Anti-inflammatory potential of Artemisia capillaris and its constituents in LPS-induced RAW264.7 cells

Abstract

사철쑥은 비만, 아토피 질환 치료, 간 보호제 그리고 염증 반응 개선을 위한 대체 요법으로 널리 이용되어 왔다. 다른 종의 쑥으로부터 유래된 flavonoid, coumarin, triterpenoid와 같은 다양한 종류의 화합물들은 보고되었지만 이들의 항염증 효과에 대한 연구는 부족한 실정이다. 특히, 사철쑥의 메탄올 추출물과 CH2Cl2, EtOAc 그리고 n-BuOH 과 같은 용매별 분획물의 염증 상태를 조절하는 역할을 설명하는 계통적인 연구는 아직 보고된 것이 없다. 따라서, 이번 연구의 목적은 사철쑥으로부터 활성 물질을 찾아내는 것 뿐만 아니라 염증의 조절에 있어서 과학적 근거를 수립하는 것이다. 이러한 목적을 확인하기 위해서, 사철쑥을 메탄올로 추출하여 메탄올 추출물을 얻었으며, LPS 유도 RAW264.7 세포에서 NO 저해 효과를 측정하였다. 메탄올 추출물이 LPS로 자극된 NO 분비에 효과적으로 반응하고 이를 감소시켰기 때문에, 메탄올 추출물을 계통적으로 여러 유기 용매를 이용하여 분획을 실시하였다. 그 결과 CH2Cl2, EtOAc, n-BuOH 그리고 H2O 분획물을 얻었다. 분획물들 중에서, CH2Cl2, EtOAc와 n-BuOH 분획물이 LPS로 자극시킨 RAW264.7 세포로부터의 NO 분비를 강하게 억제하였다. 그 다음으로, 크로마토그래피를 통해서 CH2Cl2, 분획물로부터 scopoletin, isoscopoletin, capillin, scoparone 그리고 arcapillin을 분리하였고 n-BuOH 분획물로부터 scopolin, isoscopolin, quercetin 3-O-robinobioside (Q3R), isorhmanetin 3-O-robinobioside (IR3R) 그리고 quercetin 3-O-galactopyranosyl 7-O-α-L-rhamnoside (QGR)을 분리하였다. CH2Cl2,와 n-BuOH 분획물로부터 유래된 생리활성 화합물들은 RAW264.7 세포에서 강력한 항염증 작용을 보였으며 LPS로 유도된 NO 축적을 눈에 띄게 감소시켰다. 흥미롭게도, capillin (83.36%)과 isoscopoletin (70%)은 가장 강력한 NO 억제 효과를 보였고 양성대조군은 ~80% NO 저해를 보였다. iNOS와 COX-2와 같은 염증 마커는 염증의 진행에 있어서 중요한 역할을 한다. 따라서, 웨스턴 블롯 분석을 통해서 NO 저해의 분자적 메커니즘을 확인하였다. 그 결과, capillin과 isoscopoletin이 iNOS와 COX-2 단백질 발현을 현저히 하향 조절하였고 capillin이 isoscopoletin보다 더 뛰어난 것으로 나타났다. 요약하자면, 이번 연구 결과는 사철쑥의 메탄올 추출물, 용매별 분획물들 그리고 분리된 활성 화합물들이 NO 신호 연쇄반응을 방해함으로써 대식세포에서 염증 반응을 강력히 억제한다는 사실을 처음으로 보고한다. 더욱이, 메커니즘 연구는 iNOS와 COX-2 유전자 발현의 조절이 NO 억제와 연관된다는 것을 보여주고 이러한 결과는 염증성 질병을 완화시키는데 있어서 사철쑥의 대체적 및 치료적 가능성을 보여준다.