Hexane fraction from Sargassum fulvellum inhibits LPS-induced iNOS expression in RAW 264.7 via NF-kappaB pathways

Abstract

참모자반 (Sargassum Fulvellum)은 갈조류에 속하는 모자반과의 한 속으로서 한국, 중국 및 일본 연안에서 널리 분포되어 있다. 참모자반은 종기, 부종 그리고 배뇨작용 문제와 같은 다양한 염증성 병을 치료하는데 수세기 동안 부작용 없이 사용되어 왔으며 현재 항산화성, 신경 영양성, 피브린용해성, 항응고성, 그리고 해열 등의 효과들이 보고되고 있다. 그러나 참모자반의 항염증 효과에 대한 정확한 기전은 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 참모자반의 항염증효과를 알아보기 위해 lipopolysaccharide (LPS)를 마우스 유래 대식세포주인 RAW 264.7 세포에 처리하여 염증매개물질의 생성을 유도하고 이에 대한 참모자반의 n-hexane 획분의 (hexane fraction of Sargassum fulvellum, HFS) 저해효과를 분석하였다. 그리고 phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)로 부종을 일으킨 쥐 귀의 부종억제효과를 분석하였다. HFS를 농도별 (10, 25, 50 μg/ml)로 RAW 264.7 세포에 처리하여 자극시킨 후 nitric oxide (NO)와 염증촉진성 (pro-inflammatory) cytokine 생성량억제를 각각 Griess 반응과 ELISA를 통해서 분석하였다. 그 결과 HFS는 NO 생성을 농도 의존적으로 감소하였고, 염증촉진성 cytokine인 interleukin-1β (IL-1β), interleukin-6 (IL-6) tumor necrosis factor-α (TNF-α)의 생성도 감소시켰다. 그리고 이들 염증매개물질을 생성하는 효소인 inducible nitric oxide synthase (iNOS)를 mRNA와 단백질 수준에서 감소시켰다. 또한 HFS에 의해 이들 염증성 매개체들의 발현을 조절하는 주된 역할을 하는 전사인자인 nuclear factor kappa B (NF-κB)의 활성화를 분석한 결과, HSF 처리에 의해 NF-κB의 promotor 활성이 억제되었고, Immunofluorescence와 Western immunoblot analysis 결과 NF-κB가 세포질에서 핵으로의 이동이 감소되는 것을 확인하였으며, 이는 inhibitory kappa B (IκB)의 인산화 및 분해를 통해서 일어나는 것으로 확인하였다. 그리고 phosphoinositide 3-kinase (PI3K)의 downstream effector protein인 Akt와 mitogen-activated protein kinases (MAPKs) protein인 extracellular signal regulated kinase (ERK), c-jun NH2-terminal kinase (JNK) 및 p38 MAPK의 인산화가 HSF에 의해서 감소되었다. 또한 HSF는 PMA로 유도된 쥐 귀의 부종을 억제 효과적으로 억제시켰다. 이러한 결과들을 종합해보면, HSF는 LPS로 유도된 RAW 264.7 세포에서 염증성 매개체들의 발현 및 생성을 억제시켰으며, 이는 ERK, JNK, p38 MAPK 및 Akt의 인산화와 그에 의한 NF-κB의 활성억제를 통한 iNOS의 발현 억제를 나타내었다. 이상의 결과는 HSF가 염증성 반응을 억제할 수 있는 기능성 식품 소재가 될 수 있음을 나타내고 있다.