Inhibitory effect of Hypericum ascyron on pro-inflammatory responses in lipopolysaccharide-induced Raw 264.7 Cells

Lipopolysaccharide로 유도된 Raw 264.7 cell에서 물레나물(Hypericum asctron)의 Pro-inflammatory 억제 효과

Hypericum ascyron has long been used as medicinal plant and recent studies reported that H. ascyron has anti-diabetic, anti-oxidant, and anti-bacterial effects. In this study, inhibitory effect from H. ascyron on pro-inflammatory responses has been investigated. H. ascyron was extracted at optimal extraction condition. Total phenolic contents in water and 90% ethanol were 29.75 and 31.82 mg/g, respectively. Hyaluronidase inhibitory activity of H. ascyron extracts ($50-200{\mu}g/mL$ phenolics) was 0.00-14.81% and 15.33-47.49%, respectively. In cell viability, cell toxicity was shown at concentration of $100{\mu}g/mL$ and $30{\mu}g/mL$ of water and 90% ethanol extract. Therefore, $10-50{\mu}g/mL$ in water extracts and $5-20{\mu}g/mL$ in ethanol extracts was selected each for further study. Inducible nitric oxide synthase (iNOS) derived nitric oxide (NO) and cyclooxygenase (COX)-2-derived prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$) protein expression inhibitory effect of extracts were inhibited in a dose dependent manner, significantly. Also, the pro-inflammatory cytokines inhibitory effect such as tumor necrosis $factor-{\alpha}$, nterleukin (IL)-6 and $IL-1{\beta}$ were decreased in the dose dependent manner. The results indicate that H. ascyron extracts reduced inflammatory responses in lipopolysaccharide-induced 264.7 cells via the regulation of the iNOS, COX-2, NO, $PGE_2$, and pro-inflammatory cytokines. Therefore, H. ascyron extracts have significant anti-inflammatory effect and a source as therapeutic materials.

물레나물(Hypericum ascyron)은 예로부터 식 약용으로 사용되어져 왔으나, 물레나물의 항염증 효과와 mechanism에 대한 연구가 매우 부족하여 물레나물 추출물의 염증 생성 반응에 관여하는 기전을 규명하고자 하였다. 물레나물은 열수와 90% ethanol 추출물에서 각각 29.75, 31.82 mg/g으로 높은 phenolic 함량을 나타내었다. 물레나물 추출물의 hyaluronidase 저해 활성을 측정한 결과 $50-200{\mu}g\;phenolics/mL$ 농도에서 열수와 90% ethanol 추출물이 각각 0.00-14.81, 15.33-47.49%의 저해 활성을 나타내어 항염증 효과가 있는 것으로 판단되었다. 물레나물 추출물의 세포 독성을 측정한 결과, 열수와 90% ethanol 추출물에서 각각 $30-100{\mu}g/mL$ 농도에서 독성이 관찰되어 열수 추출물의 농도 구간을 $10-50{\mu}g/mL$, ethanol 추출물은 $5-20{\mu}g/mL$으로 선정하였다. LPS로 자극한 Raw 264.7 cell에서 iNOS, COX-2와 같은 염증성 매개체뿐만 아니라 pro-inflammatory cytokine의 생성과 발현은 물레나물의 열수와 90% ethanol 추출물에 의하여 농도 의존적으로 억제되는 것을 확인하였다. 물레나물 추출물의 염증 억제 효과는 iNOS와 COX-2를 억제함으로써 염증 반응에 관련된 물질인 NO, $PGE_2$, $TNF-{\alpha}$, IL-6, $IL-1{\beta}$ 생성을 억제하는 기작을 가지는 것으로 판단되었다. 따라서 물레나물 추출물은 다양한 염증성 질환에서 매개 물질들의 과발현에 의해 야기되는 질병을 치료하기 위한 치료제로 다양하게 활용할 수 있는 천연물 소재로 사용될 수 있을 것으로 판단되며, 물레나물의 기능성 식품 산업화를 위한 유용한 기초 자료가 될 수 있을 것으로 판단되었다.