The anti-inflammatory effect of ethanolic extract of Sargassum serratifolium in LPS-induced BV2 microglial cells

Abstract

소교세포 (microglia)는 뇌에서 주된 면역세포로 알려져 있다. 소교세포의 활성화는 nitric oxide (NO), tumor necrosis factor (TNF)-과 interleukins 등과 같은 다양한 신경독소인자를 생산함으로써 신경 질환과 관련이 있다. 그러므로, 신경염증을 일으키는 소교세포 활성화 억제는 알츠하이머병, 파킨슨병, 다발성경화증 등 신경병성질환의 치료적 관점에서 주요한 수단으로 기대된다. 본 연구에서, 신경염증 질병에 대한 기능성물질로서 톱니모자반 에탄올 추출물 (Sargassum serratifolium, ESS)의 항염증효과를 측정하였다. 톱니모자반을 95% 알코올로 주정추출물을 얻고, 이를 BV2 세포에 농도별로 처리하여 lipopolysaccharide (LPS)로 자극한 후에 생성되는 염증 매개체들을 측정하여 염증억제의 분자적 메커니즘을 확인하였다. Nitric oxide (NO)측정은 Griess 시약을 이용하였고, prostaglandin E2 (PGE2)와 interleukin (IL)-6, tumor necrosis factor (TNF)-와 같은 염증성 cytokines은 ELISA를 통해 억제수준을 확인하였다. 이들의 생성 효소인자들인 inducible nitric oxide synthase (iNOS)와 cyclooxygenase (COX)-2는 Western blot으로 단백질 수준을, RT-PCR을 통해 mRNA 발현이 줄어드는 것을 확인하였다. 뿐만 아니라, ESS가 이들의 발현을 조절하는 전사인자인 nuclear factor kappa B (NF-B)의 활성화의 억제와 핵에서의 NF-B 수준과 세포질에서의 inhibitory kappa B (IB) 수준이 감소와, 세포질에서의 NF-B수준 증가를 발견함으로써, ESS가 NF-B가 세포질에서 핵으로 이동함을 억제하는 것을 확인하였다. 또한, luciferase assay를 통해 NF-B의 전사활성이 줄어든 것을 확인하였다. NF-B-IB의 결합 조절의 상위인자인 p38 MAPK와 c-Jun N terminal kinases (JNK) 1/2의 인산화를 Western blot을 이용하여 ESS가 감소시키는 것을 확인하였다. 위의 결과들을 통해서, LPS로 인해 활성화된 소교세포는 ESS에 의해 염증매개체들이 억제한다는 것을 알게 되었다. ESS는 염증 반응의 상위 조절자인 p38, ERK1/2, JNK1/2 등의 인산화를 억제하고 그 다음 단계인, IB의 분화와 NF-B의 핵으로의 이동 및 전사활성을 저해하고, 전사활성에 따른 iNOS와 COX-2의 발현을 줄이고, 그로 인해 염증물질인 NO, PGE2, IL-6 및 TNF-의 생성을 감소시킴으로써 항염증작용을 하는 것으로 증명되었다.