• IMMUNE NETWORK
• /
• 제5권1호
• /
• pp.30-35
• /
• 2005

Background: p38 and extracellular signal-regulated kinase (ERK) mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling are thought to have critical role in lipopolysaccharide (LPS)-induced immune response but the molecular mechanism underlying the induction of these signaling are not clear. Methods: Specific inhibitors for p38, SB203580, and for ERK, PD98059 were used. Cells were stimulated by LPS with or without specific MAPK inhibitors. Results: LPS activated inducible nitric oxide synthase (iNOS), subsequent NO productions, and pro-inflammatory cytokine gene expressions (TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6, and IL-12). Treatment of both SB203580 and PD98059 decreased LPS-induced NO productions. Concomitant decreases in the expression of iNOS mRNA and protein were detected. SB203580 and PD98059 decreased LPS-induced gene expression of IL-$1{\beta}$ and IL-6. SB203580 increased LPS-induced expression of TNF-${\alpha}$ and IL-12, and reactive oxygen species production, but PD98059 had no effect. Conclusion: These results indicate that both p38 and ERK pathways are involved in LPS-stimulated NO synthesis, and expression of IL-$1{\beta}$ and IL-6. p38 signaling pathways are involved in LPS-induced TNF-${\alpha}$ and IL-12, and reactive oxygen species plays an important role in these signaling in macrophage.

• International Journal of Oral Biology
• /
• 제39권1호
• /
• pp.15-22
• /
• 2014

Aggregatibacter actinomycetemcomitans is an important pathogen in the development of localized aggressive periodontitis. Lipopolysaccharide (LPS) is a virulent factor of periodontal pathogens that contributes to alveolar bone loss and connective tissue degradation in periodontal disease. Our present study was designed to investigate the cytokine expression and signaling pathways regulated by A. actinomycetemcomitans LPS (Aa LPS). Cytokine gene expression profiling in RAW 264.7 cells was performed by microarray analyses. The cytokine mRNA and protein levels and related signaling pathways induced by Aa LPS were measured by RT-PCR, ELISA and western blotting. Microarray results showed that Aa LPS strongly induced the expression of NF-${\kappa}B$, NF-${\kappa}B$-related genes, inflammatory cytokines, TNF-${\alpha}$ and IL-$1{\beta}$ in RAW 264.7 cells. NF-${\kappa}B$ inhibitor pretreatment significantly reduced the levels of TNF-${\alpha}$ and IL-$1{\beta}$ mRNA and protein. In addition, the Aa LPS-induced TNF-${\alpha}$ and IL-$1{\beta}$ expression was inhibited by p38/JNK MAP kinase inhibitor pretreatment. These results show that Aa LPS stimulates TNF-${\alpha}$ and IL-$1{\beta}$ expression through NF-${\kappa}B$ and p38/JNK activation in RAW 264.7 cells, suggesting the essential role of this pathway in the pathogenesis of localized aggressive periodontitis.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제41권5호
• /
• pp.452-461
• /
• 1994

연구배경: ARDS발생 기전에 있어 TNF-$\alpha$나 IL-$1{\beta}$의 역할은 이들이 폐혈관 내피세포에 작용하여 모세혈관의 투과성을 증가시키는 것으로 추정되나 ARDS환자 발생 예측 지표로서의 TNF-$\alpha$ 및 IL-$1{\beta}$의 임상적 유용성에 대한 지금까지의 연구결과는 부정적이다. 이는 기존연구들이 다양한 질환들을 대상으로 함으로써 ARDS 발생기전의 다양성이 ARDS환자 발생 예측지표로서의 TNF-$\alpha$의 유용성을 부정적으로 나타나게하였을 가능성을 배제할 수 없다. 이에 저자들은 ARDS 발생이 내독소와 cytokines등에 의한 작용인 것으로 알려지고 있는 패혈증 증후군 환자들을 대상으로 TNF-$\alpha$와 IL-$1{\beta}$의 ARDS 발생의 예측 표지자로서 임상적 효용성을 검토하고자 본 연구를 시행하였다. 방법: 패혈증 증후군환자들을 대상으로 ARDS발생군(이하 ARDS군, 16명)과 호흡부전 상태에서 ARDS로는 진행하지않은 급성호흡 부전군(Acute hypoxemic respiratory failure group, 이하 AHRF군, 20명)으로 분류하여 등록시, 24시간 및 72시간후에 채혈하여 ARDS군은 ARDS 발생시에, AHRF군은 동맥혈 산소분압에 대한 폐포 산소분압의 비가 가장 낮은 시점의 TNF-$\alpha$와 IL-$1{\beta}$의 농도를 비교하였다. 또한 ARDS 및 AHRF군에서 쇽 발생군과 비발생군으로 분류하고 쇽 발생시에 측정된 TNF-$\alpha$와 IL-$1{\beta}$를 비발생군의 TNF-$\alpha$ 및 IL-$1{\beta}$의 값과 비교하였다. 대조군은 건강 대조군으로서 1회만 채혈하였다. 결과: 1) 혈중 TNF-$\alpha$의 농도: 본 연구에 사용한 Predicta kit의 TNF-$\alpha$ 농도 측정의 민감도는 평균${\pm}2$표준편차의 하한값이 10pg/mL이며, 특이도는 100%로, ARDS군 16명중 8명이, AHRF군 20명중 12명이 10pg/mL 이상으로 측정되어 두 군사이에서 혈중 TNF-$\alpha$가 10pg/mL 이상 발현된 비율의 차이는 없었다. ARDS 및 AHRF군의 혈중 TNF-$\alpha$의 중앙값 농도는 각각 10.26pg/mL(<10-16.99pg/mL, 사분위수범위, interquartile range), 10.82pg/mL(<10-20.38pg/mL)로서 두 군 사이에는 유의한 차이가 없었으며 (Fig. 1), ARDS 발생 전후의 혈중 TNF-$\alpha$의 농도도 중앙값이 10pg/mL미만(<10-15.32)pg/mL 및 10pg/mL미만(<10-10.22)pg/mL로서 유의한 차이가 없었고 6명중 2명만이 ARDS 발생 전에 비하여 TNF-$\alpha$의 값이 증가되었다. ARDS 및 AHRF군에서 패혈성 쇽이 발생한 환자들(26명)의 TNF-$\alpha$의 농도는 12.53(<10-20.82)pg/mL로서 비발생군(10명) <10pg/mL에 비해 유의하게 높았으나(p<0.01)(Fig. 2), 전체 생존군(<10, <10-12.92pg/mL)과 사망군(11.80, <10-20.8pg/mL)사이에는 유의한 차이가 없었다(P=0.28). 2) 혈중 IL-$1{\beta}$의 농도: 본 연구에 사용한 Quantikine kit의 최저 측정치는 0.3ng/mL로서 건강 대조군 10명중 1명을 제외한 모두에서 IL-$1{\beta}$측정치가 0.3pg/mL이하였다. ARDS 및 AHRF군의 검체 중 0.3ng/mL 이하로 측정된 경우는 ARDS, AHRF군에서 각각 1예가 있었다 ARDS 및 AHRF군의 혈중 IL-$1{\beta}$의 농도는 각각 2.22(1.37-8.01)ng/mL, 2.13(0.83-5.29)ng/mL으로서 두 군사이에는 유의한 차이가 없었으며(Fig. 3), ARDS 발생전(2.53, 0.3-8.38ng/mL)과 발생후(5.35, 0.66-11.51ng/mL)에서도 차이가 없었다. 패혈성 쇽 발생군(2.51, 1.28-8.34ng/mL)과 비발생군(1.46, 0.15-2.13ng/mL)사이에서는 통계적인 유의한 차이는 없었으나 비발생군에서 낮은 경향을 보였다(각각 P=0.44, P=0.054)(Fig. 4). 생존군과 사망군의 비교에 있어서는 각각 1.37(0.4-2.36), 2.84(1.46-8.34)ng/mL로서 생존군에서 유의하게 낮았다(p<0.05). 결론: 혈중내 TNF-$\alpha$의 농도는 패혈증증후군 환자들에서 패혈성 쇽의 발생과는 연관성이 있으나 혈중내 TNF-$\alpha$ 및 IL-$1{\beta}$의 농도 측정이 ARDS 발생의 예측 지표로서는 임상적 효용성이 적은 것으로 사료 되었다.

• 한국식품영양학회지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.343-350
• /
• 2015

Lonicera japonica 에탄올 추출물의 처리에 의하여 LPS에 의해서 활성화된 RAW 264.7 세포에서 NO의 생성량과 TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$ 및 IL-6와 같은 염증성 사이토카인의 분비를 억제하였고, MAPK family인 ERK, p38 및 JNK의 인산화와 $I{\kappa}-B{\alpha}$의 분해를 억제하였다. LPS로 유도한 endotoxin shock 동물실험에서 Lonicera japonica 에탄올 추출물 20 mg/kg에서 LPS로 유도한 endotoxin shock에 대한 생존율을 3배 이상 증가시켰으며, 생존시간도 1.3~1.4배 증가시켰다.

• Nutrition Research and Practice
• /
• 제11권2호
• /
• pp.90-96
• /
• 2017

BACKGROUND/OBJECTIVES: Although the antioxidative effects of lycopene are generally known, the molecular mechanisms underlying the anti-inflammatory properties of lycopene are not fully elucidated. This study aimed to examine the role and mechanism of lycopene as an inhibitor of inflammation. METHODS/MATERIALS: Lipopolysaccharide (LPS)-stimulated SW 480 human colorectal cancer cells were treated with 0, 10, 20, and $30{\mu}M$ lycopene. The MTT assay was performed to determine the effects of lycopene on cell proliferation. Western blotting was performed to observe the expression of inflammation-related proteins, including nuclear factor-kappa B ($NF-{\kappa}B$), inhibitor kappa B ($I{\kappa}B$), mitogen-activated protein kinase (MAPK), extracellular signal-related kinase (ERK), c-jun NH2-terminal kinase (JNK), and p38 (p38 MAP kinase). Real-time polymerase chain reaction was performed to investigate the mRNA expression of tumor necrosis factor ${\alpha}$ ($TNF-{\alpha}$), interleukin-1 beta ($IL-1{\beta}$), interleukin-6 (IL-6), inducible nitric oxide synthase (iNOS), and cyclooxygenase-2 (COX-2). Concentrations of nitric oxide (NO) and prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$) were determined via enzyme-linked immunosorbent assays. RESULTS: In cells treated with lycopene and LPS, the mRNA expression of $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-6, iNOS, and COX-2 were decreased significantly in a dose-dependent manner (P < 0.05). The concentrations of $PGE_2$ and NO decreased according to the lycopene concentration (P < 0.05). The protein expressions of $NF-{\kappa}B$ and JNK were decreased significantly according to lycopene concertation (P < 0.05). CONCLUSIONS: Lycopene restrains $NF-{\kappa}B$ and JNK activation, which causes inflammation, and suppresses the expression of $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-6, COX-2, and iNOS in SW480 human colorectal cancer cells.

• Mycobiology
• /
• 제38권2호
• /
• pp.144-148
• /
• 2010

$\beta$-Glucans have been known to exhibit antitumor activities by potentiating host immunity by an unknown mechanism. The C-type lectin dectin-1, a $\beta$-glucan receptor, is found on the macrophage and can recognize various $\beta$-glucans. Previously, we demonstrated the presence of $\beta$-glucan receptor, dectin-1, on the Raw 264.7 cells as well as on murine mucosal organs, such as the thymus, the lung, and the spleen. In order to investigate immunopotentiation of innate immunity by $\beta$-glucan, we stimulated a murine macrophage Raw 264.7 cell line with $\beta$-glucans from Pleurotus ostreatus, Saccharomyces cerevisiae, and Laminaria digitata. Then, we analyzed cytokines such as tumor necrosis factor (TNF)-$\alpha$ and interleukin (IL)-6 by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). In addition we analyzed gene expression patterns in $\beta$-glucan-treated Raw 264.7 cells by applying total mRNA to cDNA microarray to investigate the expression of 7,000 known genes. When stimulated with $\beta$-glucans, the macrophage cells increased TNF-$\alpha$ expression. When co-stimulation of the cells with $\beta$-glucan and lipopolysaccharide (LPS), a synergy effect was observed by increased TNF-$\alpha$ expression. In IL-6 expression, any of the $\beta$-glucans tested could not induce IL-6 expression by itself. However, when co-stimulation occurred with $\beta$-glucan and LPS, the cells showed strong synergistic effects by increased IL-6 expression. Chip analysis showed that $\beta$-glucan of P. ostreatus increased gene expressions of immunomodulating gene families such as kinases, lectin associated genes and TNF-related genes in the macrophage cell line. Induction of TNF receptor expression by FACS analysis was synergized only when co-stimulated with $\beta$-glucan and LPS, not with $\beta$-glucan alone. From these data, $\beta$-glucan increased expressions of immunomodulating genes and showed synergistic effect with LPS.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제45권5호
• /
• pp.942-952
• /
• 1998

연구배경: 결핵균(m. tuberculosis) 감염에 대한 숙주의 방어기능에서 세포-매개성 면역반응이 중요하며, 항 결핵반응은 주로 T-림프구와 대식세포에 의하여 매개된다. 결핵균이 대식세포에 탐식되면 특징적인 cytokine이 분비되며 이 cytokine이 잠재적인 면역조절반응과 결핵감염시 여러가지 임상증상을 나타내는데 관여하고, 특히 육아종 형성, 건락성 괴사, 및 지연형 과민반응에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 활동성 폐결핵환자의 기관지폐포 세척액에서 대식세포에서 분비되는 대표적인 cytokine인 tumor necrosis factor-$\alpha$, interleukin-1$\beta$, interleukin-6와 interleukin-8의 자발 및 LPS 자극 후의 분비를 관찰하고자 하였다. 방 법: 폐결핵 환자 10예와 대조군 5예를 대상으로 기관지폐포 세척술을 시행하여 폐포 대식세포를 분리한 후 RPMI 1640 배양액에 폐포 대식세포가 mi당 $1 {\times}10^6$개가 되도록 희석하여 LPS 0.1 ${\mu}g/ml$, 1 ${\mu}g/ml$, 10 ${\mu}g/ml$을 첨가하거나 첨가하지 않고 $37^{\circ}C$, 5% CO2 하에서 24 시간 및 48시간 배양한 후 상층액에서 TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$, IL-6와 IL-8의 분비를 ELISA kit를 이용하여 측정하였다. 결 과: 폐포 대식세포에서 측정한 24 시간 자발적 TNF-$\alpha$의 분비는 이환된 병변 $1149{\pm}805.5$ pg/ml, 대조군 $125{\pm}109.7$ pg/ml, 비병변 $127{\pm}135.6$ pg/ml, IL-6의 분비는 이환된 병변이 $20.6{\pm}16.12$ ng/ml, 대조군 $0.91{\pm}0.58$ ng/ml, 비병변 $1.10{\pm}1.38$ ng/ml로 병변에서 유의하게 현저한 증가를 보였다(p<0.05). 폐포 대식세포에서 LPS 10 ${\mu}g/ml$로 48 시간 동안 자극한 후의 TNF-$\alpha$와 IL-6 분비능은 결핵의 이환된 병변에서 대조군이나 비병변에 1:11하여 증가된 경향을 보였다. IL-1$\beta$와 IL-8의 24시간 자발적 분비능 및 LPS 10 ${\mu}g/ml$로 48시간 동안 자극한 후의 분비능은 결핵 병변의 대식세포에서는 측정되지 못하였으며, 대조군과 비병변에서 얻어진 대식세포에서는 특별한 차이가 없었다. TNF-$\alpha$의 분비는 대부분이 처음 24 시간에 분비되었으나 IL-1$\beta$, IL-6 및 IL-8의 분비는 48시간까지 점차 증가되었다. TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$ 및 IL-6는 자발적 분비에 비하여 LPS를 0.1 ${\mu}g/ml$, 1 ${\mu}g/ml$, 10 ${\mu}g/ml$로 증가시킬 수록 분비가 증가되었으나 IL-8은 LPS 1 ${\mu}g/ml$ 시 분비가 고평부를 이루었다. 결핵 비병변에서 얻어진 폐포 대식세포에서 TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$ 분비능은 초치료 환자에서 재발환자에 비하여 현저하게 증가되었으나 IL-6와 IL-8의 분비능은 초치료와 재치료 환자에서 큰 차이가 없었다. 결 론: 폐결핵 환자의 폐포 대식세포의 cytokine 분비능은 정상 대조군에 비하여 현저하게 증가되어 있었으나 이는 직접 이환된 부위의 폐포 대식세포에 국한되었다. 또한 폐포 대식세포에서 분비되는 proinflammatory cytokine인 TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$가 특히 결핵의 초감염시 균에 대한 방어작용에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.

• Toxicological Research
• /
• 제20권3호
• /
• pp.233-239
• /
• 2004

The present study was designed to determine the impact of mercury on endotoxin-induced inflammatory cytokine expression and corresponding signal transduction in mouse kidney. Male BALB/c mice were exposed continuously to 0, 0.3, 1.5, 7.5, or 37.5 ppm of mercury in drink-ing water for 14 days and at the end of the treatment period, lipopolysaccharide (LPS, 0.5 mg/kg) was injected intraperitoneally 2 h prior to euthanasia. The doses of mercury and LPS did not cause hepatotoxicity or renal toxicity as indicated by unaltered plasma alanine aminotransferase and aspartate aminotransferase levels, and terminal UTP nucleotide end-labeling assay from kidney, respectively. Mercury decreased kidney glutathione (GSH) and with LPS, it additively decreased GSH. Mercury activated p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) and additively increased LPS-induced p38 MAPK phosphorylation. In contrast, mercury inhibited LPS-induced activation of extra-cellular signal-regulated kinase (ERK) but had no effect alone. Mercury increased the gene expression of tumor necrosis factor $\alpha$ (TN F$\alpha$) and potentiated LPS-induced TNF$\alpha$ expression. Mercury did not affect LPS-induced interleukin-1$\beta$ (IL-1$\beta$) expression but decreased LPS-induced IL-6 expression. These results suggest that low levels of mercury might augment LPS-induced TNF$\alpha$ expression by altering GSH and p38 MAPK. Mercury modulates LPS-induced p38 and ERK activation, and downstream TNF$\alpha$ and IL-6 expression in kidney, respectively.

• Journal of Periodontal and Implant Science
• /
• 제36권1호
• /
• pp.85-96
• /
• 2006

Matrix metalloproteinases (MMPs)는 치주조직내에 존재하는 세포외기질의 유지와 분해에 중요한 역할을 담당하고 있으며 이중 MMP-13은 치주질환의 진행과 깊은 관계가 있다고 알려져 있다. 이번 연구는 치주질환의 진행에 있어서 MMP-13의 활성에 대한 mitogen activated protein(MAP) Kinase의 역할을 구명하기 위해 시행되었다. 백서 치주인대세포에서의 MMP-13 mRNA의 발현은 RT-PCR에 의하여, 그리고 MAP Kinase의 발현은 Western blot에 의하여 측정하였다. $Interleukin-1{\beta}$(IL $-1{\beta}$), Tumor necrosis $factora(TNF-{\alpha})$와 parathyroid hormon(PTH)는 MMP- 13 mRNA 발현을 각각 320%, 180%, 380% 증가시켰으나 bone morphogenetic protein-7(BMP-7)은 MMP-13 mRNA의 발현을 증가시키지 않았다. p38 MAP Kinase 억제제인 SB203580은 IL $-1{\beta}$ 유도 MMP-13의 발현을 약 40% 정도 억제시켰으나, PTH-유도 MMP-13 mRNA의 발현은 억제하지 못했다. IL $-1{\beta}$는 MMP- 13 mRNA의 반감기를 약 2시간 정도로 증가시켰으나, p38 MAP Kinase 억제제로 전처치한 경우에는 반감기가 60분으로 줄어들었다. $IL-1{\beta}$는 p38 MAP kinase와 JNK의 인산화 활성을 증가시켰으나 PTH, $TNF-{\alpha}$와 BMP-7은 p38, JNK, ERK의 활성을 증가시키지 못했다. 이상의 연구결과는 p38 MAP Kinase가 백서 치주인대세포에서의 MMP-13 mRNA 발현을 조절하는데 중요한 역할을 담당함을 시사하였다.

• 대한한의학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.1-11
• /
• 2006

Objectives : We investigated the effect of Dohongsamul-tang (DHSMT) on the production of various cytokines in lipopolysaccaride (LPS) stimulated peripheral mononuclear cells (PBMCs) from CI patients. Methods: Cell viability was determined using MTT assay. ELISA was carried out for investigating $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-6, IL-8, IL-4, and $TGF-{\beta}$ 1 Results : The amount of tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$, interleukin (IL)-$1{\beta}$, IL-6, IL-8, IL-4, and transforming growth factor(TGF)-${\beta}$ 1 in PBMC culture supernatant significantly increased in the LPS treated cells compared to unstimulated cells. We show that DHSMT inhibited the production of TNF-${\alpha}$, IL-1${\beta}$, IL-6, IL-8, and IL-4 induced by LPS in a dose dependent manner. The maximal inhibition rate of the TNF-${\alpha}$, IL-1${\beta}$, IL-6, IL-8, and IL-4 production by pretreatment of DHSMT (1.0mg/ml) was 38.52 ${\pm}$ 2.5% (P < 0.01), 44.02 ${\pm}$ 3.5% (P < 0.05), 45.32 ${\pm}$ 2.3% (P < 0.01), 42.30 ${\pm}$ 3.1% (P < 0.05), and 49.70　${\pm}$　3.1%(P ＆lt; 0.05), respectively. On the other hand, DMSMT significantly increased the LPS-induced TGF-${\beta}$ 1 production(P<0.05). Conclusions : Taken together. these results suggest that DHSMT might have regulatory effects on cytokine production, which might explain its beneficial effect in the treatment of CI.