Sargassum horneri (S. horneri)는 동북아시아의 해안을 따라 서식하는 식용 대형 갈조류이다. 본 연구는 S. hoeneri의 celluclast 효소 추출물(S. horneri celluclast extract, SHC)이 비장세포(splenocytes)에서 과립구, 대식세포, 수지상세포, T 림프구를 포함한 다양한 면역세포 집단에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. SHC 단독 처리는 과립구와 대식세포 집단의 증가를 유도하였고, M1 대식세포 유래 사이토카인(TNF-α, IL-22) 및 M2 대식세포 유래 사이토카인(IL-4, IL-10)의 분비를 증가시켰다. 그러나 흥미롭게도 SHC는 concanavalin A (Con A)로 확장(expanded)된 대식세포, 수지상세포, 과립구, T 및 B 세포의 집단을 억제하였으며, Con A에 의해 유도된 M1 대식세포 유래 사이토카인(IFN-γ, IL-1β, TNF-α, IL-17, IL-22) 및 M2 대식세포 유래 사이토카인(IL-4, IL-10, IL-13, TGF-β)의 분비는 증가시키는 것으로 나타났다. SHC는 또한 해당 전사인자인 T-bet, Gata3, Rorγt의 발현을 감소시켜 Th1, Th2 및 Th17 세포 반응을 추가로 억제하였다. SHC의 항염증성은 사이토카인 생성, 특히 NF-κB 경로에 대한 영향과 Toll-like receptor (TLR) 신호전달의 약화(attenuation)를 통해 강조된다. 본 결과는 SHC가 면역자극제이면서 동시에 과도한 과면역 반응의 억제제로 작용함을 보여주며, 자가면역질환 및 염증성 질환과 같이 면역 반응이 비정상적으로 조절되는 상태에서의 치료적 활용 가능성을 시사한다. 이는 SHC가 식품, 제약, 화장품 영역을 아우르는 다양한 응용 분야를 갖는 기능성 원료 개발의 유망한 후보임을 뒷받침한다.

미세먼지(PM)는 천식과 같은 폐 질환을 유발하여 심각한 건강 문제로 대두되었다. 기존 약물의 부작용과 비특이성으로 인해 천연물 기반의 대체 치료법 개발이 필요하다. Sargassum horneri(S. horneri)는 동북아시아 해안에 광범위하게 서식하는 식용 대형 갈조류이다. S. horneri에는 스테롤이 함유되어 있으며, 동양의학에서 알레르기 질환을 치료하는 데 사용되어 왔다. 따라서 우리는 S. horneri 에탄올 추출물(SHE)의 스테롤(SHE-sterol)이 PM-악화 알레르기성 천식을 완화할 수 있는지 조사하였다. 천식 마우스 모델을 확립하기 위해 BALB/c 마우스를 난알부민(OVA, 10 mg)으로 감작시키고, PM(5 mg/m3)으로 7일 연속 도전하였다. SHE-sterol(50, 200 mg/kg), 프레드니손(Prednisone, 5 mg/kg). SHE-sterol에서는 후코스테롤(fucosterol)이 0.701 μg/mL로 특별히 동정되었다. SHE-sterol은 PM에 의해 악화된 과립구(granulocytes) 침윤을 완화하였다. 또한 SHE-sterol은 폐, 기관지(trachea) 및 BALF에서 PM-악화에 의한 호산구(eosinophil) 침윤을 추가로 완화하였다. 더 나아가 SHE-sterol은 비만세포(mast cells)의 활성화와 혈청 IgE 수준을 유의하게 감소시켰다. 아울러 SHE-sterol은 관련 효과성 사이토카인 IL-17A의 발현을 감소시켜 PM에 노출된 알레르기 마우스에서 Th17 세포 반응을 추가로 억제하였다. 그 결과 폐에서 호중구(neutrophil) 침윤이 완화되었다. 또한 SHE-sterol은 천식 마우스에서 PM-악화에 의한 점액의 과분비를 유의하게 억제하였다. 종합하면, 본 연구 결과는 SHE에서 분리한 스테롤이 PM-악화 알레르기성 천식을 치료할 수 있는 치료적 잠재력을 지닌다는 것을 시사한다. 본 연구는 교육부의 지원을 받았으며(2019R1A6A1A10072987 및 2022R1I1A1A01072505), 수행되었다.