소나무 새싹 추출물의 대식세포 활성화 및 항암활성 (Pine Bud Extract Activates Macrophage through MAPK/NF-κB Signal Pathway and Inhibits Tumor Metastasis in Mice)

서지정보

· 발행기관 : 한국생명과학회
· 수록지 정보 : 생명과학회지 / 35권 / 2호 / 144 ~ 154페이지
· 저자명 : 윤성경, 고다현, 이가영, 이상섭, 이상훈, 나천수, 유영춘

초록

본 연구에서는 소나무 새싹 추출물(PBE)이 대식세포 활성화에 미치는 영향과 관련 메커니즘을 조사하였다. PBE는 RAW 264.7 대식세포로부터 NO를 비롯하여 다양한 cytokines (TNF-α 및 IL-6)과 chemokines (MIP-2 및 MCP-1)을 유도하였다. 대식세포로부터 cytokines와 chemokines를 유도하는 PBE의 활성은 mRNA 발현에서도 확인되었다. 또한 PBE는 대식세포의 활성화 조절하는 주요 신호전달 체계인 MAPK (ERK, JNK 및 p38)와 IκB의 인산화를 유도하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 PBE가 MAPK 및 NF-κB 경로를 통해 대식세포를 활성화하여 면역조절과 관련된 cytokines 및 chemokines의 분비를 유도한다는 것을 의미한다. TLR2 또는 TLR4 녹아웃 마우스의 골수 유래 대식세포(BMDM)에 PBE를 처리하는 실험에서, PBE의 cytokines 활성은 주로 TLR4 경로를 통해 매개되고, 또한 TLR2 경로도 부분적으로 매개하는 것으로 나타났다. 대식세포의 기능과 관련하여 PBE는 세포 표면에서 MHC-I 및 MHC-II 분자의 발현을 크게 상향 조절하였으며, 세포 내 활성 산소종(ROS)의 생성을 유도하였다. 또한 PBE는 대식세포의 식세포(phagocytosis) 기능도 높이는 것으로 확인되었다. 암전이 억제실험에 있어서, PBE를 경구 투여할 경우, B16-BL6 흑색종에 의해 생성되는 폐 전이를 유의하게 억제하고, 또한 종양의 증식과 종양에 의해 형성되는 혈관신생을 유의하게 억제하는 것으로 나타났다. 이상의 결과는 PBE가 대식세포를 활성화하는 면역증강 작용을 가지며, 또한 암의 전이와 증식을 억제하는 항암활성도 보유한다는 것을 시사한다.

영어초록

In this study, we examined the effect of pine bud extract (PBE) on macrophage activation and its related mechanisms. Treatment with PBE induced nitric oxide, various cytokines (tumor necrosis factor-α and interleukin-6), and chemokines (macrophage inflammatory protein-2 and monocyte chemoattractant protein-1) from RAW 264.7 macrophages in a dose-dependent manner. The activity of PBE to elicit cytokines and chemokines from macrophages was confirmed by up-regulation of mRNA expression of these immunomodulators in the cells. In addition, PBE upregulated the phosphorylation of Mitogen-activated protein kinase (MAPK) (extracellular signal-regulated kinase, c-Jun N-terminal kinases, and p38) and inhibitor of kappa B, which are major components of signal transduction system to activate macrophage. These results indicate that PBE activated macrophages through MAPK and nuclear factor kappa B pathways to secrete cytokines and chemokines related to immunomodulation. In an experiment in which bone marrow-derived macrophages are isolated from Toll-like receptor (TLR) 2 or TLR4 knockout mice were stimulated with PBE, it was found that the activity of PBE to induce cytokines from macrophages was mediated mainly through the TLR4 and minorly through the TLR2 dependent pathway. Regarding the function of macrophages, PBE significantly up-regulated the expression of both major histocompatibility complex (MHC)-I and MHC-II molecules on the surface of the cells, and markedly increased the intracellular level of reactive oxygen species. PBE treatment also caused a slight increase of phagocytic function in macrophages. Interestingly, oral administration of PBE significantly inhibited lung metastasis produced by B16-BL6 melanoma and suppressed tumor growth and tumor-induced angiogenesis in mice. These results suggest that PBE is a promising immunomodulator applicable to macrophage activation and cancer therapy.

참고자료

· 없음