호흡기 상피세포에서 [6]-gingerol에 의한 IL-1β 유도 MUC5AC 유전자 발현의 억제

Abstract

[한글]생강(Ginger)은 특유의 향기와 매운 맛을 지니고 있는 주요 향신료 중의 하나로 항균, 항염, 발한, 진토, 혈액순환장애에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 전통 의학에서 생강이 진해거담 효과 및 천식의 치료에 효능이 있다는 사실에 근거하여, 본 연구에서는 사람 호흡기 상피세포에서 IL-1β 유도 MUC5AC 유전자의 발현이 [6]-gingerol에 의해 억제되는지 확인하고, [6]-gingerol에 의한 MUC5AC mRNA의 발현 억제 작용기전을 알아보고자 하였다. 재료 및 방법으로 NCI-H292 세포주에 IL-1β를 24시간 동안 첨가 배양한 다음 MUC5AC mRNA에 대해 RT-PCR을 시행하였고, IL-1β를 첨가 배양 전 [6]-gingerol을 전처치한 다음 MUC5AC mRNA와 단백 발현에 대해 RT-PCR과 Western blot 분석을 시행하였다. 또한 ERK, p38 MAPK, JNK 등의 MAP kinase 신호전달 경로 중 IL-1β에 의해 활성화된 MAP Kinase에 대해 [6]-gingerol을 전처치한 후 MAPK 활성 억제에 대해 Western blot 분석을 시행하였다. 결과로 10 ng/ml의 농도로 24시간 IL-1β를 투여 시에 MUC5AC 유전자의 발현이 유의하게 증가하였고, 10 μM의 [6]-gingerol 농도에서 IL-1β 유도 MUC5AC 유전자의 발현이 유의하게 억제되었으며 [6]-gingerol의 투여 시점과는 무관하였다. 또한 [6]-gingerol 전처치 후 IL-1β 첨가 배양시에 ERK와 p38 MAPK의 발현이 유의하게 억제되었다. 이러한 결과로, [6]-gingerol은 사람 호흡기 상피세포에서 IL-1β에 의해 유도된 MUC5AC 유전자의 발현을 유의하게 억제하므로 기도 점액 과분비 조절에 대한 치료제로서의 가능성을 보여준다고 생각한다.

[영문][6]-gingerol, a pungent ingredient of ginger (Zingiber officinale Roscoe, Zingiberaceae) has a wide range of potential pharmacologic activities including anti-oxidant, anti-pyretic, anti-inflammatory, and anti-angiogenic effects. The present study was aimed to investigate whether [6]-gingerol could suppress IL-1β-induced MUC5AC gene expression in human airway epithelial cells and what its possible mechanism is. MUC5AC mRNA and protein were measured using RT-PCR and Western blot analysis in cultured NCI-H292 human airway epithelial cells. ERK and p38 MAP kinase involvement were determined by Western blot analysis using phospho-specific antibodies. The results showed that MUC5AC was induced by the treatment with 10 ng/ml of IL-1β for 24 hours treatment in NCI-H292 cells. MUC5AC expression by IL-1β was significantly suppressed by 10 μM of [6]-gingerol. In addition, MUC5AC gene expression was found to be suppressed regardless of the treatment time with [6]-gingerol. Furthermore, the inhibition of MUC5AC gene expression by [6]-gingerol was noted to be suppressed via both ERK and p38 MAP kinase pathways. In conclusion, [6]-gingerol suppresses IL-1β-induced MUC5AC gene expression in human airway epithelial cells and, therefore, it may be considered as a possible anti-hypersecretory agent.