腸粘膜の共培養細胞モデルにおけるミルラ、コーヒー炭およびカモミール花エキスの抗炎症性およびバリア安定化効果

Anti-Inflammatory and Barrier-Stabilising Effects of Myrrh, Coffee Charcoal and Chamomile Flower Extract in a Co-Culture Cell Model of the Intestinal Mucosa.

• Laura Weber
• Katrin Kuck
• Guido Jürgenliemk
• Jörg Heilmann
• Bartosz Lipowicz
• Cica Vissiennon

抄録

最近の臨床的証拠は、ミルラ（Engl.）、コーヒー炭（L.）、カモミール花乾燥エキス（L.）を含む伝統的な生薬の炎症性腸疾患（IBD）の治療における有効性を示唆している。しかし、その作用機序は完全には解明されていない。本研究では、ミルラ、コーヒー炭、カモミール花エキスの免疫細胞と腸管上皮細胞間の炎症性クロストークとその結果生じる腸管バリア障害への効果を評価することを目的とした。腸管上皮細胞（IEC）単分子膜（Caco-2, HT29-MTX-E12）とマクロファージ（THP-1）からなる複合共培養細胞モデルを構築し、これら2つのIBDの特徴を同時に調査した。マクロファージのリポ多糖類（LPS）活性化は、プロ炎症性メディエーターの放出をもたらし、それによってケモカインの放出とバリア機能の低下を伴うIECの炎症性刺激をもたらした。炎症性メディエーター放出（IL-6、TNF、IL-8、MCP-1、PGE2）に対する個々の植物抽出物および三種混合物の効果をELISAにより定量化した。IEC単分子膜の経上皮電気抵抗（TEER）を測定し、バリア機能への影響を評価した。ブデソニドはポジティブコントロールとして機能した。3種の植物抽出物はいずれも炎症性メディエーターの放出を抑制することで抗炎症作用を示したが，その程度は様々であった．腸管バリアの安定化効果はミルラとコーヒー炭に認められた。ミルラは最も明瞭な薬理活性を示した。また、ミルラとコーヒー炭の3種類の組み合わせでは、用量削減効果と相乗的な相互作用が認められた。このように、本研究の結果は、ミルラ、コーヒー炭、カモミール花エキスの組み合わせによるIBD治療のメカニズムを解明するものであり、この複雑な病態の中での植物療法的な多成分／多標的アプローチの潜在的な利点を強調している。

Recent clinical evidence suggests the efficacy of a traditional herbal medicinal product containing myrrh ( Engl.), coffee charcoal ( L.) and chamomile flower dry extract ( L.) in the therapy of inflammatory bowel diseases (IBD). However, the mechanisms of action in this context have not been entirely elucidated. The present study aimed to evaluate the effects of myrrh, coffee charcoal and chamomile flower extract on the inflammatory cross talk between immune and intestinal epithelial cells together with the resulting intestinal barrier disorders. A complex co-culture cell model consisting of intestinal epithelial cell (IEC) monolayers (Caco-2, HT29-MTX-E12) and macrophages (THP-1) was established for the simultaneous investigation of these two IBD characteristics. The lipopolysaccharide (LPS) activation of the macrophages led to a pro-inflammatory mediator release and thereby an inflammatory stimulation of IECs with chemokine release and reduced barrier function. The effects of the individual plant extracts and a ternary combination on inflammatory mediator release (IL-6, TNF, IL-8, MCP-1, PGE2) was quantified by ELISA. The transepithelial electrical resistance (TEER) of IEC monolayers was measured to evaluate the effects on the barrier function. Budesonide served as a positive control. All three plant extracts exhibited anti-inflammatory properties via the inhibition of the inflammatory mediator release to a varying extent. An intestinal barrier stabilising effect was observed for myrrh and coffee charcoal. Myrrh exerted the most distinct pharmacological activity. Dose reducing and synergistic interactions emerged within the threefold combination. Thus, our results provide a mechanistic basis for the use of the herbal combination of myrrh, coffee charcoal and chamomile flower extract in IBD treatment and underline the potential benefits of the phytotherapeutic multi-component/multi-target approach in this complex pathogenesis.