Effect of the Ethanol Extract of Scutellaria baicalensis on Antioxidative and Anti-inflammation in Inflammatory Bowel Disease in Mice = 염증성 장 질환 마우스 모델에서 황금 에탄올 추출물의 항산화 및 항염증 효과

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 DSS와 TNBS로 유발된 염증성 장 질환 마우스 모델에서 황금 에탄올 추출물이 미치는 영향을 평가하기 위해 수행되었다.
DSS와 TNBS로 유발된 대장염 모델은 Balb/c 마우스를 이용하였으며, 각 군당 12마리씩 5개의 군으로 나누었다(정상군, 대조군, 설파살라진을 투여한 양성대조군, 황금 에탄올 추출물을 저농도 투여군, 황금 에탄올 추출물 고농도 투여군). 먼저, DSS로 유발된 대장염 마우스 모델의 경우 5%의 DSS를 준비한 뒤, 7일 동안 음용수로 복용시켜 대장염을 유발하였다. TNBS 대장염 모델은 4 cm 길이의 부드러운 카테터를 이용하여 TNBS(0.9 % NaCl, pH 7.4) 1.6 mg / 80 μL 를 결장에 주입하여 유발하였다. 황금 에탄올 추출물의 항산화 활성은 ABTS와 DPPH를 사용한 자유 라디칼 소거능을 통해 평가되었다. 또한 황금 에탄올 추출물의 총 페놀 및 플라보노이드 함량을 측정하였다. 염증성 장 질환 마우스 모델의 혈청에서는 항산화 관련 바이오마커인 ROS, ONOO-와, 간 손상 지표인 ALT(alanine aminotransferanse), AST(aspartate aminotransferase) 농도를 측정 하였다. 또한, 항산화 관련 단백질과 항염증, 세포자멸 관련 단백질 발현 정도는 웨스턴블롯 분석을 통해 평가하였다.
웨스턴 블롯 결과 황금 에탄올 처리군은 항산화 효과가 우수한 것으로 나타났다. 또한, 대장에서의 염증성 단백질 인자의 발현량을 감소시켰다. 따라서 황금 에탄올 추출물은 항산화 및 항염증을 조절하여 염증성 장 질환치료에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study was done to investigate the effects of ethanol extract of Scutellariae Radix (Scutellaria baicalensis) on the activities of DSS-induced colitis and TNBS-induced colitis in mice.
Balb/c mice were divided into 5 groups (normal group, control group, orally administered with sulfasalazine 60 ㎎/㎏ group, Scutellariae Radix 50% ethanol extract 50 mg/kg treated group; SRL, 100 mg/kg treated group; SRH, each n=12). 5% DSS was drinking water for 7 days to induce colitis and TNBS-induced mice are injected into the colon through a flexible catheter 4 cm in length mixed of saline (0.9% NaCl, pH 7.4) 1.6 mg/80 𝜇L TNBS. The antioxidant activities were evaluated through radical scavenging assays using ABTS and DPPH. Also, we examined total phenol and flavonoids contents. And then, we measured the level of ROS, ONOO-, alanine aminotransferanse (ALT), and aspartate aminotransferase (AST) in serum. Also, the antioxidant, inflammatory protein levels were investigated western blot analysis.
SR treated group showed superior inhibitory effects on the inflammatory parameters. Morever, the SR administration inhibited the biomarkers of inflammatory in colon. SR ethanol extracts has a great effect on IBD, and SR extract have excellent effect on colitis through antioxidant and anti-inflammation.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. Introduction 1
• Ⅱ. Material and Methods 3
• 1. Materials 3
• 2. Test material 5
• 3. Antioxidant effects of Scutellariae Radix 6
• 1) DPPH free radical scavenging activity 6
• 2) ABTS free radical scavenging activity 6
• 3) Total phenol contents 7
• 4) Total flavonoids contents 7
• 4. Experimental animals and induction of colitis 8
• 1) DSS-induced colitis mice model 8
• 2) TNBS-induced colitis mice model 9
• 5. Measurement of oxidative stress biomarker level in the serum 11
• 1) ROS level 11
• 2) ONOO- level 11
• 6. Measurement of hepatic toxicity biomarker level in the serum 11
• 1) ALT level 11
• 2) AST level 11
• 7. Western blotting analyses 12
• 1) Preparation of cytosol and nuclear fractions 12
• 2) Western blotting 12
• 8. Statistical analysis 13
• Ⅲ. Results 14
• 1. Antioxidant activity 14
• 1) DPPH free radical scavenging activity 14
• 2) ABTS free radical scavenging activity 16
• 3) Total phenol contents 17
• 4) Total flavonoids contents 17
• 2. DSS-induced colitis mice 18
• 1) Body weight and water intake 18
• 2) Macroscopic changes of colons 20
• 3) ROS and ONOO- levels 21
• 4) AST and ALT levels 23
• 5) Antioxidative enzyme protein expressions 25
• 6) NADPH-oxidase protein expressions 27
• 7) NF-kB activation protein expressions 29
• 8) Inflammatory protein expressions 31
• 3. TNBS-induced colitis mice 33
• 1) Body weight and organ weight 33
• 2) Macroscopic changes of colons 35
• 3) ROS and ONOO- levels 36
• 4) Inflammatory protein expressions 38
• 5) Apoptosis-related protein expressions 40
• Ⅳ. Discussion 42
• Ⅴ. Conclusion 47
• References 48
• Abstract in Korean 53
• Abstract 54