Inflammation is a protective response to infection or injury. However, prolonged inflammation can contribute to the pathogenesis of many diseases, such as cancer, diabetes, arthritis, atherosclerosis, and Alzheimer's disease. Recent studies have shown that activated macrophages, inflammatory effector cells, can react to tissue insults in a polarized manner, in which their phenotypes are polarized into two major subtypes, categorized as M1 or M2. Classical M1 activation involves the production of pro-inflammatory cytokines, such as interleukin (IL)-6 and tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$, and free radicals, while M2 or alternative activation is an anti-inflammatory phenotype involved in homeostatic processes, such as wound healing, debris scavenging, and the dampening of inflammation via the production of very low levels of pro-inflammatory cytokines and high levels of anti-inflammatory mediators, including IL-10. As part of our ongoing effort to isolate anti-inflammatory compounds from seaweeds, we investigated the effects of phlorotannins isolated from the brown alga Ecklonia stolonifera on macrophage polarization. Mouse peritoneal macrophages were treated with various concentrations of the extracts, and real-time RT-PCR analyses were performed to examine the expression of polarization markers: IL-$1{\beta}$, IL-6, and TNF-${\alpha}$ for M1 and arginase-1, peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)-${\gamma}$, found inflammatory zone-1 (Fizz-1), chitinase 3-like 3 (Ym1), and$Kr{\ddot{u}}ppel$-like factor 4 (Klf-4) for M2. The pretreatment of cells with eckol, dieckol, and phlorofucofuroeckol-A (PFF-A), isolated from the ethyl acetate fraction of E. stolonifera ethanolic extract, potentiated the anti-inflammatory M2 phenotype of the macrophages. These results indicate that phlorotannins derived from E. stolonifera can be used to enrich macrophages with markers of the M2 anti-inflammatory state.
Genome-wide association studies using large case-control samples and several hundred thousand genetic markers efficiently and powerfully assay common genetic variations. The application of these studies to inflammatory bowel disease has led to the identification of susceptibility genes and affirmed the importance of innate and adaptive immunity in the pathogenesis of disease. Efforts directed towards the identification of environmental factors have implicated commensal bacteria as determinants of dysregulated immunity and inflammatory bowel disease. Host genetic polymorphisms most likely interact with functional bacterial changes to stimulate aggressive immune responses that lead to chronic tissue injury.
Anti-inflammatory activity of the extracts of Hibiscus manihot was investigated through the evaluation of its inhibitory effect on the production of inflammatory biomarkers (i-NOS, COX-2) in RAW264.7 murine macrophage cells. Among the sequential solvent fractions (hexane, dichloromethane, ethyl acetate, n-butanol and water), the fractions of dichloromethane (1 ${\mu}g/ml$) and ethyl acetate (5 ${\mu}g/ml$) showed potential inhibitory activities on i-NOS and COX-2 activity in RAW264.7 cells. These results suggest that Hibiscus manihot might have an anti-inflammatory activity through the suppression of inflammatory markers.
Rheumatoid arthritis, osteoarthritis, and periodontal disease are bone destructive diseases mainly caused by inflammation. Various studies are being conducted to develop treatments for inflammatory bone destructive diseases. Many of these studies involve plant-derived natural compounds. In these studies, cell differentiation, signal transduction pathways, and bone resorption were measured at the cellular level. In disease-induced animal models, the amount of inflammatory mediators or matrix destructive enzymes and serum metabolic markers were measured. This study examined the effects of plant-derived natural compounds, such as flavonoids, on inflammatory bone destructive diseases. In addition, we structurally classified various substances used to maintain bone health and summarized the biological effects and related mechanisms of the components.
Kim, Al-Chan;Oh, Jae-Keun;Shin, Kyung-Ah;Kim, Young-Joo
대한의생명과학회지
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제19권1호
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pp.61-69
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2013
The aim of this study was to evaluate the effect of exercise-based cardiac rehabilitation on pro- and anti-inflammatory markers in patients with acute coronary syndrome (ACS). ACS patients who underwent percutaneous coronary intervention (PCI) and took medicine during phase II of rehabilitation were recruited for study. Subjects were divided into two groups; exercise group (EX, n=21) and a non-exercise group (non-EX, n=13). Supervised exercise program in hospital consisted of treadmill and bicycle exercise was performed three times per week for 6 weeks. Patients of EX received individual counseling, including knowledge of heart disease, risk factor modification, and physical training. Cardiopulmonary fitness, body composition, and biochemical blood factors were analyzed before and after experiment. There was no significant difference in serum levels of hs-CRP and TGF-${\beta}1$ between groups, and between time intervals. But there was a significant decrease in serum levels of IL-18 (P<.001). And there was a significant increase in ratio of IL-18 to IL-10 (P<.01) and serum levels of IL-10 (P<.001). After cardiac rehabilitation, there was significant increase in exercise duration (P<.001), maximal oxygen uptake ($VO_{2peak}$; P<.001) and decrease in submaximal rate-pressure product (sRPP; P<.05) in EX. In conclusion, exercise-based cardiac rehabilitation during phase II in patients with ACS after PCI decreased serum IL-18 (pro-inflammatory) content and ratio of IL-18 to IL-10 in serum (highly related with disease recurrence), and increased serum IL-10 (anti-inflammatory) content. In addition, it led to improved cardiopulmonary fitness.
Colorectal cancer (CRC) is a major cause of morbidity and mortality throughout the world, with chronic inflammation and diet as major causes in its development. Chemopreventive effects of natural dietary products have been the focus of studies for prevention over the past decade. This study was conducted to determine the effects of unpolished Thai rice during precancerous stage through the involvement of ${\beta}$-catenin, cyclooxygenase-2 (COX-2) expression and inflammatory cytokines focusing on azoxymethane (AOM)-induced aberrant crypt foci (ACF)-related to CRC. Male Sprague Dawley rats received two injections of AOM (15 mg/kg body weight) at weeks 4 and 5 while rats were treated with 20% or 70% unpolished Thai rice. The rats were sacrificed at week 38 and the colons removed for aberrant crypt foci (ACF) identification. Histopathologic changes, immunohistochemical analysis of ${\beta}$-catenin and COX-2 expression, and cytokine expression of proinflammatory and anti-inflammatory markers were determined. The administration of unpolished Thai rice significantly and dose dependently decreased the total number of ACF and the percentages of ACF with high-grade dysplasia. Interestingly, unpolished Thai rice suppressed the expression of ${\beta}$-catenin and COX-2. In addition, it also altered proinflammatory (IL-6 and IFN-${\gamma}$) and anti-inflammatory (IL- 10) markers. The results suggested that unpolished Thai rice may provide a promising dietary intake for prevention during precancerous stage of CRC development, through the involvement of ${\beta}$-catenin and COX-2 expression, and also modulate inflammatory cytokines-related to CRC.
Dangyuja (Citrus grandis Osbeck) is a native plant growing only on Jeju Island in Korea. In this study, antiinflammatory effect of dangyuja leaves on a murine macrophage cell line was investigated. RAW 264.7 murine macrophage cells were stimulated with lipopolysaccharide (LPS, $1{\mu}g/mL$) to induce expression of pro-inflammatory markers [interleukin (IL)-6 and inducible nitric oxide synthase (iNOS)]. The crude extract (80% MeOH Ex.) and solvent fractions (hexane, $CHCl_3$, EtOAc, BuOH, and $H_2O$ Ex.) were obtained from dangyuja leaves. The $CHCl_3$ fraction inhibited the nitric oxide (NO) and IL-6 production in a dose-dependent manner. Also, the $CHCl_3$ fraction inhibited mRNA expression and protein levels of iNOS in a dose-dependent manner. Furthermore, the $CHCl_3$ fraction inhibited LPS-induced nuclear factor (NF)-${\kappa}B$ activation and phosphorylation of mitogen-activated protein kinases (MAPKs: ERK, JNK, and p38). These results suggest that dangyuja leaves may inhibit LPS-induced production of inflammatory markers by blocking NF-${\kappa}B$ and MAPKs signaling in RAW 264.7 cells.
본 연구에서는 한국산 겨우살이 (Viscum album L. var. coloratum)이 아토피 피부염과 관련된 염증성 사이토카인에 영향을 미치는지 여부를 알아보았다. 실험에는 헥산, 부탄올, 에틸아세테이트, 메틸렌클로라이드, 총 4 가지 분획물을 사용하였으며, RAW264.7 마우스 대식세포와 RBL-2H3 렛트 호중구를 이용하여 염증성 마커를 연구하였다. 실험 결과 에틸아세테이트 분획이 tumor necrosis factor alpha (TNF-α), interleukin(IL)-6, IL-4의 mRNA 발현 및 단백질 분비량을 감소시켰으나, 헥산 분획은 뚜렷한 효능이 없었다. 또한 부탄올 분획은 IL-4, IL-6의 mRNA 발현을 감소시켰고, 메틸렌클로라이드 분획은 IL-4와 TNF-α의 mRNA 발현을 감소시켰다. 결과적으로 한국산 겨우살이(V. album var. coloratum)가 아토피 피부염과 관련된 사이토카인 분비를 억제시켜 항염증 효과를 나타낼 수 있으므로, 이와 관련된 기능성 화장품 개발이 가능할 것으로 사료된다.
이 연구는 장거리 승마운동이 비만중년여성들의 혈중지질, 아디포카인 및 염증지표에 미치는 영향을 분석하여 장거리 승마운동의 효과를 검증하고자 하였다. 이 연구의 대상자는 비만중년여성 9명으로 하였으며 수집된 자료는 대응표본T-검증을 이용하여 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 혈중지질성분은 장거리 승마운동 후 TC(p<.01), LDL-C(p<.01) HDL-C(p<.001)는 유의하게 증가하였다. 둘째, 아디포카인은 장거리 승마운동 후 Adiponectin은(p<.01) 유의하게 증가하였고, PAI-1은 통계적으로 유의하게 감소하였다(p<.01). 셋째, 염증지표는 장거리 승마운동 후 IL-6은 유의하게 증가하였다(p<.01). 이상의 결과에서 장거리 승마운동은 비만중년여성의 혈중지질 성분과 아디포카인, 염증지표의 변화에 긍정적인 효과가 있는 것으로 생각되며 이는 신체적, 정서적으로 큰 변화를 겪고 있는 중년여성의 비만예방 및 치료에 대한 장거리 승마운동의 효과를 부분적으로 검증한 것으로 생각된다.
High-intensive endurance exercises induce cell changes in body, changes in structures and functions of the heart, the muscles, the cartilages, and the liver, as well as increase of inflammatory cytokine. The purpose of this study was to estimate the biochemical changes in the liver and muscles during ultra-marathon race (100 km) by sections. The blood of the subjects was collected before the marathon as a control in order to analyze serum creatine kinase (CK), lactic dehydrogenase (LDH), asprtate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), total(T)-bilirubin, direct(D)-bilirubin, total protein, albumin, uric acid, gamma-glutamyltranspeptidase (${\gamma}$-GTP), alkaline phosphatase (ALP), creatinine, blood urea nitrogen (BUN), and high sensitive C-reactive protein (hs-CRP) concentrations. The CK, LDH, D-bilirubin, AST and ALT concentrations at 50 km and 100 km were significantly increased compared to the control (P<0.05). The markers at 100 km were higher than those at 50 km (P<0.05). The T-bilirubin and hs-CRP concentrations showed no difference among the groups, whereas the markers at 100 km were higher than those of the control and at 50 km (P<0.05). In conclusion, this study shows that the ultra-marathon race (100 km) may induce the damage of the skeletal muscle, liver and kidney, intravascular hemolysis and inflammatory responses.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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