• 한국자원식물학회지
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• 제33권3호
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• pp.183-193
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• 2020

Recently, as a natural substance has been emphasized interest in research to enhance the immune function. Green lettuce (Lactuca sativa L.) is a popular vegetable used fresh and it contains various phytochemicals and antioxidant compounds, and has been reported to have various physiological activities such as antibacterial, antioxidant, antitumor and anti-mutagenic. However, only a few studies have investigated on the mechanism of action of immune-enhancing activity of lettuce. Therefore, in this study, the immunomodulatory activities and potential mechanism of action of Green lettuce extracts (GLE) were evaluated in the murine macrophage cell line RAW264.7. GLE significantly increased NO levels by RAW264.7 cells, as well as expressions of immunomodulators such as iNOS, COX-2, IL-1β, IL-6, IL-12, TNF-α and MCP-1. Although GLE activated ERK1/2, p38, JNK and NF-κB, GLE-mediated expressions of immunomodulators was dependent on p38, JNK and NF-κB. In addition, TLR4 inhibition blocked GLE-mediated expressions of immunomodulators and activation of p38, JNK and NF-κB. Taken together, these results demonstrated that TLR4-MAPK/NF-κB signalling pathways participated in GLE-induced macrophage activation and GLE could be developed as a potential immunomodulating functional food.

• IMMUNE NETWORK
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• 제19권1호
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• pp.1.1-1.13
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• 2019

Systemic lupus erythematosus (SLE) is the prototypic systemic autoimmune disease characterized by production of autoantibodies to various nuclear antigens and overexpression of genes regulated by IFN-I called IFN signature. Genetic studies on SLE patients and mutational analyses of mouse models demonstrate crucial roles of nucleic acid (NA) sensors in development of SLE. Although NA sensors are involved in induction of antimicrobial immune responses by recognizing microbial NAs, recognition of self NAs by NA sensors induces production of autoantibodies to NAs in B cells and production of IFN-I in plasmacytoid dendritic cells. Among various NA sensors, the endosomal RNA sensor TLR7 plays an essential role in development of SLE at least in mouse models. CD72 is an inhibitory B cell co-receptor containing an immunoreceptor tyrosine-based inhibition motif (ITIM) in the cytoplasmic region and a C-type lectin like-domain (CTLD) in the extracellular region. CD72 is known to regulate development of SLE because CD72 polymorphisms associate with SLE in both human and mice and CD72^-/- mice develop relatively severe lupus-like disease. CD72 specifically recognizes the RNA-containing endogenous TLR7 ligand Sm/RNP by its extracellular CTLD, and inhibits B cell responses to Sm/RNP by ITIM-mediated signal inhibition. These findings indicate that CD72 inhibits development of SLE by suppressing TLR7-dependent B cell response to self NAs. CD72 is thus involved in discrimination of self-NAs from microbial NAs by specifically suppressing autoimmune responses to self-NAs.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.92-92
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• 2019

Excessive or chronic inflammation contributes to the pathogenesis of many inflammatory diseases such as sepsis, rheumatoid arthritis, and ulcerative colitis. Hibiscus syriacus L. has been used as a medicinal plant in many Asian countries, even though its anti-inflammatory activity has been unclear. Therefore, we investigated the anti-inflammatory effect of anthocyanin fractions from the H. syriacus L. varieties Pulsae (PS) on the lipopolysaccharide (LPS)-induced expression of proinflammatory mediators and cytokines in RAW264.7 macrophages. PS suppressed LPS-induced nitric oxide (NO) and prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$) secretion concomitant with downregulation of inducible NO synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2) expression. Furthermore, PS inhibited the production of proinflammatory cytokines such as tumor necrosis factor-alpha ($TNF-{\alpha}$), interleukin-6 (IL-6), and IL-12 in LPS-stimulated RAW264.7 macrophages. Further study showed that PS significantly decreased LPS-induced nuclear translocation of the nuclear $factor-{\kappa}B$ ($NF-{\kappa}B$) subunits, p65 and p50. Molecular docking data showed that many anthocyanins from PS fit into the hydrophobic pocket of MD2 and bound to Toll-like receptor 4 (TLR4), indicating that PS inhibits the TLR4-MD2-mediated inflammatory signaling pathway. Especially, apigenin-7-O-glucoside most powerfully bound to MD2 and TLR4 through LYS122, LYS122, and SER127 at a distance of $2.205{\AA}$, $3.098{\AA}$, and $2.844{\AA}$ and SER441 at a distance of $2.873{\AA}$ (docking score: -8.4) through hydrogen bonding, respectively. Additionally, PS inhibited LPS-induced TLR4 dimerization/expression on the cell surface, which consequently decreased MyD88 recruitment and IRAK4 phosphorylation. PS completely blocked LPS-mediated mortality in zebrafish larvae by diminishing the recruitment of neutrophil and macrophages accompanied by low levels of proinflammatory cytokines. Taken together, our results indicate that PS attenuates LPS-mediated inflammation in both in vitro and in vivo by blocking the TLR4/MD2-MyD88/IRAK4-$NF-{\kappa}B$ axis. Therefore, PS might be used as a novel modulatory candidate for effective treatment of LPS-mediated inflammatory diseases.

• BMB Reports
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• 제56권6호
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• pp.359-364
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• 2023

KAI1/CD82, a membrane tetraspanin protein, can prevent various cancers and retinal disorders through its anti-angiogenic and anti-metastatic capacity. However, little is known about its anti-inflammatory effect and molecular mechanism. Therefore, the present study aimed to inLPSvestigate effect of a recombinant protein of the large extracellular domain of human KAI1 (Gly 111-Leu 228, rhKAI1) on lipopolysaccharides (LPS)-stimulated RAW264.7 macrophage-like cells and mouse bone marrow-derived macrophages (BMDM) and to identify its underlying mechanism. Our data showed that rhKAI1 suppressed expression levels of classically macrophages (M1) phenotype-related surface markers F4/80+CD86+ in LPS-stimulated BMDM and RAW264.7 cells. In addition, LPS markedly increased mRNA expression and release levels of pro-inflammatory cytokines and mediators such as interleukin (IL)-1β, IL-6, tumor necrosis factor-α, cyclooxygenase-2, nitric oxide and prostaglandin E2, whereas these increases were substantially down-regulated by rhKAI1. Furthermore, LPS strongly increased expression of NF-κB p65 in the nuclei and phosphorylation of ERK, JNK, and p38 MAPK. However, nuclear translocation of NF-κB p65 and phosphorylation of JNK were greatly reversed in the presence of rhKAI1. Especially, rhKAI1 markedly suppressed expression of toll-like receptor (TLR4) and prevented binding of LPS with TLR4 through molecular docking predict analysis. Importantly, Glu 214 of rhKAI1 residue strongly interacted with Lys 360 of TLR4 residue, with a binding distance of 2.9 Å. Taken together, these findings suggest that rhKAI1 has an anti-inflammatory effect on LPS-polarized macrophages by interacting with TLR4 and down-regulating the JNK/NF-κB signaling pathway.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권4호
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• pp.257-263
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• 2023

본 연구에서 인가목 잎 추출물이 RAW264.7 세포에서 면역자 극인자의 생성을 증가시키고 포식작용의 활성화를 유도한다는 것을 확인하였다. 게다가 인가목 잎 추출물은 TLR4 의존적 JNK와 PI3K/AKT 신호전달 활성화를 통해 자가포식을 유도한다는 것을 확인하였다. 대식세포의 활성화와 자가포식은 선천면역반응과 후천면역반응을 향상시킬 수 있는 주요 전략 중 하나이기 때문에 인가목 잎 추출물은 인체의 면역반응을 증가시킬 수 있는 건강기능식품이나 보조제로 활용될 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 본 연구에서는 작용기전을 구명하기 위해 관련된 단일억제제를 사용하였기 때문에 명확한 작용기전 구명을 위해 다양한 억제제 또는 siRNA를 활용한 추가적 연구가 필요하다고 판단된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권1호
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• pp.15-25
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• 2023

이삭물수세미는 민간에서는 전초를 고름, 염증 등에 약용으로 사용하였으나, 염증에 대한 연구가 미비한 상황이다. 이에 본 연구에서는 이삭물수세미 추출물(EMS)의 항산화 효능과 항염증 효능을 분석하였다. 항산화 효능은 DPPH 라디칼 소거능과 환원력을 통해 산화적 스트레스를 통해 염증을 유발시킬 수 있는 ROS (Hong et al., 2020; Snezhkina et al., 2019)를 억제하는지 확인하였고, 항염증 효능은 염증 발현 인자인 LPS를 이용하여 RAW 264.7 대식세포에 염증을 유도한 뒤 pro-inflammatory cytokine (TNF-α, IL-1β)과 염증 매개체(NO, PGE₂)의 억제 및 TLR4/Myd88/NF-κB signaling pathway 발현 억제를 통해 확인하였다. 연구 결과, 항산화 효능에 있어서는 DPPH 라디칼 소거능과 Fe³⁺를 Fe²⁺로 환원시키는 환원력이 농도 의존적으로 증가함을 확인하였다. 무독성 상태에서 실험하기 위해 LPS와 EMS를 처리한 RAW 264.7 대식세포에서 90% 이상의 생존율을 나타내는 조건에서 실험을 진행하였다. LPS로 염증이 유도된 RAW 264.7 세포에서 EMS는 염증 매개 인자의 발현 및 생성 억제(iNOS에 의한 NO 생성 및 COX-2에 의한 PGE₂ 생성억제)와 pro-inflammatory cytokine (TNF-α 및 IL-1β)의 생성 또한 억제하였다. 특이적으로 COX-2에 의한 PGE₂ 생성 억제에서는 고농도에서 작용함을 확인하였고, IL-1β에서는 약한 억제력을 보였다. 이후 signaling pathway에서 염증 전사인자 경로를 확인하기 위하여 TLR4/MyD88의 활성을 확인하였고, EMS 처리에 따라 농도 의존적으로 억제되는 것을 확인하였다. 이에 따라 염증 초기 단계에서 NF-κB p65가 nuclear로 들어가는 것을 억제하는지 확인하기 위해 early time (LPS 처리 후 30, 60 min) 조건으로 nuclear에서 p65 인산화를 확인하였다. 그 결과, LPS 자극으로 인해 증가된 p65 인산화가 EMS에 의해 부분적으로 억제됨을 확인하였다. 이상의 결과를 통해 LPS로 염증이 유도된 RAW 264.7 대식세포에서 EMS가 COX-2에 의한 PGE₂ 생성 억제와 IL-1β의 생성에 있어 낮은 억제력을 가진 반면, iNOS에 의한 NO과 TNF-α 생성 및 TLR4/MyD88 singnaling pathway에 있어 강한 억제력을 가짐을 확인하였다. 결론적으로 EMS가 ROS를 제거하고 TLR4/MyD88/NF-κB signaling pathway를 억제함으로써 염증 인자들의 전사를 억제하고, 염증 인자 부분에서는 iNOS에 의한 NO 생성과 TNF-α 생성을 강하게 억제하여 RAW 264.7 대식세포에서 LPS로 자극된 염증을 억제하는 것으로 판단된다. 또한 TLR4/Myd88/NF-κB signaling pathway를 통한 pro-inflammatory cytokine과 염증 매개체와의 연관성에 대한 기초자료로 활용할 수 있는 근거 자료가 될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권4호
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• pp.275-281
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• 2023

본 연구에서 우리는 작약 뿌리 추출물이 TLR4/PI3K/Nrf2 신호전달을 통해 p62/SQSTM1을 증가시켜 대식세포에서 자가포식을 유도한다는 것을 확인하였다. 대식세포의 자가포식 유도는 선천성과 적응성 면역 반응 간의 연결을 강화해 백신 보조제 개발에 있어서 중요한 표적으로 사용되기 때문에, 작약 뿌리 추출물은 백신개발에 필수적인 백신보조제로의 활용이 가능할 것으로 생각된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.447-454
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• 2023

인간이 살아가는 환경에는 인체에 침입하여 건강한 삶을 영위하는 것을 방해하는 다양한 항원들이 존재하며, 면역 체계는 복잡한 기전을 통하여 이를 인식하고 제거한다. 대식세포는 선천 면역체계에 관연하는 면역세포로 체내 널리 분포하고 있으며, inducible nitric oxide synthase로 유도된 산화질소, cyclooxygenase-2로 유도된 prostaglandin E2 그리고 tumor necrosis factor-alpha 등의 전염증성 사이토카인 같은 다양한 면역 조절 물질을 생산한다. 흰점박이꽃무지유충은 미래 식량 수급 문제에 대한 대안으로 등장한 식용 곤충의 일종으로, 기존 mitogen activated protein kinases 및 nuclear factor-kappa B (NF-κB) 신호전달 경로를 경유하는 RAW264.7 대식세포의 활성화를 통한 면역 조절 효과가 보고되었다. 본 연구에서는 RAW264.7 세포에서 흰점박이꽃무지유충 추출물에 의해 유도된 면역 조절 물질의 발현이 toll-like receptor 4, mitogen activated protein kinases 및 nuclear factor-kappa B 신호전달 경로의 약리학적 억제제에 의해 어떻게 변화되었는지 확인하였다. 그 결과, 흰점박이꽃무지유충 처리에 의해 증가된 면역 조절 물질의 발현이 c-Jun N-terminal kinase (JNK) 억제제 및 NF-κB 억제제 처리에 의해 감소하는 것을 확인하였다. 또한, toll-like receptor 4(TLR4) 억제제 처리에 의해서는 흰점박이꽃무지유충 추출물 처리에 의해 증가된 면역 조절 물질의 발현과 JNK 및 NF-κB의 인산화 감소를 확인하였다. 우리의 이러한 연구는 흰점박이꽃무지유충이 TLR4-JNK/NF-κB 신호전달의 관여에 의해 RAW264.7 세포를 활성화하는 것을 시사한다.

• 한국자원식물학회지
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• 제34권5호
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• pp.411-419
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• 2021

본 연구에서 금화규 뿌리 추출물(AMR)이 마우스 대식세포인 RAW264.7 세포의 활성화 유도를 통한 면역증진 활성과 마우스 지방전구세포인 3T3-L1 세포의 지질축적억제를 통한 항비만 활성을 평가하였다. 금화규 뿌리 추출물(AMR)은 전반적으로 RAW264.7 세포에서 TLR2/TLR4의 자극을 통해 p38과 JNK를 활성화시켜 NO, iNOS, IL-1𝛽, IL-6, TNF-𝛼와 같은 면역증진 인자의 발현을 증가시키는 것으로 판단된다. 그러나 IL-6의 경우, p38과 JNK 활성화에 의존하지 않는 것으로 확인되어 TLR2/4에 의한 다른 신호전달이 관여하는 것으로 사료되어 추가적인 연구가 필요하다. 또한, 금화규 뿌리 추출물(AMR)은 PPAR𝛾의 과대발현을 억제하여 지방전구세포의 성숙한 지방세포로의 분화를 억제하고, 성숙한 지방세포에서 CEBP𝛼, PPAR𝛾, perilipin-1, FABP4, adiponectin의 발현을 억제하여 지방세포 내 지질 형성 및 축적을 억제하는 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 구명된 결과들은 금화규 뿌리 추출물(AMR)이 향후 면역증진 및 항비만을 위한 보조제 또는 건강 기능성 식품과 의약품으로의 개발 및 활용이 가능할 것으로 생각된다.

• 미생물학회지
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• 제43권3호
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• pp.166-172
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• 2007

ERM 단백질은 23S rRNA의 A2058에 methylation시킴으로써 macrolide-lincosamide- streptogramin B $(MLS_B)$계 항생제의 부착을 저해하여 항생제의 활성을 억제하는 내성 인자 단백질로 monomethylase와 dimethylase로 나누어진다. Dimethylase와 비교되는 monomethylase의 특성을 밝히기 위해 dimethylase (ErmSF)와 monomethylase (TlrD)를 동시에 보유한 Streptomyces fradiae에서 tlrD를 클론하고 대장균에서 최초로 대략생산을 시도하여 $37^{\circ}C$에서 세포내 전체 단백질의 55%를 차지할 정도로 대량생산된 불용성 단백질을 얻어내었다. 그러나 ErmSF와는 달리 낮은 온도에서 대량생산된 단백질이 용해성 단백질로 전환되지 않고 불용성 단백질로 남아있었다. Thioredoxin과 샤페론인 GroESL은 모두 ErmSF의 경우와 마찬가지로 용해성 단백질로의 전환에 도움을 주지 않았다. 이러한 차이점은 천재까지 전혀 밝혀지지 않은 단백질내의 구조적 특성에 의한 monomethylase와 dimethylase의 차이점을 밝힐 수 있다는 가능성을 말해주는 것으로 추정된다. 그러나 ErmSF의 경우와 동일하게 SDS-PAGE에서 검색되지 않은 미량의 발현된 용해성 단백질이 TlrD를 함유한 세포에 항생제에 대한 내성을 나타내게 하였고 이렇게 발현된 내성은 monomethylase에 의한 내성에서 기대되는 내성과 일치하였다.