台灣土肉桂葉精油與活性成分枷羅木醇及肉桂醛對於LPS誘發系統性發炎反應小鼠之影響

王詩芸

doi:10.6834/CSMU.2015.00135

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台湾土肉桂叶精油与活性成分枷罗木醇及肉桂醛对於LPS诱发系统性发炎反应小鼠之影响

The effect of the leaf essential oil of Cinnamomum osmophloeum Kanehira and its active ingredients linalool and cinnamaldehyde on LPS-induced systemic inflammatory response in mice

王诗芸 , 硕士　　导师：刘承慈　　

繁体中文 DOI： 10.6834/CSMU.2015.00135

LPS ；回肠黏膜组织；土肉桂叶精油；枷罗木醇；肉桂醛； TLR4 ； NLRP3 ； LPS ； ileum mucosa ； Cinnamomum osmophloeum Kanehira ； Linalool ； cinnamaldehyde ； TLR4 ； NLRP3

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摘要 │ 被引用文献 (3) │ 国际计量

摘要〈TOP〉

已知台湾土肉桂叶精油（TC）对於LPS诱发之C57BL/6小鼠具有改善肠道绒毛损伤及减缓系统性发炎反应之效果。本研究目的为探讨灌食TC中所含的活性成分枷罗木醇（linalool, Lin）和肉桂醛（cinnamaldehyde, Cin）改善LPS诱发肠道黏膜损伤及促进障壁功能之作用及相关机制。实验以雄性C57BL/6小鼠随机分为六组，分别灌食：载剂玉米油（4 ml/kg BW）、土肉桂叶精油（13 mg/kg BW）、低剂量肉桂醛（0.4 mg/kg BW）、高剂量肉桂醛（0.9 mg/kg BW）、低剂量枷罗木醇（2.6 mg/kg BW）和高剂量枷罗木醇（5.2 mg/kg BW），每隔一日灌食一次（共八次），於最後一次灌食後隔日将灌食TC、Cin和Lin组别之小鼠注射LPS（10 mg/ml/kg BW），而灌食载剂组分为两组，分别经由腹腔注射无菌生理食盐水或LPS，并於禁食12小时後牺牲收集血液及组织/脏器。将制备好之血液及脏器/组织用以分析nitrate/nitrite（即NO）或促发炎激素之含量、NF-κB活化、caspase-1及xanthine oxidase酵素活性，并以western blotting分析各脏器/组织中TLR4讯号路径和NLRP3发炎体相关分子之表现。此外，亦对於肠黏膜组织分析抗微生物胜肽含量及组织形态学和免疫化学之观察。结果显示，在LPS诱发发炎前灌食TC及不同剂量Cin和Lin，均能减缓LPS造成之体重流失及脾脏和肠系淋巴结之肿大。不论血浆、脾脏、肝脏、肠黏膜组织及肠系淋巴结，其NO和TNF-α、IFN-γ之含量均获得改善，这可归因於土肉桂叶精油成分有效抑制脾脏、肝脏、肠黏膜组织及肠系淋巴结中TLR4、MD2、MyD88表现量，导致NF-κB活化程度降低。同时土肉桂叶精油成分对於MyD88的表现量之抑制作用，也造成回肠黏膜抗微生物胜肽REG3-β、REG3-γ、RETNLβ及CRP-ductin的含量下降。诱发前灌食TC及不同剂量Cin、Lin，也抑制脾脏、肝脏、肠黏膜组织及肠系淋巴结中NLRP3、ASC、caspase-1表现量，而降低脏器/组织中caspase-1之活性。且TNF-α、IFN-γ或IL-1β等发炎介质浓度降低，减少对免疫细胞的刺激，进一步降低周边血中HMG-1浓度。此外，TC、Cin和 Lin，均可正常化LPS诱发之绒毛形态学，并且降低回肠组织中嗜中性白血球浸润及逆转tight junction结构蛋白claudin-5和ZO-1之流失。总言之，本研究结果显示在小鼠，肉桂醛及枷罗木醇均会透过降低TLR4讯号路径分子和NLRP3发炎体相关分子之表现及活性而预防LPS诱发之全身性发炎及回肠黏膜损伤，二者均是TC抗发炎作用的重要活性成分。而TC及其活性成分在LPS诱发回肠黏膜之抗发炎作用，伴随tight junction蛋白上升，显示其可促进肠道障壁功能，具有应用於抗发炎及促进肠道健康之保健产品的潜力。

并列摘要〈TOP〉

We previously reported the protective effect of the leaf essential oil of Cinnamomum osmophloeum Kanehira (TC) on LPS-induced systemic inflammatory response syndrome (SIRS) and the intestinal damage in mice. The aim of the present study is to investigate such effects of linalool (Lin) and cinnamaldehyde (Cin), two of the bioactive components in TC and the effect of TC and these two compounds on intestinal barrier function in LPS-injected mice and the underlying mechanisms. Male C57BL/6 mice were randomly divided into six groups, and gavaged every other day with corn oil (4 ml/kg BW),TC (13 mg/kg BW), Cin (0.4 or 0.9 mg/kg BW) or Lin (2.6 or 5.2 mg/kg BW) for eight times. At the day after the last treatment, corn oil group was randomly divided into control and LPS groups and injected with sterile saline (4 ml/kg BW, i.p.) or LPS (10 mg/ml/kg BW, i.p.), respectively. Animals received TC, Cin, and Lin were all injected with LPS. All mice were sacrificed with CO2 at 12h after the injection followed by the collection of blood and tissues/organs for analysis. It was found that the pretreatment with TC, Cin, and Lin prevented the mice from LPS-induced body weight loss and the enlargement of spleen andmesenteric lymph nodes. In addition, the pretreatment with TC, Cin, and Lin improved LPS-induced elevation of NO, IL-1β, TNF-α, and IFN-γ in peripheral blood, spleen, liver, intestinal mucosa and mesenteric lymph nodes. This is attributable partly to the inhibitory activity of these compositions on the expression of TLR4, MD2, and MyD88, thus resulting in reduced activation of NF-κB in these mice as detected in these organs/tissus. The inhibitory effect of these compositions on MyD88 expression also reflected by the decreased mucosal levels of antimicrobial peptides REG3-β, REG3-γ, RETNLβ and CRP-ductin. Pretreatment with TC, Cin, and Lin before LPS-injection also inhibited the expression of NLRP3, ASC, caspase-1 in spleen, liver, intestinal mucosa and mesenteric lymph nodes and reduced caspase-1 activity in thee organs/tissues. Lowered HMG-1 level in peripheral blood of LPS-injected mice by TC, Cin, and Lin provided another evidence of overall anti-inflammatory activity of these TC components. The results of the histological study showed that TC, Cin and Lin normalized the mucosal morphology, reduced the neutrophil infiltration, and reversed tight junction protein claudin-5 and ZO-1 levels in the ileum mucosa of LPS-injected mice. In conclusion, the result of this study suggested that Cin and Lin to be the active components of TC which prevented mice from LPS-induced SIRS and intestinal damage via suppressing the TLR4 and the NLRP3 pathways and that TC, Cin, and Lin possess the potential to develop their use as anti-inflammatory agents and as intestinal health supplements.

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