Octacosanol Attenuates Inflammation in Both RAW264.7 Macrophages and a Mouse Model of Colitis (2017)

https://doi.org/10.1021/acs.jafc.6b05465

 

옥타코사놀은 고포화 지방알코올로, 쌀, 사탕수수 등 자연 식물의 왁스 에스터 형태로 존재한다. 항염증 효과에 대한 잠재력을 탐구하기 위해, 연구진은 DSS(덱스트란 황산나트륨)로 유발된 궤양성 대장염(UC) 마우스 모델과 LPS(지질다당체)로 자극된 RAW264.7 대식세포를 이용해 옥타코사놀의 작용을 조사했다. 연구는 옥타코사놀이 염증 매개체를 억제하고 MAPK/NF-κB/AP-1 신호 경로를 차단함으로써 항염증 효과를 발휘한다는 것을 입증했다.

 

연구 방법

DSS-유도 대장염 마우스 모델

• 대상 동물: 8주령 ICR 마우스 (수컷 및 암컷 60마리)
• 처리 방법
  1. DSS 그룹: 3% DSS 용액을 11일간 투여해 대장염 유발
  2. DSS+Oct 그룹: DSS 투여 후 옥타코사놀(100 mg/kg/day) 경구 투여
  3. 대조군: 일반 물과 사료 공급
• 평가 항목: 체중 변화, 질병 활동 지수(DAI), 설사 비율, 혈변 발생 비율, 대장 길이 및 비장 무게

LPS-자극 RAW264.7 대식세포 모델

• 대상 세포: RAW264.7 세포주
• 처리 방법: LPS(1 μg/mL)로 염증 유도 후 옥타코사놀(10, 30, 100 μg/mL) 전처리
• 평가 항목: 사이토카인(TNF-α, IL-1β, IL-6), iNOS의 mRNA 및 단백질 발현, NF-κB/AP-1 활성화 및 핵 이동, MAPK 신호 경로 인산화

 

연구 결과

1. DSS 모델 마우스에서의 항염증 효과

1. 체중 감소와 증상 완화

   • DSS 처리 마우스는 평균 체중이 35.67 g에서 34.05 g로 감소했으나, 옥타코사놀 투여 시 체중 감소가 완화됨
   • 질병 활동 지수(DAI)가 DSS 그룹에서 11.05로 증가했으나, 옥타코사놀 그룹에서는 8.15로 감소

2. 대장 조직 손상 개선

   • DSS 처리 시 대장 길이가 8.02 cm로 단축되었으나, 옥타코사놀 그룹에서 9.39 cm로 회복됨
   • DSS로 인한 비장 비대가 옥타코사놀 투여로 20% 이상 감소

3. 염증 매개체 억제

   • MPO(과산화효소): DSS 그룹에서 19.86 IU/g으로 증가했으나, 옥타코사놀 투여로 12.45 IU/g로 감소
   • MDA(말론디알데하이드): DSS 그룹에서 산화 손상의 지표가 증가했으나, 옥타코사놀로 유의미하게 억제
   • NO(질산염/아질산염): DSS로 유도된 NO 생산이 6.54 nmol/mg까지 증가했으나, 옥타코사놀 투여로 4.23 nmol/mg로 감소

4. 조직 병리학적 관찰

   • DSS 그룹에서 점막층 손상, 염증 세포 침투, 선 구조 파괴가 나타남
   • 옥타코사놀 투여 그룹은 점막층 손상이 줄고, 염증 세포 침투가 감소했으며 대장 구조가 유지됨

2. LPS-자극 대식세포에서의 효과

1. 염증성 사이토카인 발현 억제

   • 옥타코사놀 투여로 TNF-α, IL-1β, IL-6, iNOS 발현이 용량 의존적으로 억제됨
   • 예: TNF-α의 경우, 100 μg/mL 농도에서 발현이 47.7% 감소

2. NF-κB/AP-1 활성화 억제

   • LPS 자극으로 증가한 NF-κB(p65)와 AP-1(c-Jun)의 핵 내 이동이 옥타코사놀로 억제됨
   • 루시퍼레이스 리포터 분석에서 NF-κB와 AP-1의 전사 활성화가 각각 43.5%와 41.4%로 감소

3. MAPK 신호 경로 억제

   • ERK1/2, JNK, p38의 인산화가 100 μg/mL 농도의 옥타코사놀에서 각각 28.9%, 23.4%로 억제됨
   • MAPK 억제제와 병용 시, 염증성 사이토카인 발현과 NF-κB/AP-1 활성화가 추가적으로 감소

 

 

옥타코사놀의 항염증 효과

1. MPO Activity in Colon Tissues: 옥타코사놀 그룹에서 염증 바이오마커인 MPO 활성도가 DSS 그룹보다 크게 줄어들었다.
2. Colon Length: DSS로 인해 줄어든 대장 길이가 옥타코사놀로 개선되었다.
3. Nitrite Level in Blood Plasma: 염증 매개체로 작용하는 질산염/아질산염 수준이 옥타코사놀 처리로 감소했다.
4. Relative mRNA Expression of TNF-α: 염증성 사이토카인(TNF-α)의 발현이 옥타코사놀로 억제되었다.
5. Change in Disease Activity Index (DAI): DSS로 유발된 대장염의 심각도는 옥타코사놀을 투여한 그룹에서 현저히 낮아졌다.

 

연구 결론

1. 옥타코사놀의 항염증 효과

   • DSS로 유발된 대장염 모델과 LPS-자극 대식세포에서 염증 반응을 억제하고 조직 손상을 개선함
   • 주요 기전은 염증 매개체 발현 억제와 NF-κB/AP-1 및 MAPK 신호 경로 차단

2. 의미와 응용 가능성

   • 옥타코사놀은 궤양성 대장염 치료의 보조 요법으로 활용 가능성이 높음
   • 기능성 식품이나 약물로 개발 시 안전성과 효능 측면에서 유망한 대안이 될 수 있음

 

옥타코사놀은 염증 매개체의 발현을 감소시키고 대장 조직의 손상을 완화하는 데 효과적이었다. 이러한 결과는 옥타코사놀이 궤양성 대장염과 같은 염증성 질환의 보조 치료제로 활용될 가능성을 시사하며, 기능성 식품으로서의 응용 가능성도 높음을 보여준다.

 

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