Kim, Seonyoung;Kang, Seok-Seong;Choi, Soo-Im;Kim, Gun-Hee;Imm, Jee-Young
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.29
no.1
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pp.11-20
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2019
Ecklonia cava, an edible marine brown alga (Laminariaceae), is a rich source of bioactive compounds such as fucoidan and phlorotannins. Ecklonia cava extract (ECE) was prepared using 70% ethanol extraction and ECE contained 67% and 10.6% of total phlorotannins and dieckol, respectively. ECE treatment significantly inhibited receptor activator of nuclear $factor-{\kappa}B$ ligand (RANKL)-induced osteoclast differentiation of RAW 264.7 cells and pit formation in bone resorption assay (p <0.05). Moreover, it suppressed RANKL-induced $NF-{\kappa}B$ and mitogen-activated protein kinase signaling in a dose dependent manner. Downregulated osteoclast-specific gene (tartrate-resistant acid phosphatase, cathepsin K, and matrix metalloproteinase-9) expression and osteoclast proliferative transcriptional factors (nuclear factor of activated T cells-1 and c-fos) confirmed ECE-mediated suppression of osteoclastogenesis. ECE treatment ($100{\mu}g/ml$) increased heme oxygenase-1 expression by 2.5-fold and decreased intercellular reactive oxygen species production during osteoclastogenesis. The effective inhibition of RANKL-stimulated osteoclast differentiation and oxidative stress by ECE suggest that ECE has therapeutic potential in alleviating osteoclast-associated disorders.
Objectives This study aims to evaluate the wound healing effects of oral administered hot water extracts of Korean black ginseng (KBG). Methods 40 C57BL/6 mice were divided into five groups; normal, control, vitamin E 200 mg/kg, KBG 100 mg/kg, KBG 200 mg/kg, each n=8. Skin wounds were made in the back of all mice except normal group using biopsy punches. Wounds were observed on days 7 and 14 after injury. The anti-oxidant and inflammatory protein levels were evaluated using western blotting. Skin tissue was analyzed by hematoxylin & eosin and Masson's trichrome staining method. Results KBG significantly accelerated reducing wound area. KBG significantly decreased myeloperoxidase activity. KBG significantly decreased oxidative stress factors such as NADPH oxidase-4 and p22phox and increased antioxidant enzymes including nuclear factor erythroid 2-related factor2, kelch-like ECH-associated protein-1, heme oxygenase-1, superoxide dismutase, catalase and glutathione peroxidase-1/2. Moreover, KBG significantly decreased inflammation factors including nuclear factor-κB, phosphorylated inhibitor of κBα, cyclooxygenase-2, inducible nitric oxide synthase, tumor necrosis factor-α and interleukin (IL)-6 and increased anti-inflammation cytokine such as IL-4 and IL-10. In addition, KBG significantly increased tight junction proteins including claudin-1, claudin-3, claudin-4. In histopathologic, KBG made the epithelium thin and uniform, and accelerated the remodeling of collagen. Conclusions The results suggest that KBG has healing effects on skin wound in mice by anti-inflammatory and antioxidant activity.
Abeliophyllum distichum is a medicinal plant used in regional traditional medicine to relieve pain in inflammatory processes. In this study, anti-inflammatory effects of Abeliophyllum distichum flower (ADF) extract were examined. Furthermore, possible molecular mechanisms of the anti-inflammatory effects were dissected. The anti-inflammatory activity was investigated by inhibition of lipopolysaccharide (LPS) induced pro-inflammatory cytokine production in murine macrophage-like cell line Raw264.7 cells. The measurement of the induced pro-inflammatory cytokine levels were carried out by ELISA. The phosphorylation of ERK1/2, JNK, and MAPK, and the nuclear expression of nuclear factor NF-${\kappa}B$ p65 were investigated by Western blot analysis. The extract of ADF significantly decreased the production of pro-inflammatory cytokines. In addition, the extract suppressed the phosphorylation of ERK1/2, JNK, and p38 MAPK, and the nuclear translocation of NF-${\kappa}B$ p65 in activated cells. Our findings provide evidence for the popular use of Abeliophylli distichum in inflammation around Goesan region and also suggest that the flower extract has potential therapeutic benefits against various inflammatory diseases.
Jang, Changhwan;Kim, Jungjin;Kwon, Youngsun;Jo, Sangmee A.
Biomolecules & Therapeutics
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v.28
no.5
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pp.423-430
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2020
Telmisartan is an angiotensin-II receptor blocker and acts as a selective modulator of peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ). Several studies have demonstrated that telmisartan ameliorates depression and memory dysfunction and reduces brain inflammation. We hypothesized that the beneficial effects of telmisartan on brain could be due to modulation of the blood-brain barrier (BBB) function. Here, we examined the effect of telmisartan on tumor necrosis factor alpha (TNF-α)-induced expression of intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1) which plays an important role in leukocyte transcytosis through the BBB. Telmisartan blocked TNF-α-induced ICAM-1 expression and leukocyte adhesion in U87MG human glioma cells but showed no effect on human brain microvascular endothelial cells. In U87MG cells, a PPAR antagonist, GW9662 did not block the effect of telmisartan on ICAM1 expression but rather potentiated. Moreover, GW9662 caused no change in TNF-α-induced ICAM-1 expression, suggesting no implication of PPARγ in the telmisartan effect. Further studies showed that telmisartan blocked TNF-α-induced activation of c-Jun N-terminal kinase (JNK), extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2), p38, and nuclear factorkappa B (NF-κB). In contrast, inhibitors of JNK, ERK1/2 and NF-κB but not p38, blocked ICAM-1 expression induced by TNF-α. Thus, our findings suggest that the beneficial effect of telmisartan is likely due to the reduction of astrocytic ICAM1 expression and leukocytes adhesion to astrocytes, and that this response was mediated by the inhibition of JNK/ERK1/2/NF-κB activation and in the PPAR-independent manner. In conclusion, this study enhances our understanding of the mechanism by which telmisartan exerts the beneficial brain function.
Objective: This study was performed to investigate the inhibitory effect of Cheongpochukeo-tang (CCT) on lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammation model. Methods: RAW 264.7 cells were pre-treated with CCT and incubated with LPS (500 ng/ml) after 1 hour. Cell viability was measured by MTT assay to figure out cytotoxicity of CCT. The production of nitric oxide and mRNA expression of pro-inflammatory cytokine were measured. And the activation of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and nuclear factor kappa B (NF-κB) were examined to figure out molecular mechanisms of CCT's anti-inflammatory effects. In addition, mice survival rate and cytokine levels of serum were observed after treated with CCT. And mice liver tissues were observed and their cytokines levels in liver tissue were measured. Results: CCT did not have cytotoxic effect in RAW 264.7 cells. It inhibited LPS-induced nitric oxide (NO) production, but showed an increase in NO by itself at 2 mg/ml concentration. CCT inhibited mRNA expression of IL-1β, IL-6, TNF-α in a dose dependant and the activaton of MAPKs and NF-κB. In addition, CCT reduced mortality in the LPS-induced mouse model and inhibited production of cytokines in mouse serum and liver tissue. Conclusion: The results suggest that CCT could reduce LPS-induced inflammation by inhibiting MAPKs and NF-κB activaton, NO production, and pro-inflammatory cytokines secretion. Thereby, CCT could be effective medicine for the inflammatory disease.
Objective: The study was conducted to investigate the dephosphorylation of Pseudomonas aeruginosa flagellin (PA FLA) by sweet potato purple acid phosphatase (PAP) and the effect of the enzyme on the flagellin-mediated inflammatory response in the A549 lung epithelial cell line. Methods: The activity of sweet potato PAP on PA FLA was assayed at different pH (4, 5.5, 7, and 7.5) and temperature (25℃, 37℃, and 55℃) conditions. The release of interleukin-8 (IL-8) and the activation of nuclear factor kappa- light-chain-enhancer of activated B cells (NF-κB) in A549 cells exposed to PA FLA treated with or without sweet potato PAP was measured using IL-8 and NF-κB ELISA kits, respectively. The activation of toll-like receptor 5 (TLR5) in TLR5-overexpressing HEK-293 cells exposed to PA FLA treated with or without sweet potato PAP was determined by the secreted alkaline phosphatase-based assay. Results: The dephosphorylation of PA FLA by sweet potato PAP was favorable at pH 4 and 5.5 and highest at 55℃. PA-FLA treated with the enzyme decreased IL-8 release from A549 cells to about 3.5-fold compared to intact PA FLA at 1,000 ng/mL of substrate. Moreover, PA-FLA dephosphorylated by the enzyme repressed the activation of NF-κB in the cells compared to intact PA FLA. The activation of TLR5 by PA-FLA was highest in TLR-overexpressing HEK293 cells at a substrate concentration of 5,000 ng/mL, whereas PA FLA treated with the enzyme strongly repressed the activation of TLR5. Conclusion: Sweet potato PAP has the potential to be a new alternative agent against the increased antibiotic resistance of P. aeruginosa and may be a new conceptual feed additive to control unwanted inflammatory responses caused by bacterial infections in animal husbandry.
Cancer-associated antigen (CAGE) induces the expression of matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) by activating Akt, which in turn interacts with inhibitory kappa kinase $\beta$ ($I{\kappa}K{\beta}$) to activate nuclear factor ${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$). Akt and p38 mitogen activated protein kinase (p38 MAPK) are necessary for CAGE-mediated induction of the AP-1 subunit JunB, whereas extracellular regulated kinase (ERK) is necessary for the induction of fos-related antigen-1 (Fra-1). Induction of MMP-2 by CAGE requires activator of protein-1 (AP-1) to be bound. Specific binding of JunB to MMP-2 promoter sequences was shown by chromatin immunoprecipitation (ChIP) analysis.
Hyehyun Hong;Tae-Jin Park;Yu-Jung Lee;Byeong Min Choi;Seung-Young Kim
Journal of Applied Biological Chemistry
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v.66
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pp.213-220
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2023
The most common skin disease, acne, often occurs in adolescence, but it is also detected/observed in adults due to air pollution and drug abuse. One of the causative agents of acne, Cutibacterium acnes (C. acnes) plays a role in the development of skin acne by inducing inflammatory mediators. Torreya nucifera (TN) is an evergreen tree of the family Taxaceae, having well reported antioxidant, anti-proliferative, liver protection, and nerve protection properties. Improvement of these bioactive properties of natural products is one of the purposes of natural product chemistry and pharmaceuticals. We believe biorenovation could be one improvement strategy that utilizes microbial metabolism to produce unique derivatives having enhanced bioactivity. Therefore, in this study, the C. acnes-induced RAW264.7 inflammation model was used to evaluate the anti-inflammatory activity of the biorenovated Torreya nucifera product (TNB). The results showed improved viability of TNB-treated cells compared to TN-treated cells in the concentration range of 50, 100, and 200 ㎍/mL. At non-toxic concentrations, TNB inhibited the production of nitric oxide and prostaglandin E2 by suppression of inducible nitric oxide synthase and cyclooxygenase-2 protein expression. TNB also attenuated the expression of interleukin-1β, interleukin-6, interleukin-8, and tumor necrosis factor-α induced by C. acnes. Furthermore, TNB inhibited the nuclear factor-κB signaling pathway, a transcription factor known to regulate inflammatory mediators. Based on these results, this study suggests the potential of using TNB as natural material for the treatment of acnes and thus, supporting our postulation of biorenovation as an bioactivity improvement strategy.
The receptor activator of NF-${\kappa}B$ ligand (RANKL), a member of the tumor necrosis factor ligand family, has extensive functions beyond osteoclast development. RANKL is expressed in many immune cells such as osteoblasts, osteocytes, marrow stromal cells, activated T cells, synovial cells, keratinocytes, and mammary gland epithelial cells as well as in various tissues. The ligation of RANK by RANKL promotes dendritic cells (DCs) survival through prosurvival signals and the up-regulation of the anti-apoptotic proteins Bcl-2 and Bcl-$x_L$ and plays a crucial role in DCs-mediated Th1 differentiation. Therefore, RANKL plays an important role in the regulation of DCs/T cells-mediated specific immunity. This review will briefly inform our current understanding of the role of RANKL signaling in T cells-DCs communication in the immune system.
Yin, Limin;Shi, Chaohong;Zhang, Zhongchen;Wang, Wensheng;Li, Ming
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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v.25
no.5
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pp.395-401
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2021
Extended inflammation and cytokine production pathogenically contribute to a number of inflammatory disorders. Formosanin C (FC) is the major diosgenin saponin found in herb Paris formosana Hayata (Liliaceae), which has been shown to exert anti-cancer and immunomodulatory functions. In this study, we aimed to investigate anti-inflammatory activity of FC and the underlying molecular mechanism. RAW264.7 macrophages were stimulated with lipopolysaccharide (LPS) or pretreated with FC prior to being stimulated with LPS. Thereafter, the macrophages were subjected to analysis of the expression levels of pro-inflammatory mediators, including nitric oxide (NO), prostaglandin E2 (PGE), tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin-1β (IL-1β), and IL-6, as well as two relevant enzymes, inducible nitric oxide synthase (iNOS), and cyclooxygenase-2 (COX-2). The analysis revealed that FC administration blunted LPS-induced production of NO and PGE in a dose-dependent manner, while the expression of iNOS and COX-2 at both mRNA and protein levels was inhibited in LPS-stimulated macrophages pre-treated with FC. Moreover, LPS stimulation upregulated mRNA expression and medium release of TNF-α, IL-1β, and IL-6, whereas this effect was blocked upon FC pre-administration. Mechanistic studies showed that inhibitory effects of FC on LPS-induced inflammation were associated with a downregulation of IκB kinase, IκB, and p65/NF-κB pathway. Taken together, these data suggest that FC possesses an inflammation-suppressing activity, thus being a potential agent for the treatment of inflammation-associated disorders.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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