PCR로 측정하여 발현 변화를 살펴보았다. 그 결과 앞선 다른 실험 결과와 마찬가지로 보스웰리아 섭취군에서 MMPs 유전자 발현이 유의적으로 낮아졌음을 살펴볼 수 있었다. 특히 BW200군에서 MMPs 발현이 유의적으로 감소하였으며, 관절염에 효과적으로 사용되는 약물인 CLX 투여 양성대조군과 비슷한 수치를 나타내었다. 이상의 결과를 통하여 보스웰리아 추출물은 골관절염에서 관절연골의 보호 효과가 있으며, 이는 골관절염 발생 시 나타나는 염증발현의 기전적인 측면뿐만 아니라 골관절염 유발 동물에서 섭취 효능까지 모두 일관되게 나타나 골관절염에서의 기능성 소재로써 개발가능성이 충분할 것으로 생각된다. 또한 추후 실험을 통해 골관절염이 유발된 동물에서 보스웰리아 추출물 섭취 시 관절연골의 형태학적인 변화 및 골상태의 분석과 더불어 관절염 유발 동물의 관절연골 및 혈액학적 분석을 진행하여 동물에서 기전적 측면을 보완하고 보스웰리아 추출물 효능에 대한 추가적인 검증을 하고자 한다.

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

  • 공인표;박원형;차윤엽
    • 한방재활의학과학회지
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    • 제21권4호
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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.

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

  • 김관형;김석찬;김영균;권순석;김치홍;문화식;송정섭;박성학;이충은;변광호
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제44권4호
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    • pp.822-835
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    • 1997
  • 연구배경 : 기관지천식의 병태생리중 IgE의 합성 및 조절에 IL-4가 중요한 역할을 하며, IFN-$\gamma$는 이러한 IL-4의 작용을 길항하는 것으로 알려져 있다. 이를 근거로 최근에 IFN-$\gamma$를 아토피 피부염등 IgE가 높은 알레르기성 질환의 치료에 이용하고자 하는 임상적 시도가 있는데, 아직 기관지천식에 대한 임상적 시도는 별로 보고되어 있지 않다. 그러나 IFN-$\gamma$는 in vitro에서 말초혈액 다형핵구나 단핵세포에 의한 독성산화물 생성을 증가시킨다는 보고도 있어, 실제 임상에서 IFN-$\gamma$ 치료의 임상적 효과는 확실하지 않다. 이에 저자들 IL-4 매개성 IgE 생성에 대한 IFN-$\gamma$의 길항작용에 기초하여, IgE가 정상범위보다 높은 기관지천식 환지들에서 in vitro 에서와 같이 in vivo 에서도 IFN-$\gamma$가 IgE 생성을 억제하는지 여부와, 그 결과로 임상적 치료효과를 나타내는지에 대해 관찰하는 한편, 다형핵구의 독성산화물 생성능에 미치는 영향은 in vitro의 경우와 어떻게 다른지에 대해서 관찰하였다. 대상 및 방법 : IgE가 200IU/ml 이상이고 정규적인 부신피질호르몬 치료에 반응을 보이지 않는 기관지천식 환자 50명과 정상인 17명을 대상으로, 혈중 CD23+ B-상층액 발현도, sCD23 농도, T-상층액의 IL-4 activity, 다형핵구에 의한 과산화 음이온 생성능등을 측정한 후, 환자군과 정상군간의 차이를 비교하고, 환자군에 대해서는 상기 검사외에 혈중 IgE 농도 및 histamine $PC_{20}$등을 함께 측정하여 IFN-$\gamma$ 치료전후의 변화를 관찰하였다. IFN-$\gamma$ 치료는 체중당 30,000IU를 매일 4주간 피하주사하였다. 결 과 : 다형핵구의 ${O_2}^-$ 생성능 환자군의 다형핵구는 정상군의 다형핵구에 비해 ${O_2}^-$생성능이 높았다(P<0.05). IFN-$\gamma$ 치료후 추적이 가능했던 환자들에서는 IFN-$\gamma$ 치료후에 다형핵구의 ${O_2}^-$ 생성능이 현저하게 감소하였다(P<0.05). 다형핵구 배양시간에 따라 자연적인 ${O_2}^-$ 생성능 및 PMA 혹은 fMLP 자극에 의한 ${O_2}^-$ 생성능을 관찰하였을 때에도, 배양시간 및 자극제의 종류와 무관하게 IFN-$\gamma$ 치료후가 치료전에 비해 ${O_2}^-$ 생성능이 감소하는 경향을 보였다. IFN-$\gamma$ 치료전의 환자군의 말초혈액내 CD23+ B-상층액의 발현도는 정상군에 비해 현저히 높았으나(P<0.05), 치료후 추적검사가 가능하였던 15명의 환자들에서 치료전후에 의미있는 변화를 나타내지는 않았다. IFN-$\gamma$ 치료전의 환자군의 혈청내 sCD23 농도는 정상군에 비해 다소 높은 경향을 보였으며, 이중 치료 후 추적검사가 가능하였던 17명의 환자들중 11명(64.7%)에서 치료후에 혈청 sCD23 농도가 감소되었다. T-상층액의 IL-4 activity는 정상군에 비해 환자군에서 다소 높은 경향을 보였는데, IFN-$\gamma$ 치료후에는 큰 변화를 보이지 않았다. IFN-$\gamma$ 치료후 혈청 IgE 농도의 추적검사가 시행되었던 환자 15명 중 9명(60%)에서 치료후 혈청 IgE 농도가 유의하게 감소되었다(P<0.05). IFN-$\gamma$ 치료에 따른 기관지과민반웅의 변화는 모두 12명의 환자에서 관찰되었는데, 이중 10명(83.3%)에서 IFN-$\gamma$ 치료후 histamine $PC_{20}$가 유의하게 호전되는 소견을 보여주었다(P<0.05). 결 론 : 이상의 연구결과 IFN-$\gamma$는 IgE가 높은 기관지천식 환자의 치료에 유용할 것으로 추측되며, in vivo에서의 IgE 합성 및 조절기전과 이에 대한 IFN-$\gamma$의 역할을 보다 명확하게 규명하기 위한 노력이 필요할 것으로 생각된다.

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