Objectives : The neuroprotective effects of bee venom (BV) have been demonstrated in many studies, but bee venom has many side effects. So we used sweet bee venom (SBV), which has high molecular elements removed to reduce the side effects. I examined the neuroprotective effect of sweet bee venom in 1-methyl-4-phenylpyridine ($MPP^+$)-induced human neuroblastoma SH-SY5Y cells. Methods : To observe the possible toxicity of SBV itself, SH-SY5Y cells were treated with SBV in various concentrations for 3 h and $MPP^+$ in concentrations (1 and 5mM) for 24h. To investigate the protective effect of SBV against $MPP^+$ toxicity, SH-SY5Y cells were pretreated with vehicle or nontoxic concentrations of SBV for 3h and the cells were not washed, followed by incubation with respective concentrations of SBV and 1 mM $MPP^+$ for 24h. To investigate the protective effect of SBV against $MPP^+$ toxicity, SH-SY5Y cells were pretreated with vehicle or nontoxic concentrations of SBV for 3h and the cells were not washed, followed by incubation with respective of SBV(0.5%), 1 mM $MPP^+$, 5uM AKT inhibitor(LY984002) and 10uM ERK inhibitor(PD98059) for 24 h. The protective effect was measured by cell viability assay. To investigate the degree of apoptosis, caspase-3 enzyme activity was measured in control, $MPP^+$, SBV+$MPP^+$. Results : SBV (0.5%) pretreatment protected the SH-SY5Y cells against $MPP^+$-induced apoptotic cell death. The cell viability was higher in the SH-SY5Y cells that were pretreated with vehicle or nontoxic concentrations of SBV than those not pretreated. The caspase-3 activity was lower in the pretreated groups than these not pretreated. ERK and AKT enzymes have a role in the neuroprotective effects of the sweet bee venom. Conclusions : The results demonstrate that SBV has a protective effect on dopaminergic neurons against $MPP^+$ toxicity. This data suggest that SBV could be a potential therapeutic tool for neurodegenerative diseases such as Parkinson's disease(PD).
Phlorotannins and marine algal polyphenols, including dieckol, 6,6-bieckol, phloroglucinol, phlorofucofuroeckol-A, and eckol, were isolated from brown seaweeds. These compounds have beneficial bioactivities, and Ecklonia cava has become widely used for the extraction and isolation of phlorotannins. Eckol, in particular, has been to shown to have antioxidant, anti-inflammatory, anticoagulatory, and photoprotective properties. However, due to its low abundance in weaweed, the isolation and purification of eckol are difficult. Its limited availability renders the isolation and purification of eckol labor-intensive processes. Centrifugal partition chromatography (CPC) is an efficient technique for the isolation and purification of eckol. In this study, eckol was isolated from the ethyl acetate fraction of the 70% ethanol extract of E. cava using CPC with a two-phase solvent system of a n-hexane:EtOAc:methanol:water (2:8:3:7, v/v) solution. The purity and anti-inflammatory activity of the isolated eckol were verified by high-performance liquid chromatography and by assaying lipopolysaccharide-induced inflammatory responses in an immortalized murine BV2 microglial cell line, respectively. In conclusion, CPC is a useful technique for simple and efficient isolation of eckol from E. cava.
Nak Song Sung;Sun Ho Uhm;Hyun Bae Kang;Nam Seob Lee;Young-Gil Jeong;Do Kyung Kim;Nak-Yun Sung;Dong-Sub Kim;Young Choon Yoo;Seung Yun Han
Anatomy and Cell Biology
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제56권4호
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pp.494-507
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2023
Vascular dementia (VaD) is characterized by progressive memory impairment, which is associated with microglia-mediated neuroinflammation. Polyphenol-rich natural plants, which possess anti-inflammatory activities, have attracted scientific interest worldwide. This study investigated whether Rubus fruticosus leaf extract (RFLE) can attenuate VaD. Sprague-Dawley rats were separated into five groups: SO, sham-operated and treated with vehicle; OP, operated and treated with vehicle; RFLE-L, operated and treated with low dose (30 mg/kg) of RFLE; RFLE-M, operated and treated with medium dose (60 mg/kg) of RFLE; and RFLE-H, operated and treated with high dose (90 mg/kg) of RFLE. Bilateral common carotid artery and hypotension were used as a modeling procedure, and the RFLE were intraorally administered for 5 days (preoperative 2 and postoperative 3 days). The rats then underwent memory tests including the novel object recognition, Y-maze, Barnes maze, and passive avoidance tests, and neuronal viability and neuroinflammation were quantified in their hippocampi. The results showed that the OP group exhibited VaD-associated memory deficits, neuronal death, and microglial activation in hippocampi, while the RFLE-treated groups showed significant attenuation in all above parameters. Next, using BV-2 microglial cells challenged with lipopolysaccharide (LPS), we evaluated the effects of RFLE in dynamics of proinflammatory mediators and the upstream signaling pathway. RFLE pretreatment significantly inhibited the LPS-induced release of nitric oxide, TNF-α, and IL-6 and upregulation of the MAPKs/NF-κB/iNOS pathway. Collectively, we suggest that RFLE can attenuate the histologic alterations and memory deficits accompanied by VaD, and these roles are, partly due to the attenuation of microglial activation.
Background: Glycyrrhiza radix (licorice root) have been used as an oriental medicine material for long time, and its protective effects on oxidative stress, inflammation and cognition deficit have been recently reported. However, the cultivation of Glycyrrhiza species as medicinal crops is associated with some problems such as low productivity and early leaf fall, etc. To resolve this problems, Glycyrrhiza cultivars have been developed by direct hybridization of each Glycyrrhiza species by Korean researchers. The present study was conducted to compare the Glycyrrhiza cultivar radix (Dagam, Sinwongam and Wongam) for their anti-oxidation, anti-inflammation, and cognition improvement effects and levels of liquiritin, isoliquiritigenin and licochalcone in order to select an excellent cultivar as a material resource. Methods and Results: For evaluating the inhibitory efficacies of the Glycyrrhiza cultivar extracts on oxidative stress and inflammation in BV2 cells, we measured their reactive oxygen species (ROS) production and nitric oxide (NO) release after treating them with lipopolysccharide. The scavenging activities on 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and peroxynitrite ($NOO^-$) radicals were evaluated. Cell proliferation and N-methyl-D-aspartate receptor (NMDAR) inhibition were analyzed. The total phenol, liquiritin, isoliquiritigenin and licochalcone A content in the extracts of the three culivars were quantified. Furthermore, the correlation coefficient between the activities and contents of total phenol, liquiritin, isoliquiritigenin and licochalcone A were also calculated. The results indicated that Sinwongam exhibited potent anti-oxidant, anti-inflammatory and NMDAR inhibititory activities. Sinwongam also showed higher total phenol and licochalcone A contents than the other cultivars. Among the three cultivars, Dagam exhibited a positive effects on NO release inhibition, cell proliferation and contents of liquiritin and isoliquiritigenin. Conclusions: Sinwongam is expected to be the most useful resource as a functional material for anti-oxidation/anti-inflammation and cognition improvement among the three studied licorice cultivars.
Expression of the NF-$textsc{k}$B-dependent genes responsible for inflammation, such as TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$, and nitric oxide synthase (NOS), contributes to chronic inflammation which is a major cause of neurodegenerative diseases (i.e. Alzheimer's disease). Although NF-$textsc{k}$B plays a biphasic role in different cells like neurons and microglia, controlling the activation of NF-$textsc{k}$B is important for its negative feedback in either activation or inactivation. In this study, we found that ursodeoxycholic acid (UDCA) inhibited I$textsc{k}$B$\alpha$ degradation to block expression of the NF-$textsc{k}$B-dependent genes in microglia when activated by $\beta$-amyloid peptide (A$\beta$). We also showed that when microglia is activated by $A\beta$42, the expression of A20 is suppressed. These findings place A20 in the category of ' protective ' genes, protecting cells from pro-inflammatory reper-toires induced in response to inflammatory stimuli in activated microglia via NF-$textsc{k}$B activation. In light of the gene and proteins for NF-$textsc{k}$B-dependent gene and inactivator for NF-$textsc{k}$B (I$textsc{k}$B$\alpha$), the observations now reported suggest that UDCA plays a role in supporting the attenuation of the production of pro-inflammatory cytokines and NO via inactivation of NF-$textsc{k}$B. Moreover, an NF-$textsc{k}$B inhibitor such as A20 can collaborate and at least enhance the anti-inflammatory effect in microglia, thus giving a potent benefit for the treatment of neurodegenerative diseases such as AD.uch as AD.
본 연구는 RBL-2H3 세포에서 고삼의 NF-${\kappa}B$ (p65) 활성 억제를 통한 과립감소와 전염증성 시토카인 억제 효과에 관한 것으로 주요 내용은 다음과 같다. 본 연구에서는 PMA와 A23187로 유발된 흰쥐 백혈병(RBL-2H3) 세포에서 고삼의 항알레르기 효과에 대하여 알아보았다. 고삼은 투여량에 따라 $\beta$-hexosaminidase의 방출과 TNF-$\alpha$, IL-4, COX-2 등의 생성과 발현을 억제하였다. 실험결과 고삼은 $NF-{\kappa}B$ (p65)의 조절을 통하여 항알레르기 효과를 나타내었는데 이는 $I{\kappa}B-{\alpha}$ 저해의 억제와 항염증 시토카인 발현 억제와도 관계가 있다는 내용이다.
Background: Chronic inflammation in the brain has known to be associated with the development of a various neurological diseases including dementia. In general, the characteristic of neuro-inflammation is the activated microglia over the brain where the pathogenesis occurs. Pro-inflammatory repertoires, interleukin-1${\beta}$ (IL-1${\beta}$) and nitric oxide (NO), are the main causes of neuro-degenerative disease, particularly in Alzheimer's disease (AD) which is caused by neuronal destruction. Those pro-inflammatory repertoires may lead the brain to chronic inflammatory status, and thus we hypothesized that chronic inflammation would be inhibited when pro-inflammatory repertoires are to be well controlled by inactivating the signal transduction associated with inflammation. Methods: In the present study, we examined whether biphenyl dimethyl dicarboxylate (DDB), an active compound from Schizandra chinensis Baillon, inhibits the NO production by a direct method using Griess reagent and by RT-PCR in the gene expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and IL-1${\beta}$. Western blots were also used for the analysis of NF-${\kappa}B$ and I${\kappa}B$. Results: In the study, we found that DDB effectively inhibited IL-1${\beta}$ as well as NO production in BV-2 microglial cell, and the translocation of NF-${\kappa}B$ was comparably inhibited in the presence of DDB comparing those to the positive control, lipopolysaccharide. Conclusion: The data suggested that the DDB from Schizandra chinensis Baillon may play an effective role in inhibiting the pro-inflammatory repertoires which may cause neurodegeneration and the results imply that the compound suppresses a cue signal of the microglial activation which can induce the brain pathogenesis such as Alzheimer's disease.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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