Amelioration of inflammatory innate immune responses by a high-molecularweight sulfated polysaccharide Fucoidan
Yoshiyuki Miyazaki1, 2, Toshiya Satoyama1, Hayato Nakano3, Shugo Takeuchi4, Hideaki
Takeuchi5, Daisuke Tachikawa2, 6.
1. Faculty of Agriculture, Kyushu University, Fukuoka, Japan
2. R&D, NPO Research Institute of Fucoidan, Fukuoka, Japan
3. Product Development, Ventuno Co., LTD., Fukuoka, Japan
4. Product Development, Kaisou-science no kai Co., LTD., Tokyo, Japan
5. Product Development, Kamerycah Inc., CA, United States
6. Surgery, Wakamiya Hospital, Oita, Japan
Fucoidan, constitute viscous components of brown seaweeds is a kind of bioactive sulfatedpolysaccharides. Some studies revealed that fucoidan exert physiological functions suchas anti-tumor, anti-virus and immuno-stimulatory effects. In this context, we demonstrated
that fucoidan derived from Cladosiphon okamuranus (Okinawa-mozuku) potently
reinforced activities of a murine macrophage-like cell line RAW264 in cooperation with
Zymosan, a Saccharomyces cerevisiae-derived beta-glucan. In contrast, several reportssuggested that fucoidan suppressed secretion of inflammatory mediators by RAW264 cells
stimulated with LPS. To obtain more detailed knowledge on the conflicting physiologicalaction, we investigated in this study the capability of fucoidan to regulate the excessive
activation of RAW264 cells stimulated with various pathogenic components. In in vitro
experiments, RAW264 cells were pre-stimulated with the appropriate concentration ofligand for TLRs for 20 min, followed by the addition of fucoidan from Undaria pinnatifida(Mekabu). As a result, a significant and dose-dependent augmentation of nitric oxide (NO)production was observed in RAW264 cells cultured in the presence of fucoidan alone. Onthe other hand, NO production in RAW264 cells upon stimulation with each ligand for
TLR1/2, 2, 4, 2/6 and 7 was dose-dependently inhibited by fucoidan treatment, while noinhibitory effects of fucoidan on the augmented NO production were observed under
TLR3, 5 or 9 ligand stimulation. These results suggest that fucoidan have beneficial
function in alleviating excessive inflammatory responses associated with pathogen
infection and maintaining proper immune balance.

Topic category / keyword: Innate immunity / Inflammation⇒(日本語訳は次頁)

《日本語訳》
タイトル：
高分子硫酸化多糖類フコイダンによる炎症性自然免疫応答の改善作用
宮﨑義之 1,2，里山俊哉 1，中野勇人 3，竹内秀吾 4，竹内秀晃 5，立川大介 2,6（1 九州大学農学研究院，2NPO フコイダン研究所，3（株）ヴェントゥーノ，4（株）海藻サイエンスの会，5 Kamerycah Inc.，6（医法）若宮病院）

要旨：
褐藻類のぬめり成分を構成するフコイダンは、生理活性の高い硫酸化多糖類の一種です。数々の研究において、フコイダンが、抗腫瘍作用、抗ウィルス作用、免疫賦活作用などの生理的機能を持つことが明らかにされています。その中で、私たちは、オキナワモズク（Cladosiphon okamuranus）由来フコイダンが、サッカロミセス酵母（Saccharomyces cerevisiae）由来β-グルカンである Zymosanと協調的にはたらき、マウスマクロファージ様細胞株 RAW264 の活性を顕著に強化することを証明しています。一方で、フコイダンは、リポ多糖で刺激したRAW264 細胞の一酸化窒素（NO）や腫瘍壊死因子αなどの炎症性誘導物質の分泌を抑制するという報告もいくつかなされています。そこで本研究では、この一見相反する生理作用についてより詳細な知見を得るために、様々な病原性成分で刺激した RAW264 細胞の過剰な活性化を制御するフコイダンの機能性を検討しました。In vitro 培養実験では、RAW264 細胞を Toll 様受容体（TLR）に対する各リガンドを適切な濃度で 20 分間予備刺激した後、メカブ（Undaria pinnatifida）由来のフコイダンを添加して培養を行いました。その結果、これまでの知見と同様に、フコイダン単独で培養した RAW264 細胞において、有意かつ用量依存的な NO 産生の増強効果が観察されました。一方、TLR1/2, 2, 4, 2/6, 7 の各リガンド刺激による RAW264 細胞の過剰な NO 産生は、フコイダン添加により用量依存的に抑制されましたが、TLR3, 5, 9 リガンド刺激下では NO 産生増強に対するフコイダンの抑制作用が認められませんでした。これらの結果から、フコイダンは病原体感染に伴う過剰な炎症反応を緩和し、適切な免疫バランスを維持する有益な機能を有していると考えられます。
発表カテゴリーとキーワード：自然免疫 / 炎症