Protective Effect of Echinacea Dried Pressed-Juice against Restraint Stress-Induced Immunosuppression in BALB/c Mice

Abstract

The aim of this study was to investigate the protective effects of dried pressed-juice of Echinacea purpurea (L.) Moench (EFLAⓇ894; Echinacea) on restraint stress-induced immunosuppression in mice. Male, BALB/c mice were randomly divided into five groups: normal group (NOR), restraint-induced immunosuppression group (IS), and restraint-induced immunosuppression with Echinacea treatment groups (10, 30 and 100 mg/kg BW/d; IS+E10, IS+E30 and IS+E100, respectively). Echinacea treatment significantly normalized the restraint stress-induced reduction in splenocyte proliferative response. Splenic NK cell activity in the IS+E30 and E100 groups were significantly increased by 17% and 20%, respectively. The number of blood CD4+ and CD8+ T cells was significantly increased by 7.4% and 2.4% in the IS + E30 group. The serum level of osteoprotegerin (OPG), which is thought to be related with T and B cell activation, was elevated by 32.2% in the IS + E30 group. Additionally, serum cytokine levels including IL-6, IL-10 and IL-17 were increased by restraint stress, however Echincea treatment significantly lowered those cytokine levels. Along with the serum cytokine levels, restraint stress significantly upregulated mRNA expressions of IL-6, IL-10 and IL-17 in spleen, but Echinacea treatment restored expression levels of those cytokines. Thus, these results suggest that Echinacea might have protective effect via modulating splenocyte proliferation, splenic NK cell activity, blood T cell subsets, serum OPG level, serum cytokine levels and spleen cytokine mRNA expressions in restraint stress-induced immunosuppressed conditions.;본 연구는 에키나시아 착즙 분말이 부동화로 유도된 면역저하 BALB/c 마우스에서 면역 증진 효과를 평가하고자 수행되었다. 6주령의 수컷 BALB/c 마우스를 각각 대조군 (NOR), 면역저하유도군 (IS), 면역저하유도 + 에키나시아 10, 30, 100mg/kg 투여군 (IS+E10, E30, E100)의 다섯 개 군으로 나누어 2주간 실험하였다. 체중, 간 및 비장 무게와 식이 섭취량을 측정하였고 혈액과 비장을 채취하여 분석하였다. 실험 결과, 부동화에 의해 NOR군에 비하여 IS군에서 미토젠을 첨가하지 않은 비장 세포 증식능이 유의적으로 감소하였고, 미토젠인 ConA와 LPS를 첨가한 비장 세포 증식능도 유의적으로 감소하였다. IS군에 비해 에키나시아 투여군에서 미토젠을 첨가하지 않은 비장 세포 증식능은 유의적으로 증가하였고, ConA와 LPS를 첨가한 비장 세포의 증식능도 유의적으로 증가하였다. 부동화에 의해 YAC-1 세포를 살해하는 비장 자연살해세포의 활성이 40% 유의적으로 감소하였으며 IS+E30군과 E100군에서 각각 17%, 20% 유의적으로 증가하는 경향이 나타났다. 혈중 T 림프구 아집단을 측정한 결과, NOR군에 비해 IS군에서 보조 T 림프구와 세포독성 T 림프구의 비율이 11.8%, 2.9% 유의적으로 감소하였다. IS군에 비해 IS+E30군의 보조 T 림프구 비율은 7.4% 유의적으로 증가하였고, 세포독성 T 림프구 비율도 2.4% 유의적으로 증가하였다. 또한 혈중 파골세포형성억제인자(osteoprotegerin; OPG)의 농도를 측정한 결과, NOR군에 비해 IS군에서 45.5% 유의적으로 감소하였으며, IS+E30군에서 32.2% 유의적으로 증가되는 경향을 보였다. 혈중 사이토카인의 농도를 멀티플렉스를 사용하여 측정한 결과, IL-6, IL-10, IL-17이 NOR군에 비해 IS군에서 유의적으로 증가하였으며, 에키나시아 착즙분말에 의해 유의적으로 감소하였다. 더 나아가 비장에서의 사이토카인 mRNA 발현을 측정하여 에키나시아 착즙 분말이 분자적인 측면에서의 면역 조절 기전을 알아보고자 하였다. 비장 조직에서의 사이토카인 IL-6, IL-10, IL-17의 mRNA 발현은 부동화에 의해 증가하였고 에키나시아 투여군에서 유의적으로 감소하는 경향을 보였다. 본 연구의 결과들을 종합하여 볼 때, 에키나시아 착즙 분말의 섭취는 부동화에 의해 유도되는 면역저하 상태를 개선시킴으로써 면역 증강 효과가 있을 것으로 사료된다.