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dc.contributor.advisor Yu, Seong Woon -
dc.contributor.author Park, Sin Woo -
dc.date.accessioned 2017-05-10T08:51:07Z -
dc.date.available 2020-02-28T09:21:29Z -
dc.date.issued 2015 -
dc.identifier.uri http://dgist.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000001923135 en_US
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/20.500.11750/1383 -
dc.description.abstract Dendropanax morbifera (D. morbifera) is an endemic species in Korea and distributes in the southern part of Korea. Its leaves, stems, roots and seeds have been used in folk medicine for various diseases. Recently some researchers suggest possibility of this tree as a medical application, until now the functional role and underlying regulatory mechanisms of this tree in neuroinflammation remain unclear. So, we focused on the modulatory effects of this tree on neuroinflammation.
Here, we demonstrate that ethyl acetate extracts of D. morbifera leaves (DMLE) have modulatory effects on neuroinflammation in BV2 microglial cells. DMLE treatment suppressed production of pro-inflammatory cytokines such as tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), nitric oxide (NO) and interleukin-6 (IL-6) in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated BV2 cells. DMLE treatment also attenuated phosphorylation of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and activation of nuclear factor-kappaB (NF-κB). Furthermore, DMLE suppressed expression of the genes related with pro-inflammatory M1 stage whereas alternative, anti-inflammatory M2 stage-related genes were up-regulated by DMLE.
These results indicate that DMLE may have therapeutic effects for treatment of neurodegenerative diseases by suppressing neuroinflammation. Moreover, this research contribute to discover natural agent from Dendropanax morbifera and it could be an effective agent for the treating neurodegenerative diseases associated with neuroinflammation. ⓒ 2015 DGIST
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dc.description.tableofcontents I. Introduction 1 --
1.1 Background information 1 --
II. Methods and Materials 4 --
2.1. Chemicals and reagents 4 --
2.2. Cell culture 4 --
2.3. Cell viability 4 --
2.4. Nitrite assay 5 --
2.5. ELISA 5 --
2.6. Western blot analysis 5 --
2.7. RT-PCR 6 --
2.8. NF-κB luciferase reporter assay 6 --
2.9. Statistical analyses 7 --
III. Results 9 --
3.1. DMLE suppresses production of pro-inflammatory cytokines 9 --
3.2. DMLE blocks activation of MAPKs 10 --
3.3. DMLE attenuates NF- κB activity 13 --
3.4. DMLE induced expression of M2 stage related genes 21 --
IV. Discussion 25 --
V. References 29
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dc.format.extent 36 -
dc.language eng -
dc.publisher DGIST -
dc.subject Dendropanax morbifera -
dc.subject neuroinflammation -
dc.subject microglia -
dc.subject MAPK -
dc.subject NF-κB -
dc.subject 황칠나무 -
dc.subject 신경 염증 -
dc.subject 미세아교세포 -
dc.title Extracts of Dendropanax morbifera leaves have modulatory effects on neuroinflammation in microglia -
dc.title.alternative 미세아교세포에서 에틸 아세테이트를 용매로 한 황칠나무 추출물의 신경염증 억제 효과 -
dc.type Thesis -
dc.identifier.doi 10.22677/thesis.1923135 -
dc.description.alternativeAbstract 미세아교세포 (microglia)는 뇌와 척수를 포함하는 중추신경계 (Central Nervous System; CNS)에서 주요하게 면역 기능을 수행하는 세포이다. 이 미세아교세포는 중추신경계의 항상성을 유지하는데 주요한 역할을 하고 있다.
염증반응은 외부에서 유입되거나 내부에서 발생되는 독소로부터 세포를 보호하기 위하여 면역세포가 면역작용을 하면서 발생하는 것으로 그 중 중추신경계의 신경 염증에 대한 면역 반응을 미세아교세포가 담당하고 있다. 미세아교세포에 의해 조절되는 신경 염증은 중추신경계를 보호하는 효과와 신경 세포에 독성을 나타내는 효과를 모두 갖고 있다. 일반적인 상태에서 신경 염증은 손상된 세포를 제거하고 신경을 보호하는 인자들을 세포 밖으로 유출시켜 신경세포를 보호하는 작용을 한다. 하지만 과도하게 발현된 신경 염증은 오히려 미세아교세포를 과도하게 활성화시켜 세포독성을 나타내는 물질을 배출하게 하고 이것은 퇴행성 뇌질환을 유발하기도 한다. 따라서 중추신경계의 신경 염증을 조절하는 기전을 연구하는 것은 퇴행성 뇌질환의 치료에 중요한 열쇠가 될 수 있다. 황칠나무 (Dendropanax morbifera)는 우리나라 서남해안 일대와 제주도 일부 지역 난대림에서만 자생하는 두릅나무과의 우리나라 토종 수종이다. 예로부터 황칠나무의 잎과 줄기, 뿌리 뿐만 아니라 씨앗까지 많은 종류의 질병에 대한 민간치료요법에 사용되어 왔다. 하지만 현재까지도 황칠나무의 실질적인 효능과 그 작용기전에 관한 연구는 거의 진행되지 않아 치료 효과에 대한 과학적 증명은 부족한 상황이다. 최근에서야 황칠나무가 항산화 효과나 항암 효과를 가지는 등의 효능들이 과학적으로 입증되고 있다. 또한 가장 최근의 연구에서는 황칠나무에서 추출한 화합물 (compound) 중 일부가 항염증 효과가 있는 것이 밝혀졌으며, 도파민 뉴런을 보호하는 효과가 있는 것도 알려졌다. 이것은 신경 염증에도 황칠나무 추출물이 효과적인 치료제로 사용될 수 있을 것이라는 추론을 가능하게 하지만, 현재까지 황칠나무 추출물의 신경 염증 억제 효과는 확인된 바가 없다.
뿐만 아니라 근래에 들어 식물에서 유래한 천연 약물에 대한 관심이 증가하고 있다. 천연 약물은 일반적으로 화학적으로 합성하여 만든 약물보다 부작용과 독성이 적다고 알려져 있어 여러 방면에서 식물 유래 천연 약물에 대한 연구를 진행하고 있다. 이것은 신경 염증의 치료에도 다를 바 없어 신경 염증 치료제로서의 천연 약물에 대한 관심도 함께 증가하고 있는 추세이다.
이에 본 연구에서 황칠나무의 잎을 에틸 아세테이트 (ethyl acetate)를 용매로 추출한 추출물의 신경 염증 억제 작용에 대해 BV2 미세아교세포주에서 알아보고자 하였다. 황칠나무 추출물인 ethyl acetate extracts of Dendropanax morbifera leaves (DMLE)를 lipopolysaccharide (LPS) 처리한 BV2 미세아교세포주에 전처리 하였을 때 염증의 증가와 관련된 대표적인 사이토카인 (cytokine) tumor necrosis factor-alpha (TNF-α)와 nitric oxide (NO), interleukin-6 (IL-6)의 분비 억제를 확인하였다. DMLE를 0-100 μg/ml 의 농도로 BV2 세포주에 전처리 하였을 때, mitogen-activated protein kinases (MAPKs) 단백질과 nuclear factor-kappaB (NF-κB)의 활성화 또한 현저히 억제되는 결과를 나타내었다. 뿐만 아니라 미세아교세포주에서 DMLE 의 전처리가 항염증 효과를 가지는 M2 연관 유전자의 발현을 증가시키고 염증을 증가시키는 M1 연관 유전자의 발현을 감소시키는 결과를 확인할 수 있었다. 이 결과들을 종합하였을 때, 이 연구는 황칠나무 추출물인 DMLE 가 중추신경계의 신경 염증을 억제하는 것을 처음으로 실험적으로 확인하였다.
이 연구를 통해 황칠나무 추출물이 중추신경계의 신경 염증을 억제함으로써 퇴행성 뇌질환에 대한 치료효과를 갖는 것을 추측할 수 있으며, 나아가 황칠나무 추출물이 퇴행성 뇌질환의 천연 유래 치료제제로의 발전 가능성을 시사할 수 있다. ⓒ 2015 DGIST
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dc.description.degree Master -
dc.contributor.department Brain Science -
dc.contributor.coadvisor Jang, Jae Eun -
dc.date.awarded 2015. 2 -
dc.publisher.location Daegu -
dc.description.database dCollection -
dc.date.accepted 2015-01-12 -
dc.contributor.alternativeDepartment 대학원 뇌과학전공 -
dc.contributor.affiliatedAuthor Park, Sin Woo -
dc.contributor.affiliatedAuthor Yu, Seong Woon -
dc.contributor.affiliatedAuthor Jang, Jae Eun -
dc.contributor.alternativeName 박신우 -
dc.contributor.alternativeName 유성운 -
dc.contributor.alternativeName 장재은 -
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Department of Brain Sciences Theses Master

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