• 생명과학회지
• /
• 제34권7호
• /
• pp.443-452
• /
• 2024

아가로오스의 효소가수분해산물로 부터 확보할 수 있는 3,6-무수갈락토오스(L-AHG), 네오아가로비오스(NA2), 네오아가로테트라오스(NA4) 및 네오아가로헥사오즈(NA6)의 항염증 활성을 규명하고자, 마우스 대식세포주 RAW264.7 세포를 대장균 유래 지질다당류(LPS)로 자극할 때 세포표면의 TLR4 수용체의 역할을 통해 유도되는 친염증성 M1 분극화 및 이에 따른 친염증성 반응에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과로서, 이들 아가로오스 분해산물들 중에서 단당류인 L-AHG만이 유일하게, LPS 자극에 의해 RAW264.7 세포에서 유도될 수 있는 M1 분극화의 대표적인 마커인 iNOS 효소의 발현과 이에 따른 NO 생성을 농도의존적으로 현저하게 저해하였고 염증 매개체인 프로스타글란딘 E2의 생성을 촉매하는 COX-2의 발현 수준도 LPS 자극후에는 증가하였지만, L-AHG의 존재에 의해서는 그 증가 수치가 다소 저해되는 것으로 나타났다. 이때 RAW264.7 세포에 대한 L-AHG의 세포독성은 확인되지 않았다. 또한 L-AHG는 LPS로 처리된 RAW264.7 세포내에서 유도되는 친염증 신호전달경로에 있어서 초기 신호전달 단계인 TAK1 활성화 단계까지는 별 영향을 나타내지 않았으나 TAK1의 촉매작용에 의한 JNK 및 p38 MAPK의 활성화 인산화(activating phosphorylation)는 현저하게 저해되었다. 특히, 대식세포의 친염증 신호전달경로에서 TAK1 활성화는, 그 하류 단계에서 NF-kB의 활성화가 성공적으로 일어날 수 있도록 해주며, 또한 TAK1에 의한 하류 신호분자인 p38 MAPK 활성화는 NADPH 활성화 및 이에 따른 친염증성 ROS 분자들의 생성을 유발하기 때문에, LPS에 의해 자극된 대식세포내의 친염증 신호전달경로에 있어서 TAK1-JNK/p38 MAPK 경로의 L-AHG에 의한 저해는 대식세포의 M1 분극화 및 친염증 반응을 억제하는 효과적인 기전이 되며, 그 활용성이 크게 기대된다. 아울러 L-AHG가 LPS와 RAW264.7 세포의 표면분자인 TLR4와 상호작용을 방해할 수 있는지에 대해서도 유세포분석기와 형광표지가 된 FITC-LPS를 이용하여 조사한 결과, L-AHG는 대식세포의 표면에서 이루어지는 LPS-TLR4 상호결합은 방해하지 않는 것으로 확인되었다. 이는 L-AHG의 항염증 작용의 표적이 LPS가 TLR4 수용체를 통해 유도하는 세포 내 신호전달경로에 있음을 지지해 준다. 이상의 연구결과들은 아가로오스 유래 희귀 단당류인 3,6-무수갈락토오스(L-AHG)가 LPS 자극에 의해 유발되는 RAW264.7 마우스 대식세포의 M1 분극화 및 염증 반응에 대해, TLR4의 친염증 신호전달경로의 TAK1-JNK/p38 MAPK 단계를 저해하는 항염증 활성을 효과적으로 발휘할 수 있음을 시사한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제32권6호
• /
• pp.709-717
• /
• 2022

Allergic rhinitis (AR), one of the most common inflammatory diseases, is caused by immunoglobulin E (IgE)-mediated reactions against inhaled allergens. AR involves mucosal inflammation driven by type 2 helper T (Th2) cells. Previously, it was shown that the Streptococcus pneumoniae pep27 mutant (Δpep27) could prevent and treat allergic asthma by reducing Th2 responses. However, the underlying mechanism of Δpep27 immunization in AR remains undetermined. Here, we investigated the role of Δpep27 immunization in the development and progression of AR and elucidated potential mechanisms. In an ovalbumin (OVA)-induced AR mice model, Δpep27 alleviated allergic symptoms (frequency of sneezing and rubbing) and reduced TLR2 and TLR4 expression, Th2 cytokines, and eosinophil infiltration in the nasal mucosa. Mechanistically, Δpep27 reduced the activation of the NLRP3 inflammasome in the nasal mucosa by down-regulating the Toll-like receptor signaling pathway. In conclusion, Δpep27 seems to alleviate TLR signaling and NLRP3 inflammasome activation to subsequently prevent AR.

• 생명과학회지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.664-670
• /
• 2011

Heat shock protein (HSP)은 외부적인 자극에 반응하여 세포를 보호하는 역할을 한다. 또한 HSP90은 혈관질환에서 처럼 세포가 사멸되거나 손상을 입는 경우 세포 밖으로 유리된다. 그러나 지금까지 세포 밖 HSP90이 혈관평활근세포에 어떠한 영향을 주는지에 대한 연구는 미약하다. 따라서 본 연구는 혈관평활근세포에서 HSP90이 CXCL10 발현에 대한 영향과 그 기전을 규명하였다. HSP90에 노출된 혈관평활근세포에서 CXCL10 transcript가 증가하고, CXCL10 단백질의 분비가 증가되었다. HSP90에 의한 CXCL10 분비는 Toll-like receptor (TLR)-2/-4 억제제인 1-palmitoyl-2-arachidonosyl-sn-phosphatidylcholine (OxPAPC)과 NADPH oxidase 억제제인 diphenyleneiodium 그리고 Akt 경로를 억제하는 LY294002와 Akti IV에 의하여 크게 감소되었다. 또한 TLR-4의 dimerization을 저해하는 curcumin 역시 HSP90에 의한 CXCL10의 분비를 억제하였다. 전사인자인 nuclear factor kappa B(NF-${\kappa}$B)의 생물학적 억제제인 inhibitory kappa B (I${\kappa}$B)와 NF-${\kappa}$B 억제작용이 있는 rasveratrol은 HSP90에 의한 CXCL10 분비를 억제하였다. 이러한 결과는 혈관평활근세포에서 HSP90에 의한 CXCL10의 발현에 TLR-4와 Akt 및 NF-${\kappa}$B가 관여함을 의미한다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제26권5호
• /
• pp.335-345
• /
• 2022

Pyroptosis is an inflammatory form of programmed cell death that is linked with invading intracellular pathogens. Cardiac pyroptosis has a significant role in coronary microembolization (CME), thus causing myocardial injury. Tanshinone IIA (Tan IIA) has powerful cardioprotective effects. Hence, this study aimed to identify the effect of Tan IIA on CME and its underlying mechanism. Forty Sprague-Dawley (SD) rats were randomly grouped into sham, CME, CME + low-dose Tan IIA, and CME + high-dose Tan IIA groups. Except for the sham group, polyethylene microspheres (42 ㎛) were injected to establish the CME model. The Tan-L and Tan-H groups received intraperitoneal Tan IIA for 7 days before CME. After CME, cardiac function, myocardial histopathology, and serum myocardial injury markers were assessed. The expression of pyroptosis-associated molecules and TLR4/MyD88/NF-κB/NLRP3 cascade was evaluated by qRT-PCR, Western blotting, ELISA, and IHC. Relative to the sham group, CME group's cardiac functions were significantly reduced, with a high level of serum myocardial injury markers, and microinfarct area. Also, the levels of caspase-1 p20, GSDMD-N, IL-18, IL-1β, TLR4, MyD88, p-NF-κB p65, NLRP3, and ASC expression were increased. Relative to the CME group, the Tan-H and Tan-L groups had considerably improved cardiac functions, with a considerably low level of serum myocardial injury markers and microinfarct area. Tan IIA can reduce the levels of pyroptosis-associated mRNA and protein, which may be caused by inhibiting TLR4/MyD88/NF-κB/NLRP3 cascade. In conclusion, Tanshinone IIA can suppress cardiomyocyte pyroptosis probably through modulating the TLR4/MyD88/NF-κB/NLRP3 cascade, lowering cardiac dysfunction, and myocardial damage.

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

• 동의생리병리학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.511-518
• /
• 2012

The mechanisms of Toll-like receptor (TLR) signaling have been the focus of extensive studies because TLRs are the target of therapeutic intervention on multiple diseases. In this study, we investigated the inhibitory potential of Vigna angularis (azuki bean) on the TLR signaling. The effect of Vigna angularis extract (JSD) on TLR activation was investigated by assessing NF-${\kappa}B$ and AP-1 inducible secreted embryonic alkaline phosphatase (SEAP) activity. JSD significantly inhibited SEAP activity induced by poly I:C (TLR3 ligand) and poly I (TLR7 ligand) in a dose-dependent manner at concentration below 100 ${\mu}g/ml$ with no sign of cytotoxicity. Pretreatment of JSD markedly suppressed mRNA expressions of pro-inflammatory cytokines and adhesive molecules such as TNF-${\alpha}$, IL-6, RANTES, MCP-1 and ICAM-1 induced by TLR ligands. It also diminished the phosphorylation of $I{\kappa}B$ kinase and $I{\kappa}B$, and followed by $I{\kappa}B$-mediated nuclear translocation of p50, p65, and phosphorylation of p38, JNK, and IRF signaling pathway. In conclusion, our results suggest that Vigna angularis has inhibitory activity on TLR-3 and -7 signaling and it can be further developed as a remedy in curing TLR-related multiple diseases.

• 한국식품과학회지
• /
• 제53권6호
• /
• pp.722-730
• /
• 2021

본 연구는 인삼열매로부터 RG-II 형태의 다당(GBW-II)을 분리하고 대식세포 활성화에 대한 세포 내 신호전달의 세부 기작을 규명함으로써 새로운 건강기능성식품 소재 개발을 위한 기초자료를 제시하고자 진행되었다. GBW-II의 구성당을 확인한 결과, 전형적인 RG-II의 구성당인 2-methyl-xylose, apiose, aceric acid, KDO 및 DHA와 같은 특이 구성당을 함유함을 확인할 수 있었다. GBW-II는 대식세포 유래 세포주인 RAW 264.7 cell에 처리하였을 경우, 어떠한 세포 독성도 확인되지 않았으나 IL-6와 TNF-α와 같은 cytokine의 분비는 농도 의존적으로 증가시키는 것으로 나타났다. 또한 RAW 264.7 cell을 이용한 세포 내 신호전달에 관한 실험 결과들을 종합해 볼 때, GBW-II는 대식세포 표면에 발현된 TLR2, TLR4 및 SR에 결합하여 MAPKs (p38, ERK) 및 NF-κB를 경유하여 IL-6와 TNF-α와 같은 cytokine의 분비를 증가시키는 것으로 최종 확인되었다. 한편, RG-I, RG-II, β-glucan, arabinoxylan 및 xyloglucan과 같은 식물체 유래 고분자 다당체의 약리활성은 그들의 구조적 차이에서 기원하는 것으로 알려져 있기 때문에 건강기능성식품 소재로의 개발을 위해서는 활성물질의 미세구조에 대한 해명이 필수적이라 할 수 있다. 따라서 본 연구진은 추후 연구에서 효소적 및 화학적 가수분해, methylation, sequencing 등을 이용하여 인삼열매 유래 정제 다당 GBW-II의 미세구조를 규명하고자 한다.

• Nutrition Research and Practice
• /
• 제9권4호
• /
• pp.364-369
• /
• 2015

BACKGROUND/OBJECTIVES: Inflammation is associated with various types of acute and chronic alcohol liver diseases. In this study, we examined whether umbelliferone (7-hydroxycoumarin, UF) ameliorates chronic alcohol-induced liver damage by modulating inflammatory response and the antioxidant system. METHODS: Rats were fed a Liber-Decarli liquid diet containing 5% alcohol with or without UF (0.05 g/L) for 8 weeks, while normal rats received an isocaloric carbohydrate liquid diet. RESULTS: Chronic alcohol intake significantly increased serum tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$) and interleukin 6 levels and decreased interleukin 10 level; however, UF supplementation reversed the cytokines related to liver damage. UF significantly suppressed hepatic lipopolysaccharide binding protein, toll-like receptor 4 (TLR4), nuclear factor kappa B, and TNF-${\alpha}$ gene expression increases in response to chronic alcohol intake. Masson's trichrome staining revealed that UF improved mild hepatic fibrosis caused by alcohol, and UF also significantly increased the mRNA expressions and activities of superoxide dismutase and catalase in liver, and thus, decreased lipid peroxide and mitochondrial hydrogen peroxide levels. CONCLUSIONS: The findings of this study indicate that UF protects against alcohol-induced liver damage by inhibiting the TLR4 signaling pathway and activating the antioxidant system.

• Molecules and Cells
• /
• 제43권3호
• /
• pp.251-263
• /
• 2020

Flagellin, a major structural protein of the flagellum found in all motile bacteria, activates the TLR5- or NLRC4 inflammasome-dependent signaling pathway to induce innate immune responses. Flagellin can also serve as a specific antigen for the adaptive immune system and stimulate anti-flagellin antibody responses. Failure to recognize commensal-derived flagellin in TLR5-deficient mice leads to the reduction in anti-flagellin IgA antibodies at steady state and causes microbial dysbiosis and mucosal barrier breach by flagellated bacteria to promote chronic intestinal inflammation. Despite the important role of anti-flagellin antibodies in maintaining the intestinal homeostasis, regulatory mechanisms underlying the flagellin-specific antibody responses are not well understood. In this study, we show that flagellin induces interferon-β (IFN-β) production and subsequently activates type I IFN receptor signaling in a TLR5- and MyD88-dependent manner in vitro and in vivo. Internalization of TLR5 from the plasma membrane to the acidic environment of endolysosomes was required for the production of IFN-β, but not for other pro-inflammatory cytokines. In addition, we found that anti-flagellin IgG2c and IgA responses were severely impaired in interferon-alpha receptor 1 (IFNAR1)-deficient mice, suggesting that IFN-β produced by the flagellin stimulation regulates anti-flagellin antibody class switching. Our findings shed a new light on the regulation of flagellin-mediated immune activation and may help find new strategies to promote the intestinal health and develop mucosal vaccines.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
• /
• 제15권15호
• /
• pp.6145-6150
• /
• 2014

Toll-like receptors (TLRs) are expressed in immune and tumor cells and recognize pathogen-associated molecular patterns. Cervical cancer (CC) is directly linked to a persistent infection with high risk human papillomaviruses (HR-HPVs) and could be associated with alteration of TLRs expression. TLR9 plays a key role in the recognition of DNA viruses and better understanding of this signaling pathway in CC could lead to the development of novel immunotherapeutic approaches. The present study was undertaken to determine the level of TLR9 expression in cervical neoplasias from Tunisian women with 53 formalin-fixed and paraffin-embedded specimens, including 22 samples of invasive cervical carcinoma (ICC), 18 of cervical intraepithelial neoplasia (CIN), 7 of condyloma and 6 normal cervical tissues as control cases. Quantification of TLR9 expression was based on scoring four degrees of extent and intensity of immunostaining in squamous epithelial cells. TLR9 expression gradually increased from CIN1 (80% weak intensity) to CIN2 (83.3% moderate), CIN3 (57.1% strong) and ICC (100% very strong). It was absent in normal cervical tissue and weak in 71.4% of condyloma. The mean scores of TLR9 expression were compared using the Kruskall-Wallis test and there was a statistical significance between normal tissue and condyloma as well as between condyloma, CINs and ICC. These results suggest that TLR9 may play a role in progression of cervical neoplasia in Tunisian patients and could represent a useful biomarker for malignant transformation of cervical squamous cells.