: Anthraquinone and naphthopyrone glycosides from Cassia obtusifolia seeds exhibit hepatoprotective activity via activation of the Nrf2/HO-1 and modulation of JNK/ERK/MAPK pathways in HepG2 cells

Abstract

결명자(Cassia obtusifolia L. seeds )는 항돌연변이, 유전독성, 간보호, 급성 염증질환에 대한 치료제로써 전통적으로 중국 약제로 사용되어 왔다. 연구의 목적은 결명자의 n-BuOH 분획물에서 분리된 anthraquinone과 naphthopyrone 배당체의 간보효 효과를 측정함으로써 세포 신호전달 경로를 통한 메커니즘을 탐구하는 것이다. HepG2 세포에서의 tert-butyl hydroperoxide (t-BHP) 유도 간독성에 대하여 분리된 배당체들의 in vitro 간보호 효과가 측정되었다. HepG2 세포는 t-BHP (200 μM) 처리 전 24시간동안 다양한 농도의 화합물과 사전 처리 되었다. 2시간 후, MTT 방법을 통한 세포 생존율이 측정되었고 세포 내 reactive oxygen species (ROS)와 glutathione (GSH) level을 측정되었다. Nrf2/HO-1 발현 또한 western blot 분석을 통해 분석되었다. 게다가, MAPK 신호 경로에 대한 이 화합물들의 영향 또한 측정되었다. 하나의 anthraquinone glycoside, 1-desmethylaurantio-obtusin 2-O-β-D-glucopyranoside (1) 그리고 2개의 naphthopyrone glycosides, rubrofusarin 6-O-β-D-apiofuranosyl-(1→6)-O-β-D-glucopyranoside (2) 그리고 rubrofusarin 6-O-β-gentiobioside (3)이 반복된 컬럼 크로마토그래피를 통해 분리되었다. MTT 실험의 결과는 분리된 배당체들이 80 µM의 농도까지 독성이 없었고, 10, 20 그리고 40 µM의 농도에서 세포 생존율을 유의적으로 증가시켰음을 보여주었다. t-BHP 유도 시 관찰되는 증가된 세포 내 ROS와 감소된 GSH level은 산화적 스트레스에 대한 세포 방어 메커니즘을 통해 보호 효과를 가지는 배당체들의 처리를 통해 개선되었다. 흥미롭게도, rubrofusarin gentiobioside가 시험 농도 범위 내에서 양성 대조군인 silymarin (12.5 µg/mL)보다 보호 효과가 더 뛰어나게 나타났고 ROS 생성을 대부분 억제하였다. 게다가, 화합물의 사전처리는 Nrf2 매개 HO-1 발현을 증가시켰다. 또한, 배당체들은 mitogen-activated protein kinase (MAPK) family에 속하는 c-Jun N-terminal kinase (JNK), extracellular signal-regulated kinase (ERK) 그리고 p38 의 인산화를 향상시켰다. 따라서, 이번 연구는 결명자로부터 분리된 anthraquinone과 naphthopyrone 배당체들이 HepG2 세포에서의 t-BHP 유도 산화적 손상에 대하여 ROS 생성을 감소시키고 Nrf2 활성화를 통한 HO-1의 상향 조절과 JNK/ERK/MAPK 신호전달 경로의 조절을 통한 간보호 효과를 제시한 것이다.