TNF-α刺激ヒト口腔上皮細胞における炎症性メディエーターおよび抗酸化酵素の発現に及ぼすエルシンの影響

Effects of erucin on inflammatory mediators and antioxidant enzymes' expression in TNF-α-stimulated human oral epithelial cells.

抄録

歯周炎は歯周病原因菌によって引き起こされる慢性炎症性疾患である。細菌に対する過剰な免疫応答が歯槽骨吸収をはじめとする歯周組織の破壊に関与していることが明らかにされている。Erucinはルッコラなどのアブラナ科植物に含まれる生理活性物質で、イソチオシアネートに分類される。これまでエルシンを歯周炎の治療に用いようとした研究はなく、歯周常在細胞に対する効果を検討した論文もない。本研究の目的は、腫瘍壊死因子（TNF）-αで刺激された口腔上皮細胞株TR146細胞が産生する炎症性および抗酸化メディエーターの産生に及ぼすエルシンの影響を、シグナル伝達分子への影響も含めて解析することである。サイトカインとケモカインのレベルはELISA法で測定した。TR146細胞におけるタンパク質発現およびシグナル伝達経路の活性化は、ウェスタンブロッティングにより測定した。その結果、TNF-α刺激TR146細胞において、エルシンによりインターロイキン-6とCXC-ケモカインリガンド10の産生と血管細胞接着分子-1の発現が抑制された。さらに、エルシンには、TR146細胞において、抗酸化酵素であるヘムオキシゲナーゼ-1とNAD(P)Hキノンデヒドロゲナーゼ1の産生を誘導する作用があった。さらに、TR146細胞において、エルシンにはTNF-α刺激による核内因子κB、signal transducer and activator of transcription3、phospho-70S6 Kinase-S6 ribosomal proteinのシグナル伝達経路を抑制する作用が認められた。我々は、エルシンには口腔上皮細胞に対する抗炎症作用があり、抗酸化メディエーターの産生も誘導することを示した。これらの結果から、エルシンには歯周炎の治療に使用できる新たな抗炎症作用があることが示唆された。

Periodontitis is a chronic inflammatory disease induced by periodontal disease-causing bacteria. It has been shown that excessive immune response against bacteria is involved in periodontal tissue destruction including alveolar bone resorption. Erucin is a biologically active substance found in cruciferous plants such as arugula and is classified as an isothiocyanate. No previous studies have attempted to use erucin in the treatment of periodontitis, and there are no papers that have examined the effects of erucin on periodontal resident cells. The purpose of this study was to analyze the effects of erucin on the production of inflammatory and antioxidant mediators produced by tumor necrosis factor (TNF)-α-stimulated TR146 cells, an oral epithelial cell line, including its effects on signaling molecules. Cytokine and chemokine levels were measured by ELISA. Protein expression in TR146 cells and activations of signal transduction pathway were determined by Western blotting. Our results indicate that erucin suppresses interleukin-6 and CXC-chemokine ligand 10 production and vascular cell adhesion molecule-1 expression in TNF-α-stimulated TR146 cells. In addition, erucin induced the production of the antioxidant enzymes, Heme Oxygenase-1 and NAD(P)H quinone dehydrogenase 1 in TR146 cells. Furthermore, erucin suppressed TNF-α-stimulated nuclear factor-κB, signal transducer and activator of transcription3, and phospho-70S6 Kinase-S6 ribosomal protein signaling pathways in TR146 cells. We have shown that erucin has anti-inflammatory effects on oral epithelial cells and also induces the production of antioxidant mediators. These results suggest that erucin may provide a new anti-inflammatory agent that can be used in the treatment of periodontitis.