Anti-inflammatory activity of ethyl acetate fraction of Ecklonia stolonifera ethanolic extract in lipopolysaccharide- stimulated RAW 264.7 cells

Abstract

본 연구에서는 곰피의 항염증 효과를 알아보기 위해 마우스 유래 대식세포주인 RAW 264.7 세포에 lipopolysaccharide (LPS)를 처리하여 염증매개물질의 생성을 유도하고 이에 대한 곰피(Ecklonia stolonifera)의 주정 추출물에서 분획된ethyl acetate fraction (ESA)의 염증 저해효과를 분석하였다. 그리고 LPS를 주사하여 염증을 유도한 쥐의 혈액과 조직에서도 ESA의 염증억제효과를 분석하였다. RAW 264.7세포에 LPS 자극에 의해 생성되는 nitric oxide (NO)와 prostaglandin E2 (PGE2)의 양은 ESA(25,50,100 μg/mL)의 처리에 의해 농도의존적으로 감소되었다. ESA에 의한 염증촉진성 (pro-inflammatory) cytokine인 interleukin-1β (IL-1β), interleukin-6 (IL-6), tumor necrosis factor-α (TNF-α)의 생성량억제도 ELISA를 통해 확인하였다. 이들 염증 매개물질을 생성하는 효소인 inducible nitric oxide synthase (iNOS)와 cyclooxygenase-2 (COX-2)의 단백질 발현은 ESA에 의해 억제되었으며, 두 단백질의 mRNA발현 또한 억제되었다. ESA를 처리하였을 때 항염증 효과에 관련된 기전을 살펴보기 위해 염증성 매개물질들의 유전자 발현을 조절하는데 작용하는 전사인자인 Nuclear factor-kappa B (NF-κB)의 활성화가 억제되는 것을 Immnofluorescence와 Western blot으로 확인하였으며 이는 inhibitory kappa B (IκΒ)의 인산화 및 분해를 억제시킴으로써 조절되는 것으로 확인하였다. 그리고 mitogen-activated protein kinases (MAPKs) protein인 extracellular signal regulated kinase (ERK), c-jun NH2-terminal kinase (JNK) 및 p38 MAPK의 인산화가 ESA에 의해서 감소되는 것을 확인하였다. 또한 ESA와 LPS를 경구투여한 쥐의 조직을 분석한 결과, 혈액에서TNF-α, IL-1β, IL-6의 생성이 감소하고, 비장에서 MAPKs의 활성이 억제되는 것을 확인하였다. 이상의 결과에서 LPS에 의해 자극된 RAW 264.7세포와 쥐 조직에서의 염증성 매개체들의 발현 및 생성은 ESA처리에 의해 효과적으로 억제되는 것으로 관찰되었다. 이는ERK, JNK, p38 MAPK경로의 활성화 저해와 그에 따른 NF-κΒ의 활성화가 저해되고, 결과적으로 iNOs 와 COX-2의 발현 감소를 통해서 염증반응이 억제 되는 것으로 판단된다. 따라서 본 결과는 ESA가 염증성 질환의 치료 및 예방을 위한 기능성 식품 소재가 될 수 있음을 시사한다.