Background: We investigated whether chrysin affected MUC5AC mucin production and gene expression induced by phorbol ester (phorbol 12-myristate 13-acetate, PMA) or epidermal growth factor (EGF) from human airway epithelial cells. Methods: Confluent NCI-H292 cells were pretreated with varying concentrations of chrysin for 30 minutes, and were then stimulated with PMA and EGF for 24 hours, respectively. MUC5AC mucin gene expression and mucin protein production were measured by reverse transcription polymerase chain reaction and enzyme-linked immunosorbent assay. Results: Concentrations of $10{\mu}M$ and $100{\mu}M$ chrysin were found to inhibit the production of MUC5AC mucin protein induced by PMA; A concentration of $100{\mu}M$ chrysin also inhibited the production of MUC5AC mucin protein induced by EGF; $100{\mu}M$ chrysin inhibited the expression of MUC5AC mucin gene induced by PMA or EGF. The cytotoxicity of chrysin was checked by lactate dehydrogenase assay, and there was no cytotoxic effect observed for chrysin. Conclusion: These results suggest that chrysin can inhibit mucin gene expression and the production of mucin protein by directly acting on airway epithelial cells.
In the human airway, mucus exists to protect the respiratory system as a primary barrier of the innate immune system. However, hyperexpressed mucus limits airflow, resulting in a decrease of lung function. Among more than 20 mucin family members, MUC5AC and MUC5B are major glycoproteins in human airway mucus. The epidermal growth factor receptor (EGFR) signaling pathway is one of the mechanisms of these mucins expression and specificity protein-1 (Sp1) transcription factor is the downstream signal of this pathway, playing pivotal roles in mucin expression. Even though there are some drugs for treating mucus hypersecretion, no drug has proven effects on humans. We found that the flavonoid tilianin regulated MUC5AC expression and also inhibited Sp1 phosphorylation. In this study, we investigated how tilianin would modulate EGFR signaling and regulate mucin production. In conclusion, tilianin inhibited MUC5AC expression mediated via modulating the EGFR-MEK-ERK-Sp1 signaling pathway in NCI-H292 human airway epithelial cells. This study may provide the basis for the novel treatment of mucus hypersecretion.
Pyunkang-hwan (Pyunkang-tang) extract (PGT) is a traditional folk medicine for controlling diverse pulmonary diseases including bronchitis, tonsiltis and pneumonitis. We investigated whether PGT significantly affects secretion, production and gene expression of airway mucin using in vivo and in vitro experimental models reflecting the hypersecretion and/or hyperproduction of mucus observed in inflammatory pulmonary diseases. For in vivo experiment, effect of PGT was checked on hypersecretion of pulmonary mucin in sulfur dioxide-induced bronchitis in rats. For in vitro experiment, confluent NCI-H292 cells were pretreated with PGT for 30 min and then stimulated with EGF (epidermal growth factor), PMA (phorbol 12-myristate 13-acetate) or TNF-${\alpha}$ (tumor necrosis factor-${\alpha}$) for 24 h. The MUC5AC mucin gene expression and mucin protein production were measured by RT-PCR and ELISA. The results were as follows: (1) PGT inhibited the expression of MUC5AC mucin gene induced by EGF, PMA or TNF-${\alpha}$ from NCI-H292 cells, respectively; (2) PGT also inhibited the production of MUC5AC mucin protein induced by the same inducers from NCI-H292 cells, respectively; (3) PGT inhibited secretion of mucin in sulfur dioxide-induced bronchitis rat model. This result suggests that PGT can regulate secretion, production and gene expression of airway mucin.
Background: We investigated whether prunetin significantly affects tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$)-induced MUC5AC mucin gene expression, production, inhibitory kappa B ($I{\kappa}B$) degradation and nuclear factor kappa B (NF-kB) p65 translocation in human airway epithelial cells. Methods: Confluent NCI-H292 cells were pretreated with prunetin for 30 minutes and then stimulated with TNF-${\alpha}$ for 24 hours or the indicated periods. MUC5AC mucin gene expression and mucin protein production were measured by reverse transcription polymerase chain reaction and enzyme-linked immunosorbent assay, respectively. The effect of prunetin on TNF-${\alpha}$-induced degradation of $I{\kappa}B$ and translocation of NF-${\kappa}B$ p65 was investigated by western blot analysis. Results: We found that incubation of NCI-H292 cells with prunetin significantly inhibited mucin production and down-regulated the MUC5AC gene expression induced by TNF-${\alpha}$. Prunetin inhibited TNF-${\alpha}$-induced degradation of $I{\kappa}B$ and translocation of NF-${\kappa}B$ p65. Conclusion: This result suggests that prunetin inhibits the NF-${\kappa}B$ signaling pathway, which may explain its role in the inhibition of MUC5AC mucin gene expression and production regulated by the NF-${\kappa}B$ signaling pathway.
Lee, Su Ui;Kim, Mun-Ock;Kang, Myung-Ji;Oh, Eun Sol;Ro, Hyunju;Lee, Ro Woon;Song, Yu Na;Jung, Sunin;Lee, Jae-Won;Lee, Soo Yun;Bae, Taeyeol;Hong, Sung-Tae;Kim, Tae-Don
Molecules and Cells
/
제44권1호
/
pp.38-49
/
2021
Airway mucus secretion is an essential innate immune response for host protection. However, overproduction and hypersecretion of mucus, mainly composed of the gel-forming MUC5AC protein, are significant risk factors for patients with asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD). The transforming growth factor β (TGFβ) signaling pathway negatively regulates MUC5AC expression; however, the underlying molecular mechanism is not fully understood. Here, we showed that TGFβ significantly reduces the expression of MUC5AC mRNA and its protein in NCI-H292 cells, a human mucoepidermoid carcinoma cell line. This reduced MUC5AC expression was restored by a TGFβ receptor inhibitor (SB431542), but not by the inhibition of NF-κB (BAY11-7082 or Triptolide) or PI3K (LY294002) activities. TGFβ-activated Smad3 dose-dependently bound to MUC5AC promoter. Notably, TGFβ-activated Smad3 recruited HDAC2 and facilitated nuclear translocation of HDAC2, thereby inducing the deacetylation of NF-κB at K310, which is essential for a reduction in NF-κB transcriptional activity. Both TGFβ-induced nuclear translocation of Smad3/HDAC2 and deacetylation of NF-κB at K310 were suppressed by a Smad3 inhibitor (SIS3). These results suggest that the TGFβ-activated Smad3/HDAC2 complex is an essential negative regulator for MUC5AC expression and an epigenetic regulator for NF-κB acetylation. Therefore, these results collectively suggest that modulation of the TGFβ1/Smad3/HDAC2/NF-κB pathway axis can be a promising way to improve lung function as a treatment strategy for asthma and COPD.
This study was performed to determine the optimal ratio for preparing an extract comprising the Ecklonia cava and Hizikia fusiformis complex as a therapeutic material for alleviating inflammatory respiratory diseases. First, to examine the optimal ratio for preparing the complex (SD-EH), Ecklonia cava and Hizikia fusiformis extracts were used; four extracts with different mixing ratios were prepared. The effects of the SD-EH extract on MUC5AC mRNA expression in PMA-treated NCI-H292 cells were analyzed; it was confirmed that the MUC5AC expression was significantly reduced after treatment with the SD-EHA-001 (E(100) : H(0)), SD-EHB-001 (E(90) : H(10)), SD-EHC-001 (E(80) : H(20)), and SD-EHD-001 (E(70) : H(30)) extracts. Western blotting was used to determine whether the SD-EH extract affects the expression levels of COX-2 and MMP-9 in PMA-treated A549 cells. The protein expression levels of COX-2 and MMP-9 were significantly lower (p < 0.001) in the cells treated with the SD-EHC-001 (E(80):H(20)), SD-EHD-001 (E(70) : H(30)), and SD-EHE-001 (E(60) : H(40) extracts than in the cells treated with PMA alone. The SD-EHC-001 (E(80) : H(20)) extract markedly downregulated the expression levels of MUC5AC, COX-2, and MMP-9. Therefore, the SE-EH extract may serve as a potential therapeutic agent for treating inflammatory respiratory diseases.
In this study, we investigated whether ambroxol significantly affects secretion, production and gene expression of mucin from cultured airway epithelial cells. Confluent primary rat tracheal surface epithelial (RTSE) cells were pretreated with adenosine triphosphate (ATP) for 5 min and then treated for 30 min with ambroxol to assess the effect on mucin secretion using ELISA. Additionally, confluent NCI-H292 cells were pretreated with ambroxol for 30 min and then stimulated with EGF or PMA for 24 h. The MUC5AC mucin gene expression and mucin protein production were measured by RT-PCR and ELISA. The results were as follows: (1) ambroxol did not significantly affect ATP-induced mucin secretion from cultured RTSE cells; (2) ambroxol inhibited the production of MUC5AC mucin protein induced by EGF and PMA in NCI-H292 cells; (3) ambroxol also inhibited the expression of MUC5AC mucin gene induced by EGF and PMA in NCI-H292 cells. This result suggests that ambroxol can inhibit the production and gene expression of MUC5AC mucin, by directly acting on human airway epithelial cells.
Objectives : This study evaluates how various traditional Korean herbal medicines assess MUC5AC expression for esophageal mucosal defense and analyzes the associated mechanisms involved in inflammation. Methods : Forty types of traditional Korean herbal medicines were assessed for in vitro antioxidant activities, and the real-time PCR method was employed to analyze MUC5AC expression under pH 4.5 conditions in human esophageal epithelial cells (HET-1A). Eight types of Korean herbal medicines were evaluated for in vitro antioxidant activities, and Reactive oxygen specise (ROS) expression was analyzed under bile salt (480 𝜇M) and pH 5.5 conditions in human esophageal epithelial cells (HET-1A). Simulation experiments involving bile salts and acidity were conducted for one hour to assess the efficacy of four drugs, and the activities of Mitogen-activated Protein Kinase (MEK), Nuclear Factor Kappa B (NF-𝜅B), and Cyclooxygenase-2 (COX-2) were detected through Western blot analysis. Results : Compared to the Normal group, the Control group exhibited higher ROS generation. Such increased ROS levels were significantly reduced by four extracts: Citrus Unshius Pericarpium (CUP), Cnidium officinale Rhizoma (CR), Ginseng Radix (GR), and Linderae Radix (LR). The protein expression of COX-2 decreased with the treatment of LR, CUP, and CR. Particularly, CUP and CR exhibited superior effects compared to other groups in inhibiting the phosphorylation of NF-𝜅B. Conclusion : Based on the results obtained, we have identified drugs that inhibit oxidative stress and inflammation caused by bile acid in esophageal epithelial cells. Our future plans involve comparing and analyzing the efficacy of these herbal medicines through animal experiments.
연구배경: 특발성폐섬유증 환자의 전형적인 증상은 운동호흡곤란과 마른기침으로, 객담이 적은 원인에 대해서 아직까지 잘 알려져 있지 않다. Interferon-${\gamma}$ inducible protein-10 (IP-10)은 여러 호흡기질환과 관련되는데 폐 내로 염증을 유입시키는데 중요한 역할을 한다. 본 연구는 특발성폐섬유증 환자에서 객담이 적은 기전으로 IP-10이 연관성이 있는지에 대해 연구하였다. 방법: 특발성폐섬유증 환자를 대상으로 기관지폐포세척액에서 IP-10의 농도를 ELISA로 측정하였다. IP-10이 기도 점액소 발현에 미치는 영향을 간접적으로 알아보기 위해 NCI-H292 세포(점막표피모양 암종 세포주)에서 IP-10을 전처치한 이후 tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$)로 자극하여 발현정도를 측정하였다. 이때 점액소 발현과 관련되는 기전으로 epidermal growth factor receptor-mitogen activated protein kinase (EGFR-MAPK)의 신호전달 경로를 알아 보았다. 결과: IP-10의 기관지폐포세척액내 농도는 특발성폐섬유증 환자가 건강 대조군에 비해 유의하게 높았다. IP-10의 전처치는 NCI-H292 세포에서 TNF-${\alpha}$ 유도 MUC5AC 점액소 발현을 감소시켰는데 이 때 EGFR-MAPK 신호전달 경로의 차단과 관련되었다. 결론: 특발성폐섬유증 환자의 적은 객담은 IP-10의 발현증가와 일부 관련 가능성이 있으며, 이때 IP-10의 작용은 MUC5AC 점액소 유전자 발현에 필요한 EGFR-MAPK 신호전달 경로의 차단과 관련될 것으로 생각한다.
BACKGROUND/OBSECTIVE: Airway inflammation by eosinophils, neutrophils and alveolar macrophages is a characteristic feature of asthma that leads to pathological subepithelial thickening and remodeling. Our previous study showed that oxidative stress in airways resulted in eosinophilia and epithelial apoptosis. The current study investigated whether glutathione-containing dry yeast extract (dry-YE) ameliorated eosinophilia, goblet cell hyperplasia and mucus overproduction. MATERIALS/METHOD: This study employed $2{\mu}g$/mL lipopolysaccharide (LPS)- or 20 ng/mL eotaxin-1-exposed human bronchial epithelial cells and ovalbumin (OVA)-challenged mice. Dry-YE employed in this study contained a significant amount of glutathione (140 mg in 100 g dry yeast). RESULTS: Human bronchial epithelial cell eotaxin-1 and mucin 5AC (MUC5AC) were markedly induced by the endotoxin LPS, which was dose-dependently attenuated by nontoxic dry-YE at 10-50 ${\mu}g$/mL. Moreover, dry-YE inhibited the MUC5AC induction enhanced by eotaxin-1, indicating that eotaxin-1-mediated eosinophilia may prompt the MUC5AC induction. Oral supplementation with 10-100 mg/kg dry-YE inhibited inflammatory cell accumulation in airway subepithelial regions with a reduction of lung tissue level of intracellular adhesion molecule-1. In addition, ${\geq}50$ mg/kg dry-YE diminished the lung tissue levels of eotaxin-1, eosinophil major basic protein and MUC5AC in OVA-exposed mice. Alcian blue/periodic acid schiff staining revealed that the dry-YE supplementation inhibited goblet cell hyperplasia and mucus overproduction in the trachea and bronchiolar airways of OVA-challenged mice. CONCLUSIONS: Oxidative stress may be involved in the induction of eotaxin-1 and MUC5AC by endotoxin episode and OVA challenge. Dry-YE effectively ameliorated oxidative stress-responsive epithelial eosinophilia and mucus-secreting goblet cell hyperplasia in cellular and murine models of asthma.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.