Lowering cytokine storm in lung cells induced by SARS-CoV-2 nucleocapsid-expressing lentiviral vector by using some herb extracts

การลดการเกิดพายุไซโตไคน์ต่อเซลล์ปอดที่เหนี่ยวนำโดยนิวคลีโอแคปซิดของไวรัสซาร์ส-โควี-ทูผ่านพาหะเลนติไวรัสโดยใช้สารสกัดสมุนไพรบางชนิด

Name: Peeranut Winidmanokul

LCSH: SARS (Disease)

LCSH: COVID-19 (Disease)

LCSH: Anti-inflammatory agents

LCSH: Herbs

LCSH: Cytokines

LCSH: Lungs -- Diseases

Abstract: The pandemic COVID-19 is caused by SARS-CoV-2 infection which triggers a host-immune response via cytokine release that, when excessive, leads to severe inflammation and life-threatening complications. To reduce the risks associated with cytokine storms, alternative approaches are needed. Immunomodulation has emerged as an intriguing strategy against several immune-related diseases. Among these, Traditional Thai herbal extracts are acknowledged for their potential as safe and effective anti-inflammatory agents against various diseases. Hence, this study aims to examine the anti-inflammatory effects of ethanolic extracts from Terminalia chebula, Terminalia bellirica, Phyllanthus emblica, and Andrographis paniculata in reducing inflammation in the A549 alveolar basal epithelial cell lines. We conducted a comparative analysis of the anti-inflammation efficacy of four extracts in reducing the COX-2 upregulation induced by TNF-α stimulation in A549 cells. Among them, T. bellirica exhibited the highest effectiveness in reducing COX-2 expression levels to 0.38-fold. Furthermore, we validated the anti-inflammation properties of T. bellirica in diminishing inflammation-induced SARS-CoV-2 nucleocapsid. SARS-CoV-2 nucleocapsid expressing lentivirus transduction demonstrated a dose-dependent increase in the expression of pro-inflammatory cytokines and mediators including TNF-α, IL-8, CXCL-10, and COX-2. Interestingly, treatment with sublethal doses of T. bellirica (30 and 60 μg/mL) led to a significant reduction in COX-2 expression by 30% and 70%, TNF-α by 46% and 75%, IL-8 by 39% and 48%, and CXCL-10 by 46% and 80%, respectively. These findings confirm the potent anti-inflammatory effects of T. bellirica, highlighting its potential as a novel treatment for alleviating the severity of cytokine storms in SARS-CoV-2 and related diseases.

Abstract: COVID-19 มีสาเหตุจากการติดเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 ซึ่งกระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันผ่านการปลดปล่อยไซโตไคน์ ซึ่งหากมีมากเกินไปจะทำให้เกิดการอักเสบรุนแรงและภาวะที่อาจเป็นอันตรายต่อชีวิต การลดความเสี่ยงที่ของการเกิดพายุไซโตไคน์ มีหลากหลายวิธี รวมถึงการปรับสมดุลของระบบภูมิคุ้มกันซึ่งเป็นแนวทางที่น่าสนใจในการต่อต้านโรคที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหลาย ๆ โรค หนึ่งในนั้นคือการใช้สารสกัดจากสมุนไพรไทย สมุนไพรไทยหลายชนิดมีรายงานว่ามีศักยภาพเป็นสารต้านการอักเสบที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพในการต่อต้านโรคต่าง ๆ งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาฤทธิ์ต้านอักเสบของสารสกัดเอทานอลจากสมุนไพรไทย ประกอบด้วย Terminalia chebula, Terminalia bellirica, Phyllanthus emblica, และ Andrographis paniculata ในการลดอักเสบในเซลล์ A549 ผู้วิจัยได้ดำเนินการวิเคราะห์เปรียบเทียบประสิทธิภาพต่อการต้านอักเสบของสารสกัดทั้ง 4 ตัวนี้ในการลดการแสดงออกของยีนไซโคลออกซีจีเนส (COX)-2 ที่ถูกกระตุ้นโดยไซโตไคน์ ทูเมอร์เนครอซิสแฟคเตอร์แอลฟ่า (TNF-α) ในเซลล์ A549 จากผลการทดสอบด้วย quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR) พบว่า T. bellirica แสดงประสิทธิภาพสูงที่สุดในการลดระดับการแสดงออกของยีน COX-2 เหลือเพียง 0.38 เท่า นอกจากนี้ ทีมผู้วิจัยยังยืนยันคุณสมบัติการต้านอักเสบของ T. bellirica ในการลดการอักเสบที่ถูกกระตุ้นโดยโปรตีนแคปซิดของไวรัส SARS-CoV-2 จากการจำลองการติดเชื้อไวรัสโดยใช้พาหะเลนทิไวรัสที่มีการแสดงออกของโปรตีนแคปซิดของไวรัส SARS-CoV-2 ผลการวิจัยพบว่ามีการ ยีนควบคุมการแสดงออกของไซโตไคน์และตัวกลางต่างๆที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบ ได้แก่ยีน TNF-α, อินเตอร์ลิวคิน (IL)-8, ซีเอ็กซ์ซี-โมทิฟไซโตไคน์ลิแกนด์ (CXCL)-10, และ COX-2 มีการแสดงออกมากขึ้น การทดสอบฤทธิ์ต้านการอักเสบของ T. bellirica ในความเข้มข้นที่ไม่เป็นอันตราย (30 และ 60 μg/mL) สามารถลดการแสดงออกของยีน COX-2 ลงที่ 30% และ 70%, TNF-α ที่ 46% และ 75%, IL-8 ที่ 39% และ 48%, และ CXCL-10 ที่ 46% และ 80% ตามลำดับ ผลลัพธ์เหล่านี้ยืนยันถึงประสิทธิภาพการต้านอักเสบของ T. bellirica ซึ่งเน้นให้เห็นถึงศักยภาพในการเป็นทางเลือกในการบรรเทาความรุนแรงของพายุไซโตไคน์ในการติดเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 และโรคอื่นๆที่เกี่ยวข้อง

Chiang Mai University. Library

Address: CHIANG MAI

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: Aussara Panya

Role: advisor

Name: Yingmanee Tragoolpua

Role: advisor

Name: Hataichanok Pandith

Role: advisor

Created: 2024

Modified: 2024-12-08

Issued: 2024-12-08

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Biology

Grantor: Chiang Mai University

©copyrights Chiang Mai University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	640531047.pdf	6 MB

ใช้เวลา

0.032292 วินาที