본 연구에서는 실새풀(Calamagrostis arundinacea)의 열수 추출물(Ca-HW)과 70% 에탄올에 추출된 추출물(Ca-E70)을 이용한 항노화 및 항염증 활성을 조사하였고, 또한 이들의 생리 활성 능력을 무세포와 세포 기반 시스템으로 조사하였다. 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical decolorization 방법으로 항산화 활성 평가를 실시한 결과, Ca-HW와 Ca-E70은 각각 27%와 48%의 DPPH 라디칼 소거능으로 항산화 활성을 나타냈다. 각 추출물에서는 RAW 264.7, B16F10 및 CCD986-sk 세포에서 독성, 세포증식 및 증진 효과는 없는 것으로 확인되었다. 멜라닌 생성과 관련 있는 B16F10 세포주에서 100 mg/ml 농도의 Ca-HW와 Ca-E70 처리구는 abutin 처리구에 비해 멜라닌 생성 억제 효과가 높은 것을 확인하였다. 인간의 섬유아세포인 CCD986-sk를 통한 pro-collagen 생합성에 미치는 Ca-HW와 Ca-E70의 영향을 조사하였더니 각각 24.69%와 12.55%가 증가하는 것으로 나타났다. LPS를 처리하여 염증반응을 유도 한 RAW264.7 세포에서 실새풀 추출물의 효과를 조사하였다. Ca-E70은 LPS에 의한 산화질소의 생성과 전염증성 사이토카인인 IL-6의 생성을 억제함으로써 염증 반응에 관여하는 것으로 보인다. 이러한 결과는 실새풀 추출물이 피부와 관련하여 항노화 및 항염증 능력이 있는 것을 제시한다.
본 연구에서는 LPS로 자극을 유도한 RAW 264.7 대식세포에서 지칭개 추출물의 항염증 효능을 알아보기 위해 이와 연관된 다양한 인자(NO, PGE2, IL-6, 및 TNF-α)와 MAPK 신호전달 경로에 대해서 조사하였다. 먼저HL 처리에 따른 세포 생존율에 대해 조사한 결과, HL을 농도별로 처리했을 때 저농도인 25 ㎍/mL에서부터 고농도인 100 ㎍/mL까지 모두 90% 이상의 생존율이 나타났으며, LPS를 처리한 RAW 264.7 대식세포에서도 90% 이상의 생존율을 나타내 실험에 사용된 HL의 농도가 RAW 264.7 대식세포에서 무독성임을 확인할 수 있었다. 이러한 무독성 조건에서 HL의 항염증 활성을 확인하기 위하여 염증 매개체(inflammatory mediators)로 잘 알려진 NO와 PGE2의 생성 변화를 확인한 결과, LPS로 염증반응이 유도된 RAW 264.7 대식세포에서 NO와 PGE2의 생성이 농도 의존적으로 억제됨을 확인하였다. HL이 NO와 PGE2를 억제하는 항염증 효과가 있음을 관찰하였고, 이에 전 염증성 사이토카인 분비에도 유의성 있는 효과를 나타낼 것이라 판단되어 전 염증성 사이토카인(IL-6와 TNF-α)에 어떠한 영향을 미치는지 조사하였다. HL은 LPS로 유도된 RAW 264.7 대식세포의 염증반응에서 IL-6의 생산을 유의적으로 억제함을 관찰할 수 있었다. 한편 다른 전 염증성 사이토카인인 TNF-α생산에는 아무 영향을 주지 않았다. 이러한 결과는 HL이 전 염증성 사이토카인 중 TNF-α조절에 관여하지 않고, IL-6 생성을 억제하여 염증 매개체의 생성을 억제한다고 추측할 수 있었다. HL이 NO, PGE2, 및 IL-6의 조절에 작용하는 메커니즘이 상위 시그널인 MAPK cascade의 억제를 통해 나타나는 효과인지 알아보기 위해 염증과 관련된 MAPK 시그널인 p38, ERK, 및 JNK의 발현 변화를 관찰하였다. HL은 p38과 ERK의 발현 활성화를 상당히 약화시켰지만 JNK는 p38과 ERK 보다 덜 민감하게 조절함을 관찰할 수 있었다. 이상의 결과를 종합해 보면 LPS로 유도된 RAW 264.7 대식세포에서 HL은 MAPK 신호경로인 JNK 발현에 유의적인 영향을 주지 못해서 JNK와 관련된 TNF-α생산에 영향을 주지 못한 것으로 판단된다. 다른 MAPK 신호경로인 p38과 ERK의 발현을 약화시킴으로써 그 다음 기작인 IL-6, NO, 및 PGE2의 생산을 억제시켜 염증반응을 억제한 것으로 추측되어 진다. 이상의 결과를 종합해 보면 HL이 항염 활성을 가지고 있음을 확인할 수 있었으며, 이를 기반으로 HL의 MAPK 신호경로를 통한 염증성 사이토카인과 염증 매개체와의 연관성에 대한 기초자료로 활용할 수 있는 근거 자료가 될 수 있을 것으로 생각된다. 또한, 다양한 경로를 통한 염증 조절 기전 연구는 추가적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.
Objectives: This study was designed to examine the effects of extracts of Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) on the lipid lowering, anti-oxidation and concentration of proinflammatory cytokines and was investigated on hyperlipidemic rats. Methods: Male rats weighing $182.39{\pm}4.71g$ were fed high fat diet for 8 weeks and 36 rats(above 400 g) were divided into 4 groups. Each of 9 rats was divided a control group and experimental groups. We fed a control group of rats a basal diet and administered normal saline(100 mg/kg, 1 time/1 day) for 4 weeks. And we fed each experimental group of rats basal diet and administered an extract of Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) extracts(100 mg/kg, 200mg/kg, 300 mg/kg, 300 mg/kg, 1 time/1 day) for 4 weeks. At the end of the experiment, the rats were sacrificed to determine their chemical composition. We measured lipid of plasma and liver, concentration of proinflmmatory cytokines, anti-oxidative activity and $TNF-{\alpha}$, Apo-B, Apo-E and leptin gene expression. Results: 1. Concentration of plasma free fatty(FFA) showed no significant difference in all the treatment groups. Concentration of plasma triglyceride(TG) showed a significant decrement in the 300 mg/kg in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups than that of control group. 2. Concentration of plasma total cholesterol showed a significant decrement in the 200 and 300 mg/kg in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups than that of control group. Concentration of plasma low density lipoprotein(LDL)-cholesterol showed a Significant decrement in the 300 mg/kg in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups than that of control group. Concentration of plasma high density lipoprotein(HDL)-cholesterol showed a significant increment in the 300 mg/kg in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) group. 3. Concentration of liver total cholesterol showed a tendence to decrease in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups. Concentration of liver TG showed a significant decrement in all Ojeoksangamibang groups than that of control group. 4. Concentration of plasma and liver thiobarbituric acid reactive substance(TBARS) showed a tendence to decrease in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups. 5. The values of glutathione peroxidase(GSH-Px), superoxide dismutase(SOD) and catalase(CAT) activity showed a significant increment in all Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups than that of control group. 6. The values of plasma aspartate aminotransferase(AST) and alanine aminotransferase(ALT) activity showed no significant different in all treatment group. 7. Concentration of plasma $interleukin(IL)-1{beta}$ showed no significant difference in all the treatment groups. Concentration of plasma IL-6 showed a significant decrement in the 300 mg/kg in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) group than that of control group. Concentration of plasma tumor necrosis $factor-{\alpha}(TNF-{\alpha})$ a siginifant decrement in the 200 and 300 mg/kg in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) group than that of control group. However the concentration of plasma IL-10 in the 300 mg/kg Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups showed a significant increment than that of control group. 9. In the analysis of reverse transcription-polymerase chain reaction(RT-PCR), gene expression of $TNF-{\alpha}$, Apo-B and Apo-E in the Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups showed a lower expression than that of control group. However the gene expression of leptin showed no difference in the treatment groups. 10. The ratio of $TNF-{\alpha}$, Apo-B, and Apo-E per ${\beta}-actin$ expression in the Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups showed a significant decrement than that of control group. However The ratio of leptin expression per ${\beta}-actin$ expression showed no significant difference among all the treatment groups. Conclusions: According to above results, in lowering lipid effect, anti-oxidation and control of pro-inflammatory cytokines production, Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) gives effect.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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