Anti-inflammatory effect of Chrysanthemum zawadskii flower extracts on microglia

Abstract

Although Chrysanthemum zawadskii var. latilobum (CZ) has been widely used in traditional medicine to treat various inflammatory diseases, its effect on neuroinflammation remains unclear. Therefore, whether CZ extract had anti-inflammatory effects on microglia and whether these effects could restore inflammation-related neuronal dysfunction were investigated. Data revealed that ethanol extract of CZ showed strong scavenging activity with IC50 of 186.04 µg/ml on DPPH assay and 94.56µg/ml on ABTS assay in vitro. In addition, in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated murine microglial cell line BV2, CZ extract inhibited the formation of reactive oxygen species and nitric oxide, and expression of iNOS and pro-inflammatory cytokines (e.g., IL-1β). Consistently, CZ extract reduced LPS-induced IκBα phosphorylation and nuclear localization of NF-κB, supporting that anti-inflammatory effects may be mediated via inhibition of NF-κB signaling. Interestingly, CZ extract reduced inflammation-induced acetylcholinesterase expression in BV2 cells and directly inhibited its activity in vitro. Moreover, among three main components of CZ extract, quercetin and luteolin showed the best anti-inflammatory and antioxidant effects in BV2 cells, and linarin showed the strongest inhibitory effect on acetylcholinesterase activity in vitro. Furthermore, CZ extract improved cognitive performance in sleep-deprived zebrafish. These data suggest that CZ extract could alleviate microglia activation and inflammation-associated acetylcholinesterase activity in microglial cells, resulting in improved cognitive performance in the brain.;Chrysanthmum zawadskii(구절초)는 다양한 염증성 질환을 치료하기 위해 전통 의학에서 널리 사용되어 왔지만 신경 보호에 미치는 영향은 알려지지 않았다. 따라서 구절초 추출물이 미세아교세포에 대한 항염증 효과가 있는지, 이러한 효과가 염증 관련 신경 기능 장애를 회복시킬 수 있는지 조사했다. In vitro 상 DPPH 분석에서 구절초 추출물은 IC50값이 186.04μg/ml, ABTS 분석에서 94.56μg/ml으로 강력한 소거 활성을 나타냈다. 또한 LPS(lipopolysaccharide)로 자극된 쥐의 미세아교세포주 BV2에서 활성산소종과 산화질소의 형성, iNOS 및 전염증성 사이토카인 (예 : IL-1β)의 발현을 억제했으며 LPS로 유도된 IkBα 인산화와 NF-kB의 핵 이동을 감소시켰고, 이는 항염증 효과가 NF-kB 신호 전달의 억제를 통해 매개될 수 있음을 뒷받침한다. 추가적으로 구절초 추출물은 BV2 세포에서 염증에 의해 유발된 acetylcholinesterase 발현을 감소시켰고 in vitro에서 그 활성을 직접 억제했다. 더 나아가, 구절초 추출물은 수면 장애로 유발된 zebrafish의 인지 기능 손상을 회복시켰다. 구절초 추출물의 주요 성분 중 quercetin과 luteolin은 우수한 항염증 및 항산화 효과를 나타냈고, linarin은 acetylcholinesterase 활성에 대해 가장 강력한 억제 효과를 보였다. 이러한 결과는 구절초 추출물이 미세아교세포에서 염증 관련 acetylcholinesterase 활성과 분비를 억제함으로써 염증과 관계된 신경 기능 장애를 회복시켜 뇌의 인지 기능을 향상시킬 수 있음을 시사한다.