The cytoprotective effects of quercetin-3-O-β-D-glucuronopyranoside (QGC) on ethanol-induced cell damage in cultured feline esophageal epithelial cells

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Quercetin-3-O-β-D-glucuronopyranoside (QGC) is a flavonoid glucoside extracted from Rumex Aquaticus. Flavonoids have been recognized to possess anti-oxidative and anti-inflammatory effects. Alcohol may cause inflammation of esophagus. In this study, the mechanism of protective effects of the QGC against ethanol-induced cell damage in feline esophageal epithelial cells was investigated. Primary-cultured cells from cat esophagus were prepared. MTT assay was performed to investigate the cell viability. 2',7'-dichlorofluorescin diacetate (DCF-DA) assay was used to detect the generation of intracelluar reactive oxygen species (ROS), especially H2O2. Western Blot analysis was performed with specific antibodies to investigate the involvement of ERK and interleukin 6 (IL-6) in ethanol-induced cell injury. Commercial kits were used to determine the levels of IL-6 in both short- and long-term treatment of cells with 10% ethanol. 30 min of exposure to ethanol decreased cell viability to 43.44%. When cells were pre-incubated with 50uM QGC for 12 hr prior to ethanol treatment, cell viability was increased to 65%. QGC also inhibited the production of intracellular ROS and activation of ERK induced by ethanol. Pretreatment of cells with the NADPH oxidase inhibitor diphenylene iodonium (DPI) also inhibited the ethanol-induced ERK activation. Interestingly, long-term treatment of cells with ethanol for 12 hr increased the levels of IL-6 which were reversed by ERK inhibitor PD98059, DPI and QGC, while 30 min of exposure to ethanol did not significantly increase the level of IL-6 when determined by EIA kit. The data suggest that cytoprotective effects of QGC against cell damage induced by ethanol involve inhibitions of ROS generation and downstream activation of the ERK in feline esophageal epithelial cells.

국문 초록 (Abstract)

Quercetin-3-O-β-D-glucuronopyranoside (QGC)는 flavonoid glucoside로써 이 물질의 함량이 높다고 알려진 토대황(양재엽)에서 추출하였다. Flavonoids 는 항 산화, 항 염증 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 알코올은 식도 염증을 야기시킨다. 이에, 본 논문에서는 고양이 식도 상피 세포에서, 알코올에 의해 야기된 세포 상해에 대한 QGC의 보호 효과 기전을 연구하였다. 실험에는 고양이 식도 상피 세포를 primary-culture하여 사용하였다. MTT assay를 통해 세포 생존율을 구하였고, 2’,7’-dichlorofluorescin diacetate (DCF-DA) assay를 이용하여 세포내의 ROS 생성 (특히, H2O2)을 확인하였다. 에탄올의 의한 세포 손상에서 ERK와 IL-6의 연관성을 확인하기 위해 MAPK와 IL-6 antibody를 사용하여 Western Blot analysis로 확인하였으며, EIA kit를 이용하여 10% 에탄올을 단시간, 장시간 처리하였을 때 IL-6의 level을 측정하였다. 에탄올을 30분 노출 시켰을 때 세포 생존율은 43%정도로 떨어지지만. 50μM QGC를 12시간 전 처치 하였을 때는 세포 생존율이 65%로 회복되었다. QGC는 또한 에탄올에 의해 유도된 ROS와 ERK의 활성화를 억제시켰다. 또한 NADPH oxidase 저해제인 DPI (diphenylene iodonium)를 전처치하면 에탄올에 의한 ERK의 활성화가 억제되었다. 흥미롭게도, 에탄올을 12시간 동안 처리하면 IL-6의 level이 증가하였고, 이것은 ERK 저해제인 PD98059와 DPI, QGC에서 억제되었다. 반면에 에탄올을 30분 처리하면 IL-6의 level은 증가하지 않았다. 이 결과는 고양이 식도 상피 세포에서 에탄올에 의해 야기된 세포 손상에 대한 QGC의 세포 보호 효과는 ROS 생성 억제와 ERK의 활성화의 억제와 관련이 있다는 것을 의미한다.

목차 (Table of Contents)

• I. INTRODUCTION = 1
• II. MATERIALS and METHODS = 5
• III. RESULTS = 12
• IV. DISCUSSION = 26
• V. REFERENCES = 30
• VI. 국문초록 = 40
• VII. ABSTRACT = 42