Objectives: The seeds from Arctium lappa have been considered for its various pharmacological properties, which include anti-carcinogenic, anti-inflammatory, anti-diabetic, and anti-viral activities. Methods: In the present study, we investigated the anti-inflammatory effect of the ethanol extract from the seeds of Arctium lappa L (EAL) on cytokine-induced vascular inflammation in human umbilical vein endothelial cells (HUVEC). Results: Pretreatment with EAL significantly decreased tumor necrosis factor alpha ($TNF-{\alpha}$)-induced cell adhesion molecules expression such as intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1), vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1), and endothelial-selectin (E-selectin) in a dose-dependent manner. Cell adhesion assay showed that pretreatment with EAL suppressed HUVEC-monocyte adhesion by $TNF-{\alpha}$ over $1{\mu}g/ml$ concentration. We investigated the involvement of nuclear transcription factor kappa-B ($NF-{\kappa}B$) in $TNF-{\alpha}$-induced vascular inflammation. $NF-{\kappa}B$ p65 nuclear expression was induced by $TNF-{\alpha}$, however, pretreatment with EAL was attenuated that nuclear translocation. In cytoplasm, EAL was also attenuated $TNF-{\alpha}$-induced decrease of inhibitor of ${\kappa}B-{\alpha}$ ($I{\kappa}B-{\alpha}$) expression. Moreover, EAL significantly decreased $TNF-{\alpha}$-induced production of intracellular reactive oxygen species (ROS). Conclusions: Taken together, our findings suggest that seeds of Arctium lappa L could be a therapeutic herb for prevention of cardiovascular diseases throughout the inhibition of vascular endothelial inflammation.
Han, Byung Hyuk;Yoon, Jung Joo;Kim, Hye Yoom;Ahn, You Mee;Hong, Mi Hyeon;Son, Chan Ok;Na, Se Won;Lee, Yun Jung;Gang, Dae-Gil;Lee, Ho Sub
The Korea Journal of Herbology
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v.33
no.4
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pp.59-67
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2018
Objectives : Ojeoksan, originally recorded in an ancient Korean medicinal book named "Donguibogam" and has been used for the treatment of circulation disorder of blood which was called blood accumulation (血積) in Korean medicine. Therefore, this study was carried out to investigate the beneficial effect of OJS on vascular inflammation in HUVECs. Methods : We evaluated the effect of OJS on the expression of cell adhesion molecules and protective role in HUVEC stimulated by TNF-${\alpha}$ by using Western blot. Results : Pretreatment with OJS decreased the adhesion of HL-60 cells to TNF-${\alpha}$-induced HUVEC. OJS suppressed TNF-${\alpha}$-induced expression level of cell adhesion molecules such as intracellular adhesion molecule-1 (ICAM-1), vascular cell adhesion molecule-1(VCAM-1), and endothelial cell selectin (E-selectin). Moreover, OJS significantly decreased TNF-${\alpha}$-induced production of intracellular reactive oxygen species (ROS); and inhibited the phosphorylation of $I{\kappa}B-{\alpha}$ in the cytoplasm compared to the experimental group. Pretreatment with OJS inhibited the trans-location of NF-${\kappa}B$ p65 to the nucleus. OJS also inhibited phosphorylation of MAPKs compared to the experimental group. OJS significantly increased the protein expression of Nrf2 and HO-1. Conclusions : Ojeoksan has a protective effect on vascular inflammation, and might be a potential therapeutic agent for early atherosclerosis.
Yang, Woo Seok;Yi, Young-Su;Kim, Donghyun;Kim, Min Ho;Park, Jae Gwang;Kim, Eunji;Lee, Sang Yeol;Yoon, Keejung;Kim, Jong-Hoon;Park, Junseong;Cho, Jae Youl
Journal of Ginseng Research
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v.41
no.3
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pp.298-306
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2017
Background: Compound K (CK) is a bioactive derivative of ginsenoside Rb1 in Panax ginseng (Korean ginseng). Its biological and pharmacological activities have been studied in various disease conditions, although its immunomodulatory role in innate immunity mediated by monocytes/macrophages has been poorly understood. In this study, we aimed to elucidate the regulatory role of CK on cellular events mediated by monocytes and macrophages in innate immune responses. Methods: The immunomodulatory role of CK was explored by various immunoassays including cell-cell adhesion, fibronectin adhesion, cell migration, phagocytic uptake, costimulatory molecules, reactive oxygen species production, luciferase activity, and by the measurement of mRNA levels of proinflammatory genes. Results: Compound K induced cell cluster formation through cell-cell adhesion, cell migration, and phagocytic activity, but it suppressed cell-tissue interactions in U937 and RAW264.7 cells. Compound K also upregulated the surface expression of the cell adhesion molecule cluster of differentiation (CD) 43 (CD43) and costimulatory molecules CD69, CD80, and CD86, but it downregulated the expression of monocyte differentiation marker CD82 in RAW264.7 cells. Moreover, CK induced the release of reactive oxygen species and induced messenger RNA expression of proinflammatory genes, inducible nitric oxide synthase, and tumor necrosis factor-alpha by enhancing the nuclear translocation and transcriptional activities of nuclear factor kappa-B and activator protein-1. Conclusion: Our results suggest that CK has an immunomodulatory role in innate immune responses through regulating various cellular events mediated by monocytes and macrophages.
Purpose: Epithelial barrier dysfunction is involved in the pathophysiology of periodontitis and oral lichen planus. Estrogens have been shown to enhance the physical barrier function of intestinal and esophageal epithelia, and we aimed to investigate the effect of estradiol (E2) on the regulation of physical barrier and tight junction (TJ) proteins in human oral epithelial cell monolayers. Methods: HOK-16B cell monolayers cultured on transwells were treated with E2, an estrogen receptor (ER) antagonist (ICI 182,780), tumor necrosis factor alpha ($TNF{\alpha}$), or dexamethasone (Dexa), and the transepithelial electrical resistance (TER) was then measured. Cell proliferation was measured by the cell counting kit (CCK)-8 assay. The levels of TJ proteins and nuclear translocation of nuclear factor $(NF)-{\kappa}B$ were examined by confocal microscopy. Results: E2 treatment increased the TER and the levels of junctional adhesion molecule (JAM)-A and zonula occludens (ZO)-1 in a dose-dependent manner, without affecting cell proliferation during barrier formation. Treatment of the tight-junctioned cell monolayers with $TNF{\alpha}$ induced decreases in the TER and the levels of ZO-1 and nuclear translocation of $NF-{\kappa}B$. These $TNF{\alpha}-induced$ changes were inhibited by E2, and this effect was completely reversed by co-treatment with ICI 182,780. Furthermore, E2 and Dexa presented an additive effect on the epithelial barrier function. Conclusions: E2 reinforces the physical barrier of oral epithelial cells through the nuclear ER-dependent upregulation of TJ proteins. The protective effect of E2 on the $TNF{\alpha}-induced$ impairment of the epithelial barrier and its additive effect with Dexa suggest its potential use to treat oral inflammatory diseases involving epithelial barrier dysfunction.
Choi, Hee Jung;Choi, Young-Whan;Baek, Sun-Yong;Kim, Bong-Seon;Ahn, Soon Cheol;Rhee, Moon-Soo;Yoon, Sik
Journal of Life Science
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v.23
no.2
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pp.311-318
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2013
Schisandra chinensis containing a variety of pharmacologically active lignans has been traditionally used in oriental medicine. In this study, anti-inflammatory compounds were screened from the hexane extracts of S. chinensis by activity-guided fractionation. First, we investigated the regulatory effects on the expression of E-selectin, intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) and vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1) with 38 fractions from the hexane extracts of S. chinensis in human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). As a result, SCKH1 among the 38 fractions from the hexane extract of S. chinensis was selected for further analysis based on its unique regulatory effect on cell adhesion molecules, especially on VCAM-1, in LPS-stimulated HUVECs. The subsequent activity-guided fractionation of SCKH1 resulted in the purification of SCKH1PAIBPB, which was found to suppress the expression of VCAM-1, MCP-1, IL-6 and IL-8 in HUVECs stimulated with LPS, and to inhibit the adhesive capacity between HUVECs and monocytes. Taken together, our data indicate that SCKH1PAIBPB can be proposed as an effective anti-inflammatory compound that may have a potential therapeutic use for the prevention and treatment of various inflammatory diseases as well as ischemic vascular diseases.
Nafamostat mesilate (NM) is a serine protease inhibitor with anticoagulant and anti-inflammatory effects. NM has been used in Asia for anticoagulation during extracorporeal circulation in patients undergoing continuous renal replacement therapy and extra corporeal membrane oxygenation. Oxidative stress is an independent risk factor for atherosclerotic vascular disease and is associated with vascular endothelial function. We investigated whether NM could inhibit endothelial dysfunction induced by tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$ ). Human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) were treated with TNF-${\alpha}$ for 24 h. The effects of NM on monocyte adhesion, vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1) and intracellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) protein expression, p38 mitogenactivated protein kinase (MAPK) activation, and intracellular superoxide production were then examined. NM ($0.01{\sim}100{\mu}g/mL$) did not affect HUVEC viability; however, it inhibited the increases in reactive oxygen species (ROS) production and p66shc expression elicited by TNF-${\alpha}$ (3 ng/mL), and it dose dependently prevented the TNF-${\alpha}$ -induced upregulation of endothelial VCAM-1 and ICAM-1. In addition, it mitigated TNF-${\alpha}$ -induced p38 MAPK phosphorylation and the adhesion of U937 monocytes. These data suggest that NM mitigates TNF-${\alpha}$ -induced monocyte adhesion and the expression of endothelial cell adhesion molecules, and that the anti-adhesive effect of NM is mediated through the inhibition of p66shc, ROS production, and p38 MAPK activation.
Human cytomegalovirus (HCMV) stimulates the expression of intercellular adhesion molecule (ICAM-l) on the surface of monocytic THP-1 cells. Stimulation of ICAM-l did not require HCMV gene expression since UV-inactivated HCMV (UV-HCMV) was able to induce ICAM-l expression. ICAM-l expression was also stimulated in uninfected THP-l cells which were fed with culture supernatant of HCMV-infected THP-l cells. Co-culture experiment using trans-well insert supported that HCMV-infected THP-l cells secreted some cytokine(s) stimulating ICAM-l expression. The stimulation of ICAM-l by HCMV-infected cell culture supernatant appears to involve $NF-{\kappa}B$ pathway. Culture supernatant from THP-l cells infected with UV-HCMV, whose gene expression was abrogated, failed to stimulate ICAM-l expression on naive THP-l cells. Thus, HCMV gene expression seems to be required in secretion of cytokine(s) stimulating ICAM-l expression.
Translocator protein 18 kDa (TSPO) is a mitochondrial outer membrane protein and is abundantly expressed in a variety of organ and tissues. To date, the functional role of TSPO on vascular endothelial cell activation has yet to be fully elucidated. In the present study, the phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA, 250 nM), an activator of protein kinase C (PKC), was used to induce vascular endothelial activation. Adenoviral TSPO overexpression (10-100 MOI) inhibited PMA-induced vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1) and intracellular cell adhesion molecule-1 (ICAM-1) expression in a dose dependent manner. PMA-induced VCAM-1 expressions were inhibited by Mito-TEMPO ($0.1-0.5{\mu}m$), a specific mitochondrial antioxidants, and cyclosporin A ($1-5{\mu}m$), a mitochondrial permeability transition pore inhibitor, implying on an important role of mitochondrial reactive oxygen species (ROS) on the endothelial activation. Moreover, adenoviral TSPO overexpression inhibited mitochondrial ROS production and manganese superoxide dismutase expression. On contrasts, gene silencing of TSPO with siRNA increased PMA-induced VCAM-1 expression and mitochondrial ROS production. Midazolam ($1-50{\mu}m$), TSPO ligands, inhibited PMA-induced VCAM-1 and mitochondrial ROS production in endothelial cells. These results suggest that mitochondrial TSPO can inhibit PMA-induced endothelial inflammation via suppression of VCAM-1 and mitochondrial ROS production in endothelial cells.
Background: Oxidized low-density lipoprotein (ox-LDL) causes vascular endothelial cell inflammatory response and apoptosis and plays an important role in the development and progression of atherosclerosis. Ginsenoside compound K (CK), a metabolite produced by the hydrolysis of ginsenoside Rb1, possesses strong anti-inflammatory effects. However, whether or not CK protects ox-LDL-damaged endothelial cells and the potential mechanisms have not been elucidated. Methods: In our study, cell viability was tested using a 3-(4, 5-dimethylthiazol-2yl-)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) assay. Expression levels of interleukin-6, monocyte chemoattractant protein-1, tumor necrosis factor-${\alpha}$, intercellular adhesion molecule-1, and vascular cell adhesion molecule-1 were determined by enzyme-linked immunosorbent assay and Western blotting. Mitochondrial membrane potential (${\Delta}{\Psi}m$) was detected using JC-1. The cell apoptotic percentage was measured by the Annexin V/ propidium iodide (PI) assay, lactate dehydrogenase, and caspase-3 expression. Apoptosis-related proteins, nuclear factor $(NF)-{\kappa}B$, and mitogen-activated protein kinases (MAPK) signaling pathways protein expression were quantified by Western blotting. Results: Our results demonstrated that CK could ameliorate ox-LDL-induced human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) inflammation and apoptosis, $NF-{\kappa}B$ nuclear translocation, and the phosphorylation of p38 and c-Jun N-terminal kinase (JNK). Moreover, anisomycin, an activator of p38 and JNK, significantly abolished the anti-apoptotic effects of CK. Conclusion: These results demonstrate that CK prevents ox-LDL-induced HUVECs inflammation and apoptosis through inhibiting the $NF-{\kappa}B$, p38, and JNK MAPK signaling pathways. Thus, CK is a candidate drug for atherosclerosis treatment.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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