米ぬか油は、マウスマクロファージのミトコンドリア呼吸を促進することで炎症反応を改善します

Rice bran oil ameliorates inflammatory responses by enhancing mitochondrial respiration in murine macrophages.

• Sojung Lee
• Seungmin Yu
• Hye Jeong Park
• Jiyeon Jung
• Gwang-Woong Go
• Wooki Kim

抄録

これまでの研究では、米ぬか油（RBO）の抗炎症作用が明らかにされているが、その詳細なメカニズムは十分に理解されていない。食物成分の分子/細胞内抗炎症メカニズムに関する最近の研究では、ミトコンドリア呼吸がマクロファージの機能に重要な役割を果たしていることが実証されています。食物脂質はβ酸化によるミトコンドリア呼吸の主要基質であることから、本研究では、RBOがミトコンドリアのエネルギー代謝を調節することで炎症反応を制御しているかどうかを検討した。細胞に効果的に取り込まれ、酸化的リン酸化に利用されることが知られているパルミチン酸を豊富に含むパーム油(PO)をポジティブコントロールとして用いた。LPSを刺激したRAW 264.7マウス細胞のin vitroモデルでは、培養上清中のプロ炎症性サイトカイン（IL-6およびTNF-α）のレベルは、RBO処理によって有意に減少した。一方、抗炎症性サイトカインIL-10の分泌はRBO処理により増加した。LPS 刺激を受けた RAW 264.7 細胞における炎症性メディエーター分子（COX-2 および iNOS）をコードする遺伝子の転写および活性化マーカー（CD80, CD86, MHC-II）の発現は RBO により抑制された。ミトコンドリア呼吸（細胞外フラックスアナライザーで評価）は、基底呼吸、最大呼吸、ATP産生、予備呼吸能力が上昇したため、RBO処理により増加した。インビボ試験では、C57BL/6マウスにコーンオイル（CO）、PO、またはRBOを含むネガティブコントロール食を4週間与え、骨髄由来マクロファージ（BMDM）を脛骨と大腿骨から分離した。プロ炎症性のM1分極化BMDM（M1-BMDM）では、IL-6とTNF-αのRBO誘発抑制がin vivoで再現された。また、M1-BMDMのミトコンドリア呼吸は、COを添加したネガティブコントロールと比較して、RBO介入とPOコントロールの後に増加した。全体として、今回の研究は、RBOがミトコンドリア呼吸をアップレギュレートすることで、マウスマクロファージの炎症反応を制御することを初めて実証した。動物実験の妥当性を確認するためには、さらなる臨床試験が必要である。

Previous studies have revealed the anti-inflammatory properties of rice bran oil (RBO), but the detailed mechanisms are poorly understood. Recent studies on the molecular/cellular anti-inflammatory mechanisms of dietary components have demonstrated that mitochondrial respiration plays a key role in macrophage functioning. Since dietary lipids are major substrates for mitochondrial respiration through β-oxidation, the current study examined whether RBO regulates inflammatory responses by modulating mitochondrial energy metabolism. Palm oil (PO), enriched with palmitic acid which are known to be effectively taken up by cells and used for oxidative phosphorylation, served as a positive control. In the in vitro model of LPS-stimulated RAW 264.7 murine cells, the levels of pro-inflammatory cytokines (IL-6 and TNF-α) in the culture supernatant were significantly reduced by RBO treatment. In contrast, secretion of the anti-inflammatory cytokine IL-10 was upregulated by RBO. Transcription of genes encoding inflammatory mediator molecules (COX-2 and iNOS) and expression of activation markers (CD80, CD86, and MHC-II) in LPS-stimulated RAW 264.7 cells were suppressed by RBO. Mitochondrial respiration (as assessed by an extracellular flux analyzer) increased upon RBO treatment, as the basal respiration, maximal respiration, ATP production, and spare respiratory capacity were upregulated. In an in vivo study, C57BL/6 mice were fed a negative control diet containing corn oil (CO), PO, or RBO for 4 weeks, and bone marrow-derived macrophages (BMDM) were isolated from their tibias and femurs. In pro-inflammatory M1-polarized BMDM (M1-BMDM), the RBO-induced suppression of IL-6 and TNF-α was recapitulated in vivo. Mitochondrial respiration in M1-BMDM also increased following the RBO intervention and the PO control treatment as compared to CO fed negative control. Overall, the current study for the first time demonstrates that RBO regulates inflammatory responses in murine macrophages by upregulating mitochondrial respiration. Further clinical studies are required to validate the animal study.