Dextran Sodium Sulfate 유발 장염 모델에서 루테올린의 치료효과

Effect of the Flavonoid Luteolin for Dextran Sodium Sulfate-induced Colitis in NF-${\kappa}B^{EGFP}$ Transgenic Mice

전염증성 사이토카인의 분비를 조절하는 전사인자인 NF-${\kappa}B$는 염증성 장질환 환자의 대장 점막에서 발현이 증가되어 있다고 보고하고 있으며 이를 억제하여 대장의 염증을 억제하려는 연구가 진행 중이다. 루테올린은 다양한 한약제에 포함되어 있는 플라보노이드 중 하나로 항염증 및 항산화작용이 있다고 알려져 있으며 LPS 자극된 대식세포에서 TNF-${\alpha}$ 분비의 억제 뿐만 아니라 전사인자인 NF-kB의 발현을 억제하여 항염증작용을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 DSS을 이용한 염증성 장질환 모델에서 루테올린의 장염의 치료효과를 보고자 하였다. C57BL/6 NF-${\kappa}B^{EGFP}$ 쥐에게 2.5% DSS를 투여하여 장염을 유발하였으며 치료군(n=6)에서는 매일 루테올린(1 mg/kg, vol 0.1 ml)을 비위관을 통해 경구투여 하였으며, 비치료군(n=6)에서는 매일 같은 양의 vehicle(vol 0.1 ml)를 투여하여 정상대조군(n=6)과 비교하였다. 실험 기간 동안 질병활성도를 기록하였으며, 투약 6일 후 모든 쥐를 희생하여 대장을 분리하여 길이를 측정하고, 조직검사를 시행하였다. 또한 대장점막조직을 배양하여 m IL-12 p40의 분비를 측정하였고, 공초점 형광현미경하에서 EGFP 발현의 정도를 관찰하였다. 질병의 활성도의 관찰에서 치료군에서 2.7점, 비치료군에서 2.5점으로 양군 사이에 유의한 차이가 없어 루테올린에 대한 장염예방효과는 없었다. 또한 치료군과 비치료군에서 대장점막의 m IL-12 p40의 분비 각각 $535.2{\pm}198.2pg/ml$, $412.5{\pm}48.2pg/ml$ 로 양군 사이의 차이는 없었다. 흥미롭게도 EGFP 발현은 치료군에서 오히려 높게 나타났으며, 공초점 형광현미경관찰에서 대부분의 고유근층하 대식세포에서 증가되어 있음을 알 수 있었다. 이상의 결과로 루테올린의 경구 투여는 DSS 유발 염증성 장질환 모델에서 대장 점막 염증을 억제하는 대체 요법으로써의 치료효과는 관찰할 수 없었으며, 향후 항염증작용이 있다고 알려져있는 플라보노이드 물질의 개발에 신중함이 있어야 할 것으로 사료된다.

Background: Luteolin, a flavone found in various Chinese herbal medicines is known to possess anti-inflammatory properties through its ability to inhibit various proinflammatory signaling pathways including NF-${\kappa}B$ and p38 MAPK. In this study, we investigated the potential therapeutic effect of luteolin on dextran sodium sulfate (DSS)-induced colitis. Materials and Methods: We used a transgenic mouse model expressing the enhanced green fluorescent protein (EGFP) under the transcriptional control of NF-${\kappa}B$ $cis$-elements. C57BL/6 NF-${\kappa}B^{EGFP}$ mice received 2.5% DSS in their drinking water for six days in combination with daily luteolin administration (1mg/kg body weight, 0.1ml vol, intragastric) or vehicle. NF-${\kappa}B$ activity was assessed macroscopically with a Charge-Coupled Device (CCD) camera and microscopically by confocal analysis. Results: A significant increase in the Disease Activity Index (DAI), histological score (p<0.05), IL-12 p40 secretion in colonic stripe culture (p<0.05) and EGFP expression was observed in luteolin and/or DSS-treated mice compared to water-treated mice. Interestingly, a trend toward a worse colitis (DAI, IL-12p40) was observed in luteolin-treated mice compared to non-treated DSS-exposed mice. In addition, EGFP expression (NF-${\kappa}B$ activity) strongly increased in the luteolin-treated mice compared to control mice. Confocal microscopy showed that EGFP positive cells were primarily lamina propria immune cells. Conclusions: These results suggest that luteolin is not a therapeutic alternative for intestinal inflammatory disorders derived for primary defects in barrier function. Thus, therapeutic intervention targeting these signaling pathways should be viewed with caution.