Asiatic Acid Inhibits NF-κB Signaling and Ameliorates Experimental Acute and Chronic Colitis in Mice = 아시아틱산의 NF-κB 신호전달 경로 억제와 마우스 급·만성 대장염 완화

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Objective: This study aimed to elucidate the anti-inflammatory mechanisms of asiatic acid (AA) by focusing on its modulation of the nuclear factor-κB (NF-κB) signaling pathway and to evaluate its therapeutic effects in murine models of both acute and chronic colitis.
Introduction: AA, a naturally occurring triterpenoid compound derived from Centella asiatica, is known for its anti-inflammatory activity. However, its comprehensive effects on both acute and chronic intestinal inflammation, particularly through detailed modulation of the NF-κB pathway, have not been fully elucidated.
Methods: Human intestinal epithelial cells COLO 205 and murine macrophage cells RAW 264.7 were pretreated with AA, followed by stimulation with tumor necrosis factor-α (TNF-α) or lipopolysaccharide (LPS), respectively. The mRNA expression of pro-inflammatory cytokines, including interleukin (IL)-8, TNF-α, and IL-6, was quantified using real-time RT-PCR. Western blotting was performed to assess the phosphorylation and degradation of the NF-κB inhibitor IκBα, and NF-κB DNA-binding activity was assessed via electrophoretic mobility shift assay (EMSA). In vivo, acute colitis was induced using dextran sulfate sodium (DSS) in wild-type mice, and chronic colitis was established by piroxicam administration in IL-10⁻/⁻ mice. Following AA treatment, colon length, body weight, histology (H&E) with histologic scoring, and colonic NF-κB p65 immunohistochemistry (IHC) were evaluated.
Results: AA significantly downregulated cytokine expression in both cell lines. It inhibited IκBα phosphorylation and degradation, and EMSA demonstrated a marked reduction in NF-κB DNA-binding activity. In mice, AA attenuated body weight loss, colonic shortening, and histologic inflammation in both DSS and IL-10⁻/⁻ models. Concomitantly, colonic IHC showed reduced nuclear NF-κB p65.
Conclusions: AA alleviates intestinal inflammation by suppressing NF-κB signaling in vitro and exhibits therapeutic efficacy in both acute and chronic colitis models, suggesting its potential as a therapeutic candidate for inflammatory bowel disease.

국문 초록 (Abstract)

목적: 본 연구는 아시아틱산(Asiatic acid, AA)이 핵인자-κB(NF-κB) 신호전달을 조절하여 항염 효과를 나타내는 기전을 규명하고, 급성 및 만성 대장염 마우스 모델에서의 치료 효능을 평가하고자 하였다.
서론: AA는 Centella asiatica 유래의 트리테르페노이드로 항염 작용이 보고되어 왔으나, 특히 NF-κB 경로의 정밀한 조절을 통해 급•만성 장염에 미치는 포괄적 효과는 아직 충분히 규명되지 않았다.
방법: 인간 장상피세포 COLO 205와 생쥐 대식세포 RAW 264.7에 AA를 전처리한 뒤, 각각 종양괴사인자-α(TNF-α) 또는 지질다당류(LPS)로 자극하였다. 인터루킨(IL)-8, TNF-α, IL-6의 mRNA 발현은 실시간 RT-PCR로 정량하였고, NF-κB 억제단백질 IκBα의 인산화•분해는 Western blot으로, NF-κB DNA 결합활성은 EMSA로 평가하였다. 생체 내 실험으로 야생형 생쥐에는 덱스트란 황산나트륨(DSS)을 이용해 급성 대장염을 유도하였고, IL-10 결손(IL-10⁻/⁻) 생쥐에는 피록시캄 투여로 만성 대장염을 확립하였다. AA 투여 후 대장 길이, 체중 변화, H&E 조직소견 및 조직학적 점수, 대장 조직의 NF-κB p65 면역조직화학염색(IHC)을 평가하였다.
결과: AA는 두 세포주에서 염증성 사이토카인 mRNA 발현을 유의하게 감소시켰다. 또한 IκBα의 인산화•분해를 억제하였고, EMSA에서 NF-κB DNA 결합활성이 감소하였다. 마우스 모델에서는 체중감소와 대장 단축, 조직학적 염증이 완화되었으며, 대장 IHC에서 NF-κB p65의 핵 내 이동이 감소하였다.
결론: AA는 in vitro에서 NF-κB 신호 억제를 통해 항염 효과를 보이고, 급성 및 만성 대장염 모델 모두에서 치료 효능을 나타내었다. 이러한 결과는 AA가 염증성 장질환의 잠재적 치료 후보가 될 수 있음을 시사한다.

목차 (Table of Contents)

• Abstract ⅰ
• Table of Contents ⅲ
• List of Figures ⅳ
• List of Tables ⅴ
• Chapter 1. Introduction 1
• Chapter 2. Materials and Methods 3
• Chapter 3. Results 12
• Chapter 4. Discussion 30
• Chapter 5. Conclusions 35
• References 36
• Appendix: Supplementary Figures and Tables 44
• Abstract in Korean 48