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        Effects of Natural Eggshell Membrane (NEM) on Cytokine Production in Cultures of Peripheral Blood Mononuclear Cells: Increased Suppression of Tumor Necrosis Factor-a Levels After In Vitro Digestion

        Kathleen F. Benson,Kevin J. Ruff,Gitte S. Jensen 한국식품영양과학회 2012 Journal of medicinal food Vol.15 No.4

        Tumor necrosis factor-a (TNF-a) plays an important role in inflammatory processes. This study examined the effects of natural eggshell membrane (NEM) (ESM Technologies, LLC, Carthage, MO, USA) on interleukin (IL)-2, IL-4, IL-6, IL-10, interferon-c (IFN-c), and TNF-a cytokine production by 4-day peripheral blood mononuclear cell (PBMC) cultures exposed to serial dilutions of either an aqueous extract of natural eggshell membrane (NEM-AQ) or NEM subjected to in vitro digestion (NEM-IVD). The effects on cytokine production were also assessed in the presence of phytohemagglutinin (PHA)and pokeweed mitogen (PWM) where exposure to NEM-AQ resulted in reduced levels of proliferation and statistically significant effects on IL-6, IL-10, IFN-c, and TNF-a cytokine production. NEM-AQ reduced levels of IL-6, IL-10, IFN-c, and TNF-a in cultures exposed to PHA. In cultures containing PWM, NEM-AQ reduced production of IL-10 and at the highest dose tested increased IL-6 and decreased TNF-a cytokine levels. NEM-IVD, at the two lowest concentrations of product,significantly reduced TNF-a production by PBMC cultures exposed to PWM compared with the in vitro digest control or native NEM. Taken together, these results suggest that NEM-AQ can influence signaling events in response to the T cellspecific mitogen PHA as well as to the mitogen PWM that require cellular cross-talk and that these effects may be partially mediated through a reduction in level of the pro-inflammatory cytokine TNF-a. The suppression of TNF-a production in the presence of NEM-IVD is promising for the use of NEM as a consumable anti-inflammatory product.

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        MIA 유도 골관절염 랫드에 Natural Eggshell Membrane (NEM)이 미치는 영향

        심부용(Sim, Boo Yong),박지원(Bak, Ji Won),이해진(Lee, Hae Jin),전지애(Jun, Ji Ae),최학주(Choi, Hak Joo),권창주(Kwon, Chang Ju),김화영(Kim, Hwa Young),Kevin J. Ruff,Karsten Brandt,김동희(Kim, Dong Hee) 한국영양학회 2015 Journal of Nutrition and Health Vol.48 No.4

        본 연구는 난각막 추출물 (NEM)이 골관절염 동물 모델에서 골관절염 유발 인자에 대한 예방과 개선에 미치는 영향을 조사하고자 실시하였다. 실험동물인 6주령의 랫드에 NEM을 골관절염 유발 2주전부터 농도별 (52 mg/kg, 200 mg/kg, 400 mg/kg)로 경구 투여하였으며, 2주간의 경구 투여 실시 후 정상군 (normal)을 제외한 대조군과 NEM 경구투여군에게 3.0 mg/mL의 농도로 MIA를 주사하여 골관절염을 유발하였다. 골관절염 유발 후 4주간 경구 투여를 지속적으로 실시한 후 혈액 및 관절, 조직 등을 이용하여 골관절염 유발 인자들을 확인하였다. NO 생성량은 NEM200, 400 (mg/kg)에서 유의성 있는 감소를 나타내었으며, PGE2 생성량은 모든 농도에서 유의성 있는 감소를 나타내었다. 사이토카인 IL-1β와 IL-6 생성량은 IL-1β에서는 모든 농도에서 유의성 있는 감소를 보였으나, IL-6에서는 400 mg/kg 농도에서만이 유의성 있는 감소를 나타내었다. hs-CRP 생성량은 모든 농도에서 대조군에 비하여 유의성있는 감소를 나타내었으며, MMPs 생성량과 LTB4 생성량을 모든 농도에서 유의성 있는 감소를 나타내었다. 또한, COMP 및 CTX-II 검사를 통해 골관절염의 진행 억제에 유의성 있는 감소를 나타내었다. 마지막으로 관절과 연골을 micro-CT 및 조직 염색을 실시한 결과, NEM 경구 투여군은 연골량 및 관절 조직의 변형, 연골세포의 손상도가 대조군에 비하여 손상이 적었음을 확인할 수 있었다. 이상의 결과로 미루어 볼 때, NEM은 농도 의존적으로 골관절염유발 인자를 감소시켜 관절 및 연골에 효능이 있음을 제시하고 있다. 이와 같은 결과는 NEM이 골관절염에 대한 예방과 개선 효과를 나타낼 수 있는 건강기능식품의 원료로 활용될 수 있을 것이라 사료된다. Purpose: The aim of this study is to investigate anti-arthritis activity using natural eggshell membrane (NEM). Methods: NEM was administered at 52 mg/kg, 200 mg/kg, and 400 mg/kg to SD-Rat, where arthritis was induced by monosodium iodoacetate (MIA) at 3 mg. NO production in serum was measured using Griess reagent. Cytokines including IL-1β, and IL-6 were measured by Luminex and PGE2, MMP-2, MMP-9, TIMP-1, LTB4, and hs-CRP were measured by ELISA. The cartilage of patella volume was examined and 3-D high-resolution reconstructions of the cartilage of patella were obtained using a Micro-CT system. Results: Production of NO, IL-1β, IL-6, PGE2, MMP-2, MMP-9, TIMP-1, LTB4, and hs-CRP in serum was decreased, respectively, in comparison with control. The cartilage of patella volume increased significantly. In addition, the NEM group showed a decrease in the cartilage of patella, synovial membrane, and transformation of fibrous tissue. Conclusion: The results for NEM showed significant anti-arthritis activity. These results may be developed as a raw material for new health food to ease the symptoms mentioned above.

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