Objective: Since Ulmus davidiana Planch (Ulmaceae) has been known to have anti-inflammatory and protective effects on damaged tissue, inflammation and bone among other functions, this study was undertaken to address whether the water extract of the bark of Ulmus davidiana Planch (Ulmaceae) (UD) could modulate the expression of inducible inflammatory cytokines in mice. The present study was also done in order to assess the therapeutic effects of UD in collagen-induced arthritis (CIA) in mice. Methods : DBA/1 mice were immunized with bovine type II collagen. After a second collagen immunization, mice were treated with UD orally at 100 mg/kg once a day for 3 weeks. Paws were evaluated macroscopically for redness, swelling and deformities. The levels of $TNF-{\alpha}\;and\;IL-1{\beta}$ in the ankle were examined. The severity of arthritis within the knee joints was evaluated by histological assessment of cartilage destruction and pannus formation. Results : Administration of UD significantly suppressed the progression of CIA and inhibited the production of $TNF-{\alpha}\;and\;IL-1{\beta}$ in the paws. The erosion of cartilage was dramatically reduced in mouse knees after treatment with UD. In the serum of UD-treated mice, the levels of IL-4 and IL-10, anti-inflammatory cytokines, were increased. Conclusion : From the results, it was concluded that administration of UD has therapeutic effects on CIA including protection of cartilage and RA for a potential therapy.
By extracting the sample of Ulmus davidiana Planch(Ulmaceae), which was known to have the protection of damaged organ and the anti-inflammation action, it was experimented whether it is available for the application of treatment of osteoporosis. In the previous experiment, the extracts from Ulmus davidiana Planch(Ulmaceae) were confirmed to inhibit Cathepsin K through treating the cell of long bone, which contains osteoclast. Through this, it is suggested that Ulmus davidiana Planch(Ulmaceae) can play a role of prodrug as an inhibitor of absorbing bone ash in the treatment of osteoporosis. In the present experiment, a research in vitro Ulmus davidiana Planch(Ulmaceae) on the growth and sensibilization of osteoblast in a state that induced osteosis by using the cell tissue of MC3T3-El pre-osteoblastic was conducted. As a result, it could be confirmed that Ulmus davidiana Planch(Ulmaceae) has the strengthening function by enhancing the dosage and the activity of ALP depending on the time. The dosage was observed at the minimum of $50{\mu}g/m{\ell}$ and the maximum of $150{\mu}g/m{\ell}$. The enhancement in bone morphogenetic protein-2 at $100{\mu}g/m{\ell}$ UD could be observed, and it also increased the concentration of ALP mRNA within the cell of MC3T3-El. At $60{\mu}g/m{\ell}$ UD which indicated a little increase in Type I collagen mRNA for a long time of culture. However, it was shown to sharply inhibit the expression of gene in the culture between 15-20 days. These results suggest that Ulmus davidiana Planch(Ulmaceae) has an influence upon bone metabolism through thje sensibilization of osteoblast. Therefore, it could be known that utilized Ulmus davidiana Planch(Ulmaceae) can be positively applied for the general disease of bone metabolism through future studies.
Objective : The effect of Ulmus davidiana Planch(UD), which has long been known to have anti-inflammation and protective effects on damaged tissue, inflammation and bone among other functions, on the development of type II collagen (CII)-induced arthritis (CIA) in rats was studied. Methods : Male rats were immunized with an emulsion of $200\;{\mu}g$ of CII and complete Freund's adjuvant (CFA). The rats were then given intraperitoneal stimulation of Ulmus davidiana Planch herbal acupuncture(UDHA)or saline during the experiment. When compared with rats treated with saline as control, UDHA at doses of more than $20{\mu}g/100\;g$ rat once a day for 7 days inhibited the ability of inguinal lymph node cells to produce T cell cytokines interleukin-2, interleukin-6, $IFN-{\gamma}$ when the cells were obtained from rats 14 days after immunization and cultured in vitro with CII. Results : When rats were injected intraperitoneally, UD -treated group and control group rats did not differ significantly when low doses of UD was given to rats. Conclusion : The recommended dose of UD in the management and treatment of rat CIA will be more than $20{\mu}g/100\;g$, which is two-firth of human therapeutic dose. From the results, it was concluded that the effect of UDHA is dependent of dosage.
Park, Jun-Sung;Kim, Kyung-Ho;Jo, Hyun-Seog;Kim, Kap-Sung;Hwang, Min-Seob
Journal of Acupuncture Research
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v.22
no.2
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pp.55-70
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2005
Objective: Ulmus davidiana Planch (Ulmaceae) has long been known to have anti-inflammnatory in the traditional Korean medicine. UD has been reported as a good enhancer for bone healing. Methods : In this experiment, we investigate the Inhibitory effects of UD on bone resorption using the bone cells culture. Different concentrations of crude extract of UD were added to mouse bone cells culture. The mitochondria activity of the bone cells after exposure was determined by colorimetric MIT assay. It was demonstrated that UD has potential effects on bone cells culture without any cytotoxicity. The most effective concentration of UD on bone cells were $100\;{\mu}g/ml$. Cathepsin K (Cat K) is the major cysteine protease expressed in osteoclasts and is thought to play a key role in matrix degradation during bone resorption. Results : When mouse long bone cells including osteoclasts and osteoblast were treated with the PI3-Kinase inhibitor, wortmannin (WT), WT prevented the osteoclast-mediated intracellular processing of Cat K. Similarly, treatment of osteoclasts-containing long bone cells with UD extracts prevented the intracellular maturation of Cat K, suggesting that UD may disrupt the intracellular trafficking of pro Cat K. This is similar to that of WT. Since secreted proenzymes have the potential to reenter the cell via mannose-6-phosphate (M6P) receptor, to prevent this possibility, we tested WT and UD in the absence or presence of M6P. Inhibition of Cat K processing by WT or UD was observed in a dose-dependent manner. Furthermore, the addition of M6P resulted in enhanced potency of WT and UD. Conclusion : UD dose-dependently inhibited in vitro bone resorption with a potency similar to that observed for inhibition of Cat K processing.
Objective: Although the effect of Ulmus davidiana Planch (UD) extracts on collagen-induced-arthritis (CIA) and bone metabolism has been studies, research on its effect on human immunomodulatory activity is further a due. The objective of the present study was to investigate the immunomodulatory activity of UD on cellular and humoral immunity. Methods : Oral administration of the ethanolic and water extracts of UD, at doses of 20, 100 and 200 mg/kg in mice, dose dependently potentiated the delayed type hypersensitivity reaction induced both by sheep red blood cells (SRBC) and oxazolone. Results : It significantly enhanced the production of circulating antibody titre in response to SRBC in mice. Extracts of UD failed to show any effect on macrophage phagocytosis. Chronic administration of UD extracts significantly ameliorated the total white blood cell count and also restored the myelosuppressive effects induced by cyclophosphamide. Conclusion : The present investigation reveals that UD extracts possesses immunomodulatory activity.
Park, Sang-Dong;Kim, Kap-Sung;Cho, Hyun-Seok;Lee, Seung-Deok;Kim, Kyung-Ho
Journal of Acupuncture Research
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v.23
no.2
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pp.91-102
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2006
Objectives : Ulmus davidiana Planch (UD) has long been known to have anti-inflammatory and protective effects on damaged tissue, inflammation and bone among other functions. Methods : This study was undertaken to address whether the water extract of the bark of UD could modulate proliferation of mouse osteoclasts in vitro and to investigate its effect on cyclooxygenase-2 (COX-2), which converts arachidonic acid to prostaglandin E2 (PGE2) and is highly expressed in osteoclasts. Mouse osteoclasts were tested in vitro for growth inhibition, proliferation cell nuclear antigen expression, and COX-2 activity and expression after treatment with UD extract. Results : Its effects were compared with those of indomethacin (a nonselective COX inhibitor) and celecoxib (a selective COX-2 inhibitor) by Cell viability assay, Cell cycle analysis, Immunohistochemical analysis of PCNA expression, Western blot analysis and PGE2 Enzyme immunoassay (EIA). UD demonstrated a strong growth inhibitory action in both tested osteoclasts cells. The IC50s were $10\;{\mu}g/ml$ for UD, $6\;{\mu}M$ for celecoxib and $42\;{\mu}M$ for indomethacin. UD, as well as celecoxib and indomethacin, suppressed proliferation cell nuclear antigen expression and PGE2 synthesis in osteoclasts. UD inhibited COX-2 expression, whereas celecoxib inhibited COX-2 activity directly. Conclusion : UD selectively and effectively inhibits osteoclasts cell growth in vitro. Inhibitory action of PGE2 synthesis via suppression of COX-2 expression may be responsible for its anti-inflammatory activity.
Kim, Geun-sam;Jo, Hyun-seog;Hwang, Min-seob;Kim, Kap-sung;Lee, Seung-deok
Journal of Acupuncture Research
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v.22
no.3
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pp.1-12
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2005
It was clarified that ethanol extract herb-acupuncture solution (EE-UD) and hydrotherapy herb-acupuncture solution (WE-UD) in Ulmus davidiana Planch (Ulmaceae), are the excellent inhibitors of cathepsin K and L. WE-UD inhibited cathepsin K when IC50 value was 5.32 ${\square}g$/ml, and suppressed cathepsin L when IC50 value was 6.34 ${\square}g$/ml. However, EE-UD indicated the activity of inhibiting cathepsin K and L in the level of 1.45 ${\square}g$/ml and 2.43 ${\square}g$/ml, thus it showed more significance than WE-UD. It could be observed that EE-VD is an excellent inhibitor to cathepsin K with Ki value of 0.8 ${\square}g$/ml. This activity is increased by 10-fold even in the analytical experiment when having operations like glutathione in pH 7.0. Also, this supports the mixture of GSH thiolate anion, thus it was thought that this increase in effectiveness is probably attributable to the enhanced chemical function in the combinations of herb-acupuncture solution towards a place of activity in enzyme. WE-UD showed the time-dependent inhibiting property, thus it allowed to know the disunion and the compounding speed in constant cathepsin K during the process of experiment. Finally, EE-UD was proved to suppress the absorbent bone ash in the experiment related to osteoclast in rats for test, and to the bone in rodent. It was proved that WE-UD has the effect of inhibiting the protease in cathepsin K and L, and in collagen of bone. These results strongly suggest that it is effective in preventing the progress of bone damage, which was induced due to cathepsin K. Also, it obtained the conclusion that it is effective to the reabsorption activity of bone in the bone marrow cells.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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