까마중(Solanum nigrum)의 면역증진 및 항비만 활성에 관한 in vitro 연구 = I n vitro immunostimulatory and anti-obesity activity of Solanum nigrum

국문 초록 (Abstract)

까마중(Solanum nigrum)은 가지과(Solanaceae)에 속하는 식물로, 한국을 포함한 온대 및 열대 지역에 광범위하게 분포하고 있으며, 전통적으로 지상부는 ‘용규(龍葵)’라는 이름으로 해열, 이뇨, 해독 및 혈액 순환 개선 등의 약용으로 활용되어왔다. 다양한 선행연구에서 까마중은 항염, 항산화, 간 보호, 항암, 항비만 등의 생리활성을 지니는 것으로 보고가 다수 있으나, 이와 관련된 세포 수준의 작용 기전은 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 까마중 지상부 열수 추출물(SNAP)의 면역증진 및 항비만 활성에 관련된 분자신호 경로를 규명하고자 하였다.
RAW264.7 대식세포 모델에서 SNAP는 면역자극 인자들의 발현과 식세포작용을 유의하게 증가시켰으며, TLR4 신호를 매개로 하는 하위 JNK 경로의 활성화를 통해 NO, iNOS, IL-1β 등의 발현을 촉진하였다. TLR4 억제 시 JNK의 인산화 수준이 감소하는 것을 확인함으로써, SNAP의 면역조절 효과는 TLR4/JNK 축의 활성화에 의존하는 것으로 보였다. 이와 병행하여 SNAP는 LC3-II 및 p62/SQSTM1의 발현을 농도 의존적으로 증가시켰으며, 이는 TLR4로부터 유도되는 p38 및 JNK 신호를 통해 대식세포의 자가포식(autophagy)을 유도한 것으로 나타났다.
3T3-L1 지방전구세포 모델에서 SNAP는 지방생성(adipogenesis)을 억제하고 지질축적(lipid accumulation)을 감소시키는 것을 확인하였다. 특히 분화 초기 단계에서 SNAP 처리는 PPARγ, C/EBPα, Perilipin-1의 발현을 현저히 저해하여 지방세포 분화를 차단하였다. 더불어 SNAP는 AMPK 인산화를 유도하고 PGC-1α, UCP-1 등의 발현을 증가시켜 열발생(thermogenesis)을 촉진하였으며, 이는 에너지 소비 증가를 통한 항비만 기전과 일치하였다. 한편 ATGL 및 HSL의 발현 감소와 함께 LC3-II 및 p62 증가가 동반된 점은 SNAP가 전통적 lipolysis보다 lipophagy 기반 지질분해 경로를 활성화한다는 것을 시사하였다.
본 연구 결과는 SNAP가 TLR4–JNK 신호를 매개로 대식세포의 면역활성을 강화하고, AMPK–PGC-1α–UCP-1 축과 자가포식 신호를 통해 지방세포 대사를 재조절함으로써 면역 및 대사 항상성을 동시에 개선하는 이중 기능성(immunometabolic) 천연물 소재임을 제시하고자 한다. 이러한 과학적 근거는 SNAP가 향후 기능성 식품, 면역·대사성 질환 개선 소재로 개발될 수 있는 잠재력이 있음을 시사한다.

목차 (Table of Contents)

• 서론 1
• 연구사 3
• Chapter Ⅰ. Immunostimulatory activity of Solanum nigrum aerial parts in Mouse Macrophages, RAW264.7 cell
• 1. 서론 6
• 2. 재료 및 방법 9
• 3. 결과 14
• 3.1. Effect of SNAP on the production of immunostimulatory factors in RAW264.7 cells 14
• 3.2. Effect of TLR2 and TLR4 on SNAP-mediated production of immunostimulatory factors in RAW264.7 cells 18
• 3.3. Effect of MAPK signaling on SNAP-mediated production of immunostimulatory factors in RAW264.7 cells 21
• 3.4. Effect of SNAP on macrophage autophagy in RAW264.7 cells 27
• 4. 고찰 33
• Chapter Ⅱ. Anti-obesity activity of Solanum nigrum aerial parts in Mouse adipocytes, 3T3-L1 cell
• 1. 서론 37
• 2. 재료 및 방법 39
• 3. 결과 43
• 3.1. The inhibitory effect of SNAP on lipid droplet accumulation in 3T3-L1 cells is higher than that of SNF. 43
• 3.2. Effects of extraction temperature and time on the anti-adipogenic activity of SNAP 45
• 3.3. Effect of SNAP concentration on lipid droplet accumulation and cell viability in 3T3-L1 cells 49
• 3.4. SNAP inhibits adipogenesis in 3T3-L1 cells 51
• 3.5. SNAP SNAP induces lipolysis in 3T3-L1 cells 53
• 3.6. SNAP induces thermogenesis and autophagy in 3T3-L1 cells 56
• 3.7. Effect of SNAP on lipid droplet accumulation according to the differentiation stage of 3T3-L1 cells 60
• 4. 고찰 66
• 결론 69
• 참고문헌 72
• 영문 초록 78