With the rapid developments in nanotechnology, an increasing number of nanomaterials have been applied in various aspects of our lives. Recently, pharmaceutical nanotechnology with numerous advantages has growingly attracted the attention of many researchers. Zinc oxide nanoparticles (ZnO-NPs) are nanomaterials that are widely used in many fields including diagnostics, therapeutics, drug-delivery systems, electronics, cosmetics, sunscreens, coatings, ceramic products, paints, and food additives, due to their magnetic, catalytic, semiconducting, anti-cancer, anti-bacterial, anti-inflammatory, ultraviolet-protective, and binding properties. The present review focused on the recent research works concerning role of ZnO-NP on inflammation. Several studies have reported that ZnO-NP induces inflammatory reaction through the generation of reactive oxygen species by oxidative stress and production of inflammatory cytokines by activation of nuclear factor-${\kappa}B$ ($NF-{\kappa}B$). Meanwhile, other researchers reported that ZnO-NP exhibits an anti-inflammatory effect by inhibiting the up-regulation of inflammatory cytokines and the activation of $NF-{\kappa}B$, caspase-1, $I{\kappa}B$$kinase{\beta}$, receptor interacting protein2, and extracellular signal-regulated kinase. Previous studies reported that size and shape of nanoparticles, surfactants used for nanoparticles protection, medium, and experimental conditions can also affect cellular signal pathway. This review indicated that the anti-inflammatory effectiveness of ZnO-NP was determined by the nanoparticle size as well as various experimental conditions. Therefore, the author suggests that pharmaceutical therapy with the ZnO-NP is one of the possible strategies to overcome the inflammatory reactions. However, further studies should be performed to maximize the anti-inflammatory effect of ZnO-NP to apply as a potential agent in biomedical applications.
Kim, Bowoon;Kim, Jae-Il;Kim, Hyeung-Rak;Byun, Dae-Seok
Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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v.47
no.5
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pp.527-536
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2014
An ethanolic extract from Myagropsis yendoi was fractionated using several solvents. Among these, an ethyl acetate fraction (Myagropsis yendoi ethyl acetate fraction: MYE) showed the highest anti-inflammatory activity based on inhibition of lipopolysaccharides (LPS)-induced nitric oxide (NO) production in RAW 264.7 cells. We thus investigated the molecular mechanisms underlying MYE's inhibitory effects. Pretreatment of cells with up to $30{\mu}g/mL$ of MYE significantly inhibited NO production and inducible nitric oxide synthase expression in a dose-dependent manner (P<0.05). Similarly, MYE markedly reduced the production of pro-inflammatory cytokines, such as interleukin (IL)-$1{\beta}$, IL-6, and tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$, as well as their mRNA levels. While the nuclear translocation of nuclear factor-kappa B (NF-${\kappa}B$) was strongly suppressed by MYE, the activation of a nuclear factor erythroid 2-related factor (Nrf2) was increased. Moreover, MYE significantly reduced the phosphorylation of JNK, p38 MAPK, and phosphatidylinositol 3-kinase/Akt in LPS-stimulated cells. These results indicate that MYE contains anti-inflammatory compounds, and that it might be used as a dietary supplement for the prevention of inflammatory diseases.
Journal of The Korean Society of Integrative Medicine
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v.11
no.3
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pp.159-169
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2023
Purpose : Though other Citrus spp. have reported their anti-inflammatory and antioxidative activities in previous studies, the biological activity of Kiyomi (Citrus unshiu × C. sinensis) has not been reported yet. Therefore, this study attempted to analyze the anti-inflammatory mechanisms of Kiyomi leaf ethanol extract (KLEE) in lipopolysaccharide (LPS) stimulated RAW 264.7 cells. Methods : The cytotoxic effect of KLEE in RAW 264.7 cells was determined by WST-1 assay. Bacterial endotoxin, the concentration of nitric oxide (NO) was analyzed by the Griess reaction. In addition, Western blot analysis was applied to measure the protein expression level of inducible NO synthase (iNOS). The phosphorylated status of the critical inflammatory transcription factor, nuclear factor (NF)-𝜅B, and its upstream signaling molecules, phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/Akt as well as mitogen-activated protein kinases (MAPKs), were also measured by Western blot analysis. Results : KLEE was not cytotoxic up to a concentration of 200 ㎍/㎖, and protein expression levels of iNOS and cyclooxygenase (COX)-2, enzymes that counteract NO and prostaglandin (PG) E2 production, were inhibited by KLEE treatment. The phosphorylated status of PI3K/Akt as well as MAPKs including extracellular regulated kinase (ERK), c-jun NH2kinase (JNK), and p38, were significantly attenuated by KLEE treatment in LPS stimulated RAW 264.7 cells. Moreover, one of phase II enzymes, heme oxygenase (HO)-1 which has known for its anti-inflammatory capacity, was strongly induced by KLEE treatment. Conclusion : Consequently, KLEE treatment significantly attenuated the production of NO as well as the expression levels of iNOS and COX-2 in LPS-stimulated RAW 264.7 cells. The inflammatory transcription factor, NF-𝜅B, as well as its upstream signaling molecules, PI3K/Akt and MAPKs, were also diminished by KLEE treatment with statistical significance in LPS-stimulated RAW 264.7 cells. These results suggest that KLEE might be a promising candidate for the attenuation of inflammatory disorders.
Journal of Physiology & Pathology in Korean Medicine
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v.23
no.3
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pp.673-677
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2009
In order to verify the anti-inflammatory effects of Gelidium amansii, RAW264.7 macrophages were incubated with the extract of 70% ethanol solution (Ex), and activated with the endotoxin lipopolysaccharide (LPS). Ex inhibited the expression of the pro-inflammatory enzymes, including inducible nitric oxide (NO) synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2), and the production of iNOS-mediated NO and COX-2-mediated prostglandin $E_2$ ($PGE_2$) production in a dose-dependent manner. Ex also reduced the release of the pro-inflammatory cytokines, including tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$), interleukin-1${\beta}$ (IL-1${\beta}$) and IL-6 in LPS-activated macrophages, The observed anti-inflammatory effects of Ex was associated with inactivation of the nuclear factor ${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$) that mediates the induction of iNOS, COX-2, TNF-${\alpha}$, IL-1${\beta}$, and IL-6. Further studies showed that Ex inactivated NF-${\kappa}B$ through inhibition of phosphorylation of the inhibitory ${\kappa}B$ ($l{\kappa}B$), Taken together, these results suggest that Gelidium amansii exerts anti-inflammatory effects by inhibiting the expression of pro-inflammatory enzymes and the secretion of pro-inflammatory cytokines via inactivation of NF-${\kappa}B$ and/or $l{\kappa}B$.
We examined the anti-inflammatory effect of the peel extract of the newly bred Korean apple (Malus domestica Borkh.) cultivar Green ball. To test its possible use as anti-inflammatory functional material, Raw 264.7 macrophages were treated with pro-inflammatory lipopolysaccharide (LPS) in the presence or absence of Green ball apple peel ethanol extract (GBE). Notably, up to 500 ㎍/mL of GBE did not result in any signs of inhibition on cellular metabolic activity or cytotoxicity in Raw 264.7 macrophages. Supplementation with GBE to LPS-treated Raw 264.7 macrophage significantly suppressed various pro-inflammatory responses in a dose-dependent manner, including i) nitric oxide (NO) production, ii) accumulation of inducible NO synthase and cyclooxygenase-2, iii) phosphorylation of nuclear factor-kappa B (NF-κB) subunit p65, and iv) expression of pro-inflammatory biomarker genes, including tumor necrosis factor alpha, interleukin 1 beta, interleukin 6, monocyte chemoattractant protein-1, and prostaglandin E synthase 2.
Dapsone, an antibiotic, has been used to cure leprosy. It has been reported that dapsone has anti-inflammatory activity in hosts; however, the anti-inflammatory mechanism of dapsone has not been fully elucidated. The present study investigated the anti-inflammatory effects of dapsone on bone marrow cells (BMs), especially upon exposure to lipopolysaccharide (LPS). We treated BMs with LPS and dapsone, and the treated cells underwent cellular activity assay, flow cytometry analysis, cytokine production assessment, and reactive oxygen species assay. LPS distinctly activated BMs with several characteristics including high cellular activity, granulocyte changes, and tumor necrosis factor alpha ($TNF-{\alpha}$) production increases. Interestingly, dapsone modulated the inflammatory cells, including granulocytes in LPS-treated BMs, by inducing cell death. While the percentage of Gr-1 positive cells was 57% in control cells, LPS increased that to 75%, and LPS plus dapsone decreased it to 64%. Furthermore, dapsone decreased the mitochondrial membrane potential of LPS-treated BMs. At a low concentration ($25{\mu}g/mL$), dapsone significantly decreased the production of $TNF-{\alpha}$ in LPS-treated BMs by 54%. This study confirmed that dapsone has anti-inflammatory effects on LPS-mediated inflammation via modulation of the number and function of inflammatory cells, providing new and useful information for clinicians and researchers.
Lee, Su Hyeon;Jin, Kyong-Suk;Kwon, Hyun Ju;Kim, Byung Woo
Microbiology and Biotechnology Letters
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v.44
no.2
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pp.117-123
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2016
In this study, to evaluate the anti-oxidative and anti-inflammatory effects of Carpinus pubescens Burkill ethanol extract (CPEE), we performed the 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging, reactive oxygen species (ROS) inhibition, and nitric oxide (NO) scavenging assays and an analysis of the related protein expressions. CPEE showed high DPPH radical scavenging activity and effectively increased ROS inhibition activity dose-dependently. Furthermore, CPEE induced the expression of the anti-oxidative enzyme heme oxygenase 1 and its upstream transcription factor, nuclear factor-E2-related factor 2, in RAW 264.7 cells. CPEE was associated with a reduction in NO production, which was induced by lipopolysaccharide treatment in a dose-dependent manner. The expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS), an upstream regulator of NO production, was also inhibited. Taken together, these results suggest that CPEE has anti-oxidative and anti-inflammatory activities and could be useful as a potential anti-oxidant and antiinflammatory agent.
Saba, Evelyn;Oh, Mi-Ju;Kwak, Dongmi;Roh, Seong-Soo;Kwon, Hyuk-Woo;Kim, Sung-Dae;Rhee, Man Hee
Korean Journal of Veterinary Research
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v.57
no.2
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pp.97-104
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2017
Solanum lycopersicum, commonly known as tomato, is widely used in raw, cooked, or liquid forms because it contains nutritional compounds that are beneficial for human health, including carotenoids, lycopene, ascorbic acid, vitamins, and minerals. The tomato is perhaps the most widely studied fruit, especially with respect to its cardioprotective effects. In this study, we aimed to identify the anti-inflammatory mechanisms by which the tomato elicits its anti-inflammatory properties. We treated murine macrophage RAW 264.7 cells with a tomato ethanol extract and performed various biochemical assays including nitric oxide inhibition, cell viability, RNA extraction, expression of pro-inflammatory mediators and cytokines, and immunoblotting, as well we assessed cell survival rates. Our results have shown for the first time that a tomato ethanol extract treatment can suppress nitric oxide production in a dose-dependent manner without cytotoxicity. Moreover, it inhibits the expression of pro-inflammatory mediators and cytokines and elicits its anti-inflammatory effects via the nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells ($NF-{\kappa}B$) and mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathways. In addition, administration of tomato syrup potently rescued mice from septic shock induced by lipopolysaccharide injection. Collectively, our results elucidate details regarding the anti-inflammatory mechanisms of tomato.
Berberine is an isoquinoline alkaloid found in Rhizoma coptidis, and elicits anti-inflammatory effects through diverse mechanisms. Based on previous reports that activating transcription factor-3 (ATF-3) acts as a negative regulator of LPS signaling, the authors investigated the possible involvement of ATF-3 in the anti-inflammatory effects of berberine. It was found berberine concentration-dependently induced the expressions of ATF-3 at the mRNA and protein levels and concomitantly suppressed the LPS-induced productions of proinflammatory cytokines ($TNF-{\alpha}$, IL-6, and $IL-1{\beta}$). In addition, ATF-3 knockdown abolished the inhibitory effects of berberine on LPS-induced proinflammatory cytokine production, and prevented the berberine-induced suppression of MAPK phosphorylation, but had little effect on AMPK phosphorylation. On the other hand, the effects of berberine, that is, ATF-3 induction, proinflammatory cytokine inhibition, and MAPK inactivation, were prevented by AMPK knockdown, suggesting ATF-3 induction occurs downstream of AMPK activation. The in vivo administration of berberine to mice with LPS-induced endotoxemia increased ATF-3 expression and AMPK phosphorylation in spleen and lung tissues, and concomitantly reduced the plasma and tissue levels of proinflammatory cytokines. These results suggest berberine has an anti-inflammatory effect on macrophages and that this effect is attributable, at least in part, to pathways involving AMPK activation and ATF-3 induction.
Ulcerative colitis (UC), chronic inflammatory bowel disease, is characterized by severe inflammation in the colon. Tea is one of the most popular beverages consumed worldwide. Pu-erh tea, a unique Chinese tea produced by microbial activities, possesses a broad range of health-promoting effects, including anti-aging, anti-Alzheimer's disease, antioxidation and anti-obesity. However, the inhibitory effect of Pu-erh tea on intestinal inflammation and the underlying mechanism remain unclear. The present study was designed to evaluate the regulatory effect of Pu-erh tea extract (PTE) on dextran sulfate sodium (DSS)-induced colitis clinical signs by analyzing the weight loss and colon length in mice. The inhibitory effects of PTE on inflammatory mediators, such as interleukin (IL)-6 and tumor necrosis factor (TNF)-α, and the activation of nuclear factor-κB (NF-κB) were also determined in DSS-treated colitis tissue. We observed that PTE treatment significantly inhibited the DSS-induced clinical symptoms of weight loss, decrease,in colon length, and colon tissue damage in mice. Moreover, PTE attenuated the DSS-induced levels of IL-6 and TNF-α in colon tissue. We also demonstrated the anti-inflammatory mechanism of PTE by suppressing the activation of NF-κB in DSS-treated colon tissues. Collectively, the findings provide experimental evidence that PTE may be effective in preventing and treatment of intestinal inflammatory disorders, including UC.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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