Mouse BV2 Microglial Cells에서 Lipopolysaccharide에 의해 유발된 염증반응에 대한 인동엽의 신경보호 효과 = Neuro-protective effects of Lonicerae Folium against Lipopolysaccharide-induced neuroinflammation on BV2 microglia

국문 초록 (Abstract)

우울장애는 정신장애의 일종으로 삶의 많은 측면에 영향을 미친다. 다양한 우울 장애 관련 가설들이 존재하지만 이들만으로는 기존 항우울제들의 제한적 치료효과, 약물 효과 지연 등을 설명할 수 없어 새로운 기전 및 효과적인 치료법의 발견이 요구되고 있다. 신경염증은 새롭게 주목받는 우울장애의 메커니즘으로 미세아교세포의 기능적 이상을 특징으로 한다. 인동엽은 인동덩굴(Lonicera japonica Thunb.)의 잎으로 항염증 작용이 있다고 알려져 있으며 예로부터 시기와 상관없이 채취하여 약용으로 사용되어 왔다. 그러나 신경염증, 혹은 우울장애에 대한 효능에 대해서는 많이 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 인동엽의 우울장애 개선 효과를 조사하기 위하여, lipopolysaccharide (LPS)로 유발한 마우스 우울 모델과 LPS 로 활성시킨 BV2 미세아교세포에서 인동엽의 항우울 및 항신경염증 효능에 대해 확인하고자 하였다. LPS 로 유도한 마우스 우울 모델에서 open field test 를 통한 행동 변화를 관찰하고, 해마 내 전염증성 사이토카인 수치를 확인하였다. 추가로 신경염증 개선 효능을 확인하기 위해서는 LPS 로 활성시킨 BV2 미세아교세포에서 염증 매개 인자인 nitric oxide (NO), inducible nitric oxide synthase (iNOS), cyclooxygenase-2(COX-2)를 포함하는 염증 매개 인자 유도성 효소들의 발현과 전염증성 사이토카인 분비에 미치는 영향을 확인하고, 이들을 조절하는 경로로 mitogen activated protein kinases (MAPKs) 인산화, inhibitoryκBα (IκBα) 분해를 확인하였다. 인동엽은 LPS 로 유도한 마우스 우울 모델에서 우울 행동 증상을 감소시켰으며, 해마 내 염증반응을 조절하였다. 그리고 in vitro 에서 인동엽은 LPS 로 인해 활성화된 BV2 세포에서 iNOS, NO, interleukin-1β (IL-1β) 및 tumor necrosis factor-α (TNF-α)의 발현을 억제하였다. 또한 c-Jun N- terminal kinase (JNK)의 인산화를 억제하였다. 종합적으로 보았을 때, 인동엽은 신경염증을 통한 우울 증상의 개선 가능성을 보였다. 이는 추후 인동엽이 우울 증상을 개선시킬 수 있는 소재개발에 응용될 수 있는 기초적 정보를 제공할 수 있는 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Depressive disorder is a kind of mental disorder that be harmful to life. There are various hypotheses related to depressive disorders, but these have limitations in understanding the limited therapeutic effects and delayed action of existing antidepressants. Accordingly, the discovery of novel mechanism and effective treatment is required. Neuroinflammation is a mechanism of depressive disorder that is attracting attention and is characterized by microglial dysfunction. The leaves of Lonicera japonica Thunb (LLJ) are known to have anti-inflammatory effects and have long been collected regardless of the season and used for medicinal purposes. but little is known about its effectiveness of neuroinflammation or depressive disorders. This study was aimed to discover the anti-depressive and antineuroinflammatory effects of LLJ in LPS-induced mouse model in depression and lipopolysaccharide (LPS)-activated BV2 microglial cells. To investigate the efficacy of improving depressive symptoms of LLJ, behavior changes and hippocampal cytokine levels were observed in LPS-induced mouse model. In addition, to ascertain the efficacy of improving neuroinflammation, the levels of nitric oxide (NO), cyclooxygenase-2(COX-2), nitric oxide synthase (iNOS), and pro-inflammatory cytokines were examined in BV2 microglial cells activated with LPS. Activation of mitogen activated protein kinases
(MAPKs) and degradation of inhibitory κBα (IκBα) were examined to found out the regulatory mechanisms of LLJ. In LPS-induced mouse model LLJ reduced depressive behavior and inhibited inflammatory response in the hippocampus. And the treatment of LLJ suppressed the mRNA level of iNOS, NO, interleukin-1β (IL-1β), and tumor necrosis factor-α (TNF-α) in BV2 cells activated by LPS. It also inhibited the phosphorylation of cJun N-terminal kinase (JNK). In conclusion, these findings suggest that LLJ could improve depressive disorder and neuroinflammation.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 5
• Ⅱ. 재료 및 방법 · 8
• 2.1 인동엽 시료 준비 · 8
• 2.2 실험동물 8
• 2.3 LPS 유도 우울 모델 8
• 2.4 Open field test (OFT) 9
• 2.5 RNA 추출 · 9
• 2.6 실시간 정량적 역전사 중합 효소 연쇄 반응 (Real time RT-PCR) 10
• 2.7 세포배양 11
• 2.8 MTT assay · 11
• 2.9 Griess assay 12
• 2.10 Western blot analysis 12
• 2.11 통계처리 14
• Ⅲ. 결과 · 15
• 3.1 인동엽의 OFT에서의 효과 15
• 3.2 인동엽의 해마 염증조절 효과 15
• 3.3 BV2 세포에서 인동엽의 유효 농도 설정 · 16
• 3.4 LPS로 활성화된 BV2 세포에서 인동엽의 iNOS 발현 및 NO 생성 억제 효
• 과 16
• 3.5 LPS로 활성화된 BV2 세포에서 인동엽의 전염증성 사이토카인 억제 효과 17
• 3.6 LPS로 활성화된 BV2 세포에서 인동엽의 MAPK활성 및 IκBα에 미치는
• 영향 18
• Ⅳ. 고찰 · 26
• Ⅴ. 결론 · 32