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고삼투압에 노출된 각막상피세포에서 TonEBP 발현과 염증인자들에 대한 두릅의 효과

Effect of Aralia Elata on the Expression of Hyperosmolarity-induced TonEBP Protein and Inflammatory Mediators in Corneal Epithelial Cells

대한안과학회지 2021년 62권 2호 p.164 ~ 172
김성재, 박미화, 유웅선, 홍은경, 최미영, 최완성,
소속 상세정보
김성재 ( Kim Seong-Jae ) - Gyeongsang National University College of Medicine Gyeongsang National University Hospital Department of Ophthalmology
박미화 ( Park Mi-Hwa ) - Gyeongsang National University College of Medicine Gyeongsang National University Hospital Department of Ophthalmology
유웅선 ( Yoo Woong-Sun ) - Gyeongsang National University College of Medicine Gyeongsang National University Hospital Department of Ophthalmology
홍은경 ( Hong Eun-Kyung ) - Medvill Co., Ltd.
최미영 ( Choi Mee-Young ) - Gyeongsang National University College of Medicine Department of Anatomy and Convergence Medical Science
최완성 ( Choi Wan-Sung ) - Gyeongsang National University College of Medicine Department of Anatomy and Convergence Medical Science

Abstract

목적: 고삼투압에 노출된 각막상피세포에서 TonEBP의 발현과 염증인자들의 변화에 두릅이 미치는 영향에 대해서 알아보고자 하였다.

대상과 방법: 배양된 각막상피세포에 5와 10 μg/mL의 두릅을 24시간 동안 전처리한 후 고삼투압(500 mOsm/L)에 노출시켜, 세포생존성과 창상 회복 정도를 확인하였으며, TonEBP와 NF-κB 등의 발현 변화와 함께, 산화스트레스 인자들과 염증유발 인자들의 변화를 확인하였다.

결과: 고삼투압에 노출된 각막상피세포에서 감소되었던 세포생존성과 창상 회복 속도는 두릅을 전처리하면 농도 의존적으로 회복되었고, TonEBP와 NF-κB의 발현 증가는 억제되었다. 두릅은 Bax의 발현을 감소시키고, Bcl-2와 Bcl-xl 발현은 증가시켰다. 산화스트레스 인자인 4-HNE는 감소시키고 항산화효소인 Gpx는 증가시켰으며, IL-1β의 발현은 감소시켰다.

결론: 두릅은 배양된 각막상피세포가 고삼투압 환경에 노출 시 TonEBP의 발현과 NF-κB의 활성을 감소시킴으로써, 세포생존성과 이동성을 증가시킬 뿐만 아니라, 산화스트레스나 염증 인자들의 활성을 줄여주는 효과가 있어 안구표면질환 등의 치료제로 활용될 수 있을 것이다.

Purpose: To investigate the effect of Aralia elata (AE) on hyperosmolar stress-induced tonicity response enhancer-binding protein (TonEBP) expression and changes in the levels of proinflammatory cytokines in immortalized human corneal epithelial cells (hCECs).

Methods: Immortalized hCECs were cultured with either 5 or 10 μg/mL AE for 24 hours, and the medium then changed to a hyperosmotic medium (500 mOsM/L). After hyperosmolar treatment, cell viability and wound-healing assays were performed, and cell proteins subjected to Western blot analysis, immunocytochemistry for TonEBP and NF-κB, and tests measuring changes in the levels of oxidative stress markers and inflammatory mediators.

Results: AE pretreatment ameliorated hyperosmolarity-induced cell death and the delay in wound-healing in a dose-dependent manner. AE inhibited TonEBP and phospho-NF-κB p65 subunit upregulation. AE significantly decreased the expression levels of Bax, 4-HNE, and IL-1β; but increased those of Bcl-2, Bcl-xl, and Gpx.

Conclusions: AE increased cell viability and wound-healing, and inhibited the hyperosmolar stress-induced upregulation of TonEBP and NF-κB. AE may be useful for treatment of patients with certain ocular surface diseases.

키워드

Aralia elata; Corneal epithelium; Hypertonic stress Inflammation; Tonicity response enhancer-binding protein

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