Objectives : Bilobalide (BIL) is a predominant sesquiterpene trilactone constituent that accounts for a partial portion of the standardized Ginkgonis Folium extract, which has been widely used to treat a variety of neurological disorders involving cerebral ischemia and neurodegeneration. In this study, it was tested whether BIL exhibits anti-inflammatory activities on inflammation response, or not. Methods : To elucidate the molecular mechanisms of BIL on pharmacological and biochemical actions in inflammation, we examined the effect of BIL on pro-inflammatory mediators in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated macrophages. The investigation was focused on how BIL affect on inflammation-related mediators including various signals such as nitric oxide (NO), prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$), inducible NO synthase(iNOS), cyclooxygenase-2(COX-2), interleukin-6(IL-6), tumor necrosis $factor-{\alpha}$ ($TNF-{\alpha}$), mitogen-activated protein kinases(MAPKs) and nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells ($NF-{\kappa}B$) in LPS-stimulated RAW 264.7 cells. Results : We found that BIL inhibited LPS-induced NO, $PGE_2$, IL-6 and $TNF-{\alpha}$ productions as well as the expressions of iNOS and COX-2. Furthermore, BIL suppressed the LPS-induced phosphorylation for MAPK activation. Conclusions : These results suggest that BIL has inhibitory effects on LPS-induced $PGE_2$, NO, IL-6 and $TNF-{\alpha}$ production, as well as the expressions of iNOS and COX-2 in the murine macrophage. It seems that these inhibitory effects occur by blocking the phosphorylation of MAPKs for activation. Then, BIL suppressed the activation of nuclear factor $NF-{\kappa}B$ in nucleus. These observations suggest that BIL has anti-inflammatory effect by inhibiting.
Cheon, Ji Min;Kim, Hyang Suk;Choi, Eun Ok;Kwon, Da Hye;Choi, Yung Hyun;Kim, Byung Woo;Hwang, Hye Jin
Journal of Life Science
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v.27
no.12
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pp.1437-1444
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2017
Sargassum macrocarpum is a widely distributed marine brown algae found in the North Pacific. The objective of this study was to evaluate the anti-inflammatory activity of an ethanol extract of S. macrocarpum (EESM). First, we investigated the anti-inflammatory activities of EESM in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 macrophages. EESM treatment suppressed nitric oxide (NO) and prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$) production and inhibited the expressions of the inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2) at the mRNA and protein levels. In addition, the expression of pro-inflammatory cytokines, such as tumor necrosis $factor-{\alpha}$ ($TNF-{\alpha}$) and interleukin-1 beta ($IL-1{\beta}$), was decreased in a dose dependent manner. Investigation of the signaling pathways of nuclear factor kappa B ($NF-{\kappa}B$), phosphoinositide-3-kinase (PI3K)/Akt, and mitogen-activated protein kinases (MAPKs) revealed suppression of $NF-{\kappa}B$ translocation from the cytosol to nucleus by EESM treatment. The phosphorylation of the Akt and ERK proteins was also inhibited by EESM treatment. EESM treatment also stimulated the expression of the heme oxygenase-1 (HO-1) enzyme and its upstream transcription factor, nuclear factor-E2-related factor 2 (Nrf2). These results suggest that EESM has anti-inflammatory activity and could have potential uses in the field of nutraceuticals.
Ehretia asperula is a medicinal plant of the Ehretiaceae family used to treat inflammatory disorders, but the underlying mechanisms are not fully elucidated. The anti-inflammatory potential was determined based on enzyme cyclooxygenase-2 (COX-2) inhibition, which showed that the 95% ethanol extract (95ECH) was most effective with a half-maximal inhibitory concentration (IC50) value of 34.09 ㎍/mL. The effects of 95ECH on phagocytosis, NO production, gene, and protein expression of the cyclooxygenase 2/prostaglandin E2 (COX-2/PGE2) and inducible nitric oxide synthase/ nitric oxide (iNOS/NO) pathways in lipopolysaccharide (LPS)-induced RAW264.7 cells were examined using the neutral red uptake and Griess assays, reverse-transcriptase polymerase chain reactions (RT-PCR), and enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA). The results showed that 95ECH suppressed phagocytosis and the NO production in activated macrophage cells (p < 0.01). Conversely, 95ECH regulated the expression levels of mRNAs for cytokines tumor necrosis factor alpha (TNF-α), interleukin-6 (IL-6), and interleukin-1 beta (IL-1β) as well as the corresponding proteins. In addition, PGE2 production was inhibited in a dose-dependent manner by 95ECH, and the expression of iNOS and COX-2 mRNAs was decreased in activated macrophage cells, as expected. Therefore, 95ECH from E. asperula leaves contains potentially valuable compounds for use in inflammation management.
Kim, Min-Hee;Lyu, Ji-Hyo;Lyu, Sun-Ae;Hong, Sang-Hoon;Kim, Won-Il;Yoon, Hwa-Jung;Ko, Woo-Shin
Journal of Physiology & Pathology in Korean Medicine
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v.22
no.5
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pp.1315-1321
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2008
Chan-Su (Venenum bufonis) has long been for a variety of other purposes including treatment of inflammation in the folk medicine recipe. Since nitric oxide (NO) is one of the major inflammatory parameters, we first studied the effects of Chan-Su on NO production in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated BV2 microglial cells, Chan-Su inhibited the secretion of NO in BV2 microglial cells, without affecting cell viability, The protein level of inducible nitric oxide synthase (iNOS) was decreased by Chan-Su, And Chan-Su also inhibited production of prostaglandin E2 (PGE2) and expression of cyclooxygenase (COX)-2. Proinflammatory cytokines, such as tumor necrosis factor $(TNF)-{\alpha}$, interleukin $(IL)-1{\beta}$ and IL-12, were inhibited by Chan-Su in a dose-dependent manner. And Chan-Su inhibited the degradation of ${IkB-\alpha}$, which was considered to be inhibitor of nuclear factor $(NF)-{\kappa}B$, one of a potential transcription factor for the expression of iNOS, COX-2 and proinflammatory cytokines. These results suggest that Chan-Su could exert its anti-inflammatory actions by suppressing the synthesis of NO through inhibition of $I{\kappa}B-{\alpha}$ degradation.
This experiment was designed to study possible roles of $interleukin-1\beta$, interleukin-6 and tumor necrosis $factor-\alpha$ in bone remodeling by measuring their effects on $PGE_2,\; LTB_4$ and collagenase production when they were administered to human periodontal ligament fibroblasts. Human periodontal ligament fibroblasts were collected from first premolars extracted for orthodontic treatment. They were incubated in the environment of $37^{\circ}C,\;5\%\;Co^2,\;and\;100\%$ humidity. They were treated with $0.25\%$ trypsin-EDTA solution and centrifuged. PDL cells in the fifth to seventh passage were used for the experiment. Cells were seeded onto the culture dishes and when they were successfully attached, human recombinant $interleukin-1\beta$, interleukin-6, and tumor necrosis $factor-\alpha$ were administered, alone or in combination. They were incubated for 4, 8 and 24 hours and the levels of $PGE_2,\;LTB_4$ and collagenase released into the culture media were assessed by enzymeimmunoassay and collagenase activity assay. The conclusions are as follows: 1. $IL-1\beta\;and\;TNF-\alpha$ were very active in stimulating the production of $PGE_2$ and collagenase by human periodontal ligament fibroblasts, while IL-6 increased $LTB_4$ production. 2. $IL-1\beta$ significantly increased $PGE_2$, but $LTB_4$ Production was not increased. $IL-1\beta$ is thought to act mainly via the cyclooxygenase pathway of arachidonic acid metabolism. 3. IL-6 tended to inhibit $IL-1\beta$ in the production of $PGE_2$ and collagense whereas IL-6 and $TNF-\alpha$ showed auditive effect in the level of $PGE_2$. The above cytokines increased the release of at least one of $PGE_2,\;LTB_4$ and collagenase. It suggests that cytokines are involved in bone remodeling process by stimulating PDL fibroblasts to produce various bone-resorptive agents. The roles of cytokines in bone remodeling as a whole would need further study.
We examined the anti-inflammatory effect of the peel extract of the newly bred Korean apple (Malus domestica Borkh.) cultivar Green ball. To test its possible use as anti-inflammatory functional material, Raw 264.7 macrophages were treated with pro-inflammatory lipopolysaccharide (LPS) in the presence or absence of Green ball apple peel ethanol extract (GBE). Notably, up to 500 ㎍/mL of GBE did not result in any signs of inhibition on cellular metabolic activity or cytotoxicity in Raw 264.7 macrophages. Supplementation with GBE to LPS-treated Raw 264.7 macrophage significantly suppressed various pro-inflammatory responses in a dose-dependent manner, including i) nitric oxide (NO) production, ii) accumulation of inducible NO synthase and cyclooxygenase-2, iii) phosphorylation of nuclear factor-kappa B (NF-κB) subunit p65, and iv) expression of pro-inflammatory biomarker genes, including tumor necrosis factor alpha, interleukin 1 beta, interleukin 6, monocyte chemoattractant protein-1, and prostaglandin E synthase 2.
Kim, Na-Hyun;Yang, Min Hye;Heo, Jeong-Doo;Sung, Sang Hyun;Jeong, Eun Ju
Natural Product Sciences
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v.22
no.1
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pp.53-59
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2016
Anti-inflammatory effects of dihydrobenzofuran neolignans isolated from Euonymus alatus leaves and twigs were evaluated in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW264.7 macrophage cells. Six neolignans, (+)-simulanol (1), (+)-dehydrodiconiferyl alcohol (2), (-)-simulanol (3), (-)-dehydrodiconiferyl alcohol (4), (+)-dihydrodehyrodiconiferyl alcohol (5), threo-buddlenol B (6) effectively inhibited the production of nitric oxide (NO) induced by LPS, and the activity of iNOS. (-)-dehydrodiconiferyl alcohol (4), which showed the most potent inhibitory activity, attenuated the activity of iNOS enzyme and also the expression of iNOS and COX-2 proteins. The subsequent production of pro-inflammatory cytokines, interleukin-$1{\beta}$, interleukin-6, tumor necrosis factor-${\alpha}$ and prostaglandin E2 were also inhibited by the pretreatment of RAW264.7 cells with (-)-dehydrodiconiferyl alcohol (4). These neolignans are thought to contribute to anti-inflammatory effects of E. alatus, and expected to be potential candidates to prevent/treat inflammation-related diseases.
Viridicatol (1) has previously been isolated from the extract of the marine-derived fungus Penicillium sp. SF-5295. In the course of further biological evaluation of this quinolone alkaloid, anti-inflammatory effect of 1 in RAW264.7 and BV2 cells stimulated with lipopolysaccharide (LPS) was observed. In this study, our data indicated that 1 suppressed the expression of well-known pro-inflammatory mediators such as inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase (COX)-2, and consequently inhibited the production of iNOS-derived nitric oxide (NO) and COX-2-derived prostaglandin E2 ($PGE_2$) in LPS stimulated RAW264.7 and BV2 cells. Compound 1 also reduced mRNA expression of pro-inflammatory cytokines such as $interleukin-1{\beta}$ ($IL-1{\beta}$), interleukin-6 (IL-6), and tumor necrosis $factor-{\alpha}$ ($TNF-{\alpha}$). In the further evaluation of the mechanisms of these anti-inflammatory effects, 1 was shown to inhibit nuclear factor-kappa B ($NF-{\kappa}B$) pathway in LPS-stimulated RAW264.7 and BV2 cells. Compound 1 blocked the phosphorylation and degradation of inhibitor kappa B $(I{\kappa}B)-{\alpha}$ in the cytoplasm, and suppressed the translocation of $NF-{\kappa}B$ p65 and p50 heterodimer in nucleus. In addition, viridicatol (1) attenuated the DNA-binding activity of $NF-{\kappa}B$ in LPS-stimulated RAW264.7 and BV2 cells.
As an attempt to search for bioactive natural products exerting anti-inflammatory activity, we evaluated the effects of the methanol extract of Polytrichum commune Hedw (PCM) (Polytrichaceae) on lipopolysaccharide (LPS)-induced nitric oxide (NO), prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$) and pro-inflammatory cytokines release in murine macrophage cell line RAW 264.7. PCM potently inhibits the production of NO, $PGE_2$, tumor necrosis factor (TNF)-$\alpha$ and interleukin (IL)-6. Consistent with these results, PCM also concentration-dependently inhibited LPS-induced inducible NO synthase (iNOS) and cyclooxygase (COX)-2 at the protein levels, and iNOS, COX-2, TNF-$\alpha$ and IL-6 at the mRNA levels without an appreciable cytotoxic effect on RAW 264.7 macrophag cells. Furthermore, PCM inhibited LPS-induced nuclear factor-kappa B (NF-$\kappa$B) activation as determined by NF-$\kappa$B reporter gene assay, and this inhibition was associated with a decrease in the nuclear translocation of p65 and p50 NF-$\kappa$B. Taken together, these results suggest that PCM may play an anti-inflammatory role in LPS-stimulated RAW 264.7 macrophages through the inhibitory regulation of iNOS, COX-2, TNF-$\alpha$ and IL-6 via NF-$\kappa$B inactivation.
Xiao, Ailan;Wu, Chuncao;Kuang, Lei;Lu, Weizhong;Zhao, Xin;Kuang, Zhiping;Hao, Na
The Korean Journal of Pain
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v.33
no.4
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pp.335-343
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2020
Background: Zhongyi paste is a traditional Chinese medicine herbal paste that is externally applied to reduce inflammation and relieve pain. Methods: An acute foot swelling inflammation model in C57BL/6J mice was established by carrageenan-induced pathogenesis. Zhongyi paste raised the pain threshold and also reduced the degree of swelling in mice with carrageenan-induced foot swelling. Results: Analysis indicated that serum tumor necrosis factor-alpha, interleukin-1 beta, and prostaglandin E2 (PGE2) cytokine levels and PGE2 levels in the paw tissue of the mice were decreased by Zhongyi paste treatment. The quantitative polymerase chain reaction and western blot results showed that Zhongyi paste downregulated the mRNA and protein expression of extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2), and cyclooxygenase-2 (COX-2), and also downregulated the mRNA expression of PGE2. At the same time, the Zhongyi paste exerted a stronger effect as an external drug than that of indomethacin, which is an oral drug, and voltaren, which is an externally applied drug. Conclusions: Our results indicated that Zhongyi paste is a very effective drug to reduce inflammatory swelling of the foot, and its mechanism of action is related to regulation of the ERK1/2-COX-2-PGE2 pathway.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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