OBJECTIVE: Obesity is a concern worldwide. Therefore, for the control of obesity and prevention of abnormal metabolism, we focused on peripheral responses of endocannabinoid signaling with Celastrol. To further define the role of Celastrol, we performed experiments and proved the results with an obese mice model.
METHODS AND RESULTS: We founded Celastrol through high throughput-screening as a CB1 receptor blocker and proved that Celastrol binds to CB1 by a binding assay. RT-PCR and an immunoblotting assay revealed a decreased level of pro-inflammatory cytokines as well as cell signaling factors that up-regulate pro-inflammatory genes on Celastrol-treated monocytes. Through CB1 activation to monocytes, we proved that Celastrol exerts a suppressing influence on the reactive oxygen species (ROS) detected by flow cytometry. Moreover, Celastrol-treated obese model mice suppressed the weight gain and decreased fat size. Real-time PCR expressed reduced level of pro-inflammatory cytokines as well as cell signaling factors on the mice heart and aorta tissues.
CONCLUSION: Celastrol inhibits pro-inflammatory responses as well as ROS production. These effects were due to a CB1 receptor blockade. These results occur in obese mice along with suppression of body weight gain. Celastrol, as a natural compound, may be a promising anti-obesity agent to regulate body weight and metabolic heart diseases.
목적: 비만은 남녀노소 누구에게나 흔한 질환이다. 이는 향후 고혈압, 당뇨, 심장질환 등 심각한 질환의 원인이기 때문에 비만 조절제에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구는 천연 물질 Celastrol이 염증 반응을 일으키는 카나비노이드 수용체-1 신호 차단제 역할을 나타냄을 입증하였고 나아가 비만 모델 쥐에서 Celastrol의 비만 억제제로서의 효과를 보였다.
방법 및 결과: HTS 를 통해 카나비노이드 수용체-1의 차단 물질로서 Celastrol을 후보로 얻었으며 카나비노이드 수용체-1에 결합함을 binding assay를 통해 입증하였다. 또한 RT-PCR과 immunoblotting assay에 의해 THP-1 macrophage에서 Celastrol이 카나비노이드 수용체-1과 이와 관련된 신호 인자들을 억제함을 확인하였다. Flow cytometry의 분석을 통해 Celastrol 처리 한 macrophage에서 활성산소 유도가 억제됨을 확인하였다. 또한 비만 모델 수컷 쥐에 Celastrol 투여에 따른 체중과 지방 크기가 줄어드는 것을 확인하였다. real-time PCR 분석을 통해 심장 세포에서 염증 반응 관련 인자들의 발현이 억제됨을 확인하였다.
결론: Celastrol은 카나비노이드 수용체-1의 활성을 억제함으로써 염증반응 및 활성산소 유도 반응을 감소시키고, 동물 실험을 통해 체중 증가 억제 효과를 보였다. 이러한 결과는 Celastrol은 천연물질로서, 카나비노이드 수용체-1 활성 억제를 통하여 체중 증가를 억제하고 심장질환의 발생을 예방하는데 기여할 것을 보여준다.
