Anti-inflammatory effect of hexane fraction from Eisenia bicyclis on RAW 264.7 cells and mouse ear edema

Abstract

우리 몸에서 일어나는 염증반응은 외부 항원의 침입에 대한 중요한 면역 체계이다. 하지만 과도한 염증성 반응이 발생할 경우 여러 가지 염증성 질병을 유발하게 된다. 다년생 갈조류인 대황은 항균 활성과 항산화 능력이 밝혀진 바 있지만, 대식세포에서 가지는 항염증 활성은 현재까지 자세하게 연구된 바가 없다. 이 논문에서 대황의 헥산 분획물 (EHF)이 염증성 반응을 조절하여 염증인자의 생성을 억제하고, 항산화 능력과 세포 보호 기능을 가지는 천연 항염증성 물질임이 밝혀졌다. 대황의 항염증 활성 확인을 위하여, 대황 분획물중 NO 생성 억제 능력이 가장 뛰어난 헥산 분획물 (EHF)을 이용 하였다. LPS로 염증을 유도시킨 RAW 264.7 세포에서 EHF (10, 25, 50 μg/mL)는 염증성 매개체인 NO, PGE2, 그리고 ROS의 생성을 감소시켰다. NO와 PGE2를 생성하는 iNOS와 COX-2 효소 발현에 영향을 미치는 EHF의 효과를 확인하기 위해 Western blot을 이용하였으며, EHF의 처리에 따라 농도 의존적으로 염증성 단백질의 발현이 감소하였다. RT-PCR을 통하여 이 단백질들의 mRNA들을 확인함으로써, 염증성 단백질과 매개물의 조절이 유전자 전사 단계에서부터 발생한다는 것을 추가로 확인하였다. 그리고 EHF의 처리를 통해 항산화 효소 hemeoxygenase (HO)-1가 mRNA 전사 단계에서 발현이 증가함을 알 수 있었다. 염증성 cytokine인 tumor necrosis factor (TNF)-α와 interleukin (IL)-6, interleukin (IL)-1β의 생성 또한 EHF의 처리에 의하여 전사적 단계에서부터 감소하는 것을 확인 하였다. Western blot과 Confocal 촬영, 그리고 면역 형광 분석법을 이용한 실험 결과를 통해 EHF의 처리에 의해서 NF-κB의 핵으로의 이동과 promoter활성이 현저히 줄어 들었음을 알 수 있었다. LPS를 이용한 염증 반응 유도와 NF-κB의 활성 과정이 어떠한 신호전달 체계를 통해 조절 되었는지 확인하기 위하여 Akt와 extracellular-signal regulated kinase (ERK), c-Jun NH2-ternimal kinase (JNK), p38의 인산화 정도를 Western blot을 통해서 확인한 결과, EHF의 처리에 따라 MAPKinase와 Akt의 인산화가 농도 의존적으로 감소하였다. in vitro 실험에 이어, 쥐의 귀에 부종을 일으킨 후 EHF를 처리하여 EHF의 in vivo에서의 효과도 확인하였다. EHF의 처리는 부종을 상당히 억제 시켰으며 이와 같은 실험 결과들은 EHF가 in vivo와 in vitro에서 효과적으로 염증성 반응을 감소시키는 기능성 물질로 이용 될 수 있음을 시사한다.