• Nutrition Research and Practice
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• 제18권1호
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• pp.19-32
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• 2024

BACKGROUND/OBJECTIVES: Atherosclerosis is associated with increased inflammation in the visceral adipose tissue (VAT). Vitamin D has been reported to modulate the inflammatory responses of stromal vascular cells (SVCs) and adipocytes in adipose tissue, but the role of vitamin D in atherosclerosis biology is unclear. This study examined the effects of in vitro 1,25-dihydroxyvitamin D₃ (1,25[OH]₂D₃) treatment on the inflammatory responses of SVCs and adipocytes from atherosclerotic mice. MATERIALS/METHODS: C57BL/6J (B6) mice were divided randomly into 2 groups and fed a 10% kcal fat control diet (control group, CON) or 41% kcal fat, 0.21% cholesterol (high fat + cholesterol, HFC) diet (obese group, OB), and B6.129S7-Ldlr^tm1Her/J (Ldlr^-/-) mice were fed a HFC diet (obese with atherosclerosis group, OBA) for 16 weeks. SVCs and adipocytes isolated from VAT were pre-incubated with 1,25(OH)₂D₃ for 24 h and stimulated with lipopolysaccarides for the next 24 h. Proinflammatory cytokine production by adipocytes and SVCs, the immune cell population in SVCs, and the expression of the genes involved in the inflammatory signaling pathway in SVCs were determined. RESULTS: The numbers of total macrophages and SVCs per mouse were higher in OB and OBA groups than the CON group. The in vitro 1,25(OH)₂D₃ treatment significantly reduced macrophages/SVCs (%) in the OBA group. Consistent with this change, the production of interleukin-6 and monocyte chemoattractant protein 1 (MCP-1) by SVCs from the OBA group was decreased by 1,25(OH)₂D₃ treatment. The 1,25(OH)₂D₃ treatment significantly reduced the toll-like receptor 4 and dual-specificity protein phosphatase 1 (also known as mitogen-activated protein kinase phosphatase 1) mRNA levels in SVCs and MCP-1 production by adipocytes from all 3 groups. CONCLUSIONS: These findings suggest that vitamin D can attribute to the inhibition of the inflammatory response in VAT from atherosclerotic mice by reducing proinflammatory cytokine production.

• Animal Bioscience
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• 제37권5호
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• pp.952-961
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• 2024

Objective: Stocking density (SD) is an important issue in the poultry industry, which is related to the production performance, intestinal health and immune status. In the present study, the effects of SD on the metabolism and homeostasis of uric acid as well as the related functions of the liver and kidney in ducks were examined. Methods: A total of 360 healthy 56-day-old Shan-ma ducks were randomly divided into the low stocking density (n = 60, density = 5 birds/m²), medium stocking density (n = 120, density = 10 birds/m²) and high stocking density groups (HSD; n = 180, density = 15 birds/m²). Samples were collected in the 3rd, 6th, and 9th weeks of the experiment for analysis. Results: The serum levels of uric acid, lipopolysaccharide and inflammatory cytokines (interleukin-1β [IL-1β], IL-8, and tumor necrosis factor-α [TNF-α]) were increased significantly in the HSD group. Serious histopathological lesions could be seen in both the livers and kidneys in the HSD group in the 9th week. The mRNA expression levels of inflammatory cytokines (IL-8 and TNF-α) and related pathway components (toll-like receptor 4, myeloid differentiation primary response gene 88, and nuclear factor-κB) were increased significantly in both the livers and kidneys in the HSD group. The mRNA expression levels of enzymes (adenosine deaminase, xanthine oxidase, phosphoribosyl pyrophosphate amidotransferase, and phosphoribosyl pyrophosphate synthetase 1) related to the synthesis of uric acid increased significantly in the livers in the HSD group. However, the mRNA expression level of solute carrier family 2 member 9, which plays an important role in the excretion of uric acid by the kidney, was decreased significantly in the kidneys in the HSD group. Conclusion: These results indicated that a higher SD could cause tissue inflammatory lesions in the liver and kidney and subsequently affect the metabolism and homeostasis of uric acid, and is helpful for guiding decisions related to the breeding and production of ducks.

• 생명과학회지
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• 제34권7호
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• pp.443-452
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• 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.

• 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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• 제35권5호
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• pp.565-573
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• 2022

치주조직에 존재하는 주요한 세포의 한 형태인 인체 치은섬유아세포는 다양한 구강유해세균으로부터 염증이 유발되어지며, 그중 대표적으로 치주염 원인균인 P. gingivalis의 내독소인 LPS-PG로부터 염증성 자극에 반응하여 다양한 염증매개 물질을 분비한다. 본 연구에서는 치주염을 일으키는 주요한 원인균 중 하나인 P. gingivalis로 부터 분리한 LPS-PG를 이용하여 인체 치은섬유아세포주인 HGF-1 세포에 염증을 유도한 후 LRE에 대한 항염증 및 항산화 효과를 분석하였다. 실험 결과, LRE는 LPS-PG 유도에 따라 iNOS에 의한 NO 생성과 COX-2에 의한 PGE₂와 같은 염증 매개 인자의 발현 및 생성 억제와 함께 염증성 싸이토카인(TNF-α, IL-1β및 IL-6)의 생성 또한 억제하였다. 신호전달계에서 염증성 전사인자의 발현 경로를 확인하기 위하여 TLR4/Myd88/NF-κB의 활성을 확인한 결과, LRE 처리에 따라 농도 의존적으로 억제되는 것을 확인하였다. 또한 산화 환원 효소로 항염증효과를 나타내는 것으로 알려진2상 효소 중 하나인 NQO-1과 이의 전사인자인 Nrf2를 분석 한 결과 LRE 처리에 의해 효소의 활성이 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로 LRE는 TLR4/Myd88/NF-κB 신호전달 경로를 억제하고 NQO1/Nrf2 활성을 유도함으로써 HGF-1 세포에서 LPS-PG에 의해 유도된 염증을 억제하는 것으로 사료되며, 향후 LRE는 식·의약품 소재 개발에서 치주질환 개선의 가능성이 있는 후보물질이 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제25권9호
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• pp.993-999
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• 2015

본 연구에서는 참콩풍뎅이(Popillia flavosellata) 에탄올 추출물(PFE)의 항염증 효능을 분석하기 위해 PFE를 농도별(500, 1,000, 2,000 μg/ml)로 대식세포인 RAW 264.7에 처리 시 최고 처리농도인 2,000 μg/ml까지 통계적인 유의성 있는 독성이 없음을 확인하였다. LPS (100 ng/ml)로 염증 유도된 RAW 264.7 세포에 PFE를 농도별(500, 1,000, 2,000 μg/ml)로 동시 처리 시 농도 의존적으로 염증성사이토카인인 TNF-α와 IL-6의 단백질 생성을 통계적인 유의성(p<0.001)있게 억제함을 확인하였다. 또한 염증 유도된 RAW 264.7 세포에 PFE 동시 처리 시 NF-κB p65의 핵으로 이동이 차단됨과 iNOS와 COX-2의 단백질 발현을 감소시키는 것을 확인하였다. 이상의 연구결과를 통해 참콩 풍뎅이는 염증에 의해 활성화된 TLR-4 신호전달과정을 조절하는 NF-κB p65의 활성과 염증성사이토카인 TNF-α와 IL-6의 생성 및 염증성효소 iNOS와 COX-2의 생성을 억제하는 항염증 효능이 있음을 확인하였다.