電解的に生成された酸性機能水は、p65とp50サブユニットの核-細胞質シャトルリングを減衰させることでNF-κB活性を阻害します

Electrolytically generated acid functional water inhibits NF-κB activity by attenuating nuclear-cytoplasmic shuttling of p65 and p50 subunits.

• Takahiro Gojoubori
• Hirotaka Ota
• Masafumi Kusunoki
• Yukina Nishio
• Kensuke Nishio
• Satoko Iwasa
• Yasuhide Kaneko
• Masatake Asano

抄録

背景:

ヒトβ-デフェンシン 2（hBD2）遺伝子の発現は、核内因子κB（NF-κB）活性に依存している。これまでに、ヒト口腔扁平上皮癌(OSCC)細胞株Ca9-22において、電解生成酸性機能水(FW)がhBD2の発現を誘導することを明らかにしてきた。しかし、この誘導は NF-κB 活性に依存せず、むしろ NF-κB 活性を阻害していた。このことから、NF-κB 活性に大きく依存する Ca9-22 細胞の自発的なインターロイキン 8（IL-8）分泌を FW が抑制しているのではないかと考えられた。本研究では、NF-κB 活性に対する FW の抑制効果を実証することを目的とした。

BACKGROUND: Human β-defensin 2 (hBD2) gene expression is dependent on nuclear factor kappa B (NF-κB) activity. We have previously demonstrated that electrolytically generated acid functional water (FW) induces the expression of hBD2 in the human oral squamous cell carcinoma (OSCC) cell line Ca9-22. However, the induction was not dependent on NF-κB activity; in fact, FW inhibited NF-κB activity. Therefore, we hypothesized that FW might reduce spontaneous interleukin 8 (IL-8) secretion by Ca9-22 cells, which is heavily dependent on NF-κB activity. This study aimed at demonstrating the inhibitory effect of FW on NF-κB activity.

方法:

Ca9-22細胞をFWでインキュベートし、自発的なIL-8分泌を酵素結合免疫吸着アッセイで観察した。ルシフェラーゼアッセイは、IL-8遺伝子の5'-非翻訳領域を用いて行った。ＦＷによってブロックされたＮＦ-κＢ活性化のステップは、免疫蛍光染色によるＮＦ-κＢサブユニットｐ６５およびｐ５０の局在化によって評価した。さらにウェスタンブロッティングを行い、NF-κB サブユニット局在の変化を確認した。

METHODS: Ca9-22 cells were incubated with FW, and spontaneous IL-8 secretion was observed by enzyme-linked immunosorbent assay. Luciferase assay was performed using the 5'-untranslated region of the IL-8 gene. The steps of NF-κB activation blocked by FW were evaluated by localization of the NF-κB subunits p65 and p50 by immunofluorescence staining. Western blotting was further performed to confirm the changes in NF-κB subunit localization.

結果:

Ca9-22細胞は自発的にIL-8を分泌したが、これはFW処理によって急速かつ劇的に阻害された。ルシフェラーゼアッセイでは、NF-κB 結合部位の欠失により減少した FW の阻害作用が確認された。FW処理は、p65とp50サブユニットの両方の分布を変化させた。安静時には核内に局在していたp65はFW処理後に細胞質に移動したが、安静時には細胞質に局在していたp50はFW処理後に核内に移動した。

RESULTS: The Ca9-22 cells spontaneously secreted IL-8, which was rapidly and drastically inhibited by FW treatment. The luciferase assay demonstrated the inhibitory action of FW, which was diminished by deletion of the NF-κB binding site from this construct. FW treatment altered the distribution of both the p65 and p50 subunits. P65, which was localized in the nucleus during the resting state, moved to the cytoplasm after FW treatment, whereas, p50, localized in the cytoplasm during the resting state, moved to the nucleus subsequent to FW treatment.

結論:

今回の結果から、FWがNF-κBサブユニットの細胞内での再分配により、自発的なIL-8分泌を抑制する可能性があることが示唆された。

CONCLUSIONS: The results from this study indicate that FW might inhibit spontaneous IL-8 secretion by redistribution of the NF-κB subunits within the cells.