ブラックラズベリーのToll-like Receptor-4シグナル伝達を介した抗結腸性炎症作用

Anti-colonic Inflammation by Black Raspberries through Regulating Toll-like Receptor-4 Signaling in Interlukin-10 Knockout Mice.

• Yi-Wen Huang
• Carla Elena Echeveste
• Kiyoko Oshima
• Jianying Zhang
• Martha Yearsley
• Jianhua Yu
• Li-Shu Wang

抄録

潰瘍性大腸炎（UC）は大腸の慢性炎症性疾患であり、欧米や新興工業国では有病率が着実に上昇しています。UC患者は20年後のがん発症率が10％と高い。UCに対する防御における果物や野菜の重要性が評価され始めているが、そのメカニズムはほとんど解明されていない。今回の研究では、食事性ブラックラズベリー（BRB）がインターロイキン（IL）-10ノックアウト（KO）マウスの粘膜および粘膜下層の大腸炎症を減少させることを報告した。次に、これらのマウスの大腸、脾臓、血漿を用いて、BRBがプロスタグランジンE2（PGE2）をダウンレギュレートするための制御不能なtoll-like receptor（TLR）-4シグナル伝達を補正することで抗炎症効果を発揮するかどうかを調べた。他の研究では、脾臓はマクロファージの貯蔵庫であり、IL-10 KOマウスでマクロファージを枯渇させると大腸炎の発症が抑制されることが報告されています。本研究では、BRBがIL-10 KOマウスの脾臓のマクロファージの割合を減少させることを明らかにした。さらに、BRB食はIL-10 KOマウスの血漿中の15-リポキシゲナーゼとその生成物である13-S-ヒドロキシオクタデカジエン酸を増加させることが明らかになりました。したがって、我々はBRBの抗炎症メカニズムの一つを解明し、BRBで治療されたUC患者の反応の指標となりうるバイオマーカーを同定した。BRBに関する我々の知見は、他の多くの一般的に消費されている果物や野菜にも応用できる可能性がある。

Ulcerative colitis (UC) is a chronic inflammatory disease of the colon, with a steadily rising prevalence in Western and newly industrialized countries. UC patients have a cancer incidence as high as 10% after 20 years of the disease. Although the importance of fruits and vegetables in defense against UC is beginning to be appreciated, the mechanisms remain largely unclear. In the current study, we reported that dietary black raspberries (BRBs) decreased colonic inflammation in the mucosa and submucosa of interleukin (IL)-10 knockout (KO) mice. We then used colon, spleen, and plasma from those mice to investigate whether BRBs exert their anti-inflammatory effects by correcting dysregulated toll-like receptor (TLR)-4 signaling to downregulate prostaglandin E2 (PGE2). Other studies reported that spleen is the reservoir of macrophages and depletion of macrophages in IL-10 KO mice prevents the development of colitis. Our results showed that BRBs decreased the percentages of macrophages in spleens of IL-10 KO mice. Moreover, mechanistically, the BRB diet corrected dysregulated TLR-4 signaling in cells from the colon and spleen, decreased PGE2 and prostaglandin I2, and increased 15-lipoxygenase and its product, 13-S-hydroxyoctadecadienoic acid, in plasma of IL-10 KO mice. Therefore, we have elucidated one of the anti-inflammatory mechanisms of BRBs, and have identified biomarkers that could be indicators of response in UC patients treated with them. Our findings with BRBs could well apply to many other commonly consumed fruits and vegetables.

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