タイ産マンゴスティーン果実抽出物の多機能性化粧品への応用研究
東北大学大学院薬学研究科分子生物薬学

大 泉

康

The fruit hull of mangosteen, Garcinia mangostana, has been used for many years as traditional medicine
for treatment of skin infection, wounds, and diarrhea in Thai. However, its mechanism of action as a medicine
has not been elucidated. In the present study, we examined the effects of mangosteen extracts (100% ethanol,
70% ethanol, 40% ethanol and water) on prostaglandin (PG) E2 synthesis and histamine release. All extractsof mangosteen potently inhibited A23187-induced PGE2 synthesis in C6 glioma cells. Also it was found thatthe 40% ethanol extract of mangosteen appreciably reduced IgE-mediated histamine release from RBL-2H3
cells. Furthermore γ-mangostin, one of main constituents in the fruit hull of this plant, inhibited COX-2 genetranscription by preventing the IKK/IkB/NF-κB system in C6 rat glioma cells. These results suggest that the
40% ethanol extract of mangosteen has potent inhibitory activities of both PGE2 synthesis and histamine release.
It is also suggested that γ-mangostin serves as an anti-inflammatory agent.

1.

は既報の方法に従った（Nakatani et al., 2004）。

緒言

タイやインドネシア等の東南アジアで広く栽培されて

２．２

動物

いるマンゴスティーンは、古くから抗炎症作用や抗アレル

Wistar 系雄性ラット（7 〜 8 週令 , 180 〜 200g, specific

ギー作用を示す民間薬として使用されてきた（Harborne

pathogen-free, Charles River Japan, Kanagawa, Japan）

and Baxter, 1993; Chairungsrilerd et al., 1996）。このようを使用した。なお、動物実験は、東北大学大学院薬学研究に長年使用され、強い治療効果を示すにもかかわらず、こ科動物実験委員会の ｢ 実験動物取り扱いに関する指針 ｣ にれまでその科学的根拠について、殆ど検討されていなか

基づいて行った。

った。本研究では、炎症やアレルギー反応の重要なケミカ
ルメデエイターであるプロスタグランジンおよびヒスタミ

２．３

カラゲニンによるラット足蹠浮腫法

ンに着目し、マンゴスティーン果実（果皮）抽出物のプロ

エーテル麻酔後、懸濁液 500 ㎖を腹腔内に投与した。懸スタグランジン生合成 ･ 遊離阻害活性およびヒスタミン遊

濁液の種類が分かるよう尾の付け根周辺に印をつけた。両離阻害活性の検討、さらにシクロオキシゲナーゼ（COX）

後肢の踝まで Milli Q 水を入れた測定用試験管に浸け、体の発現に対するマンゴスティーン果皮の主成分の一つであ積を測定した。測定から 30 分後、再び麻酔し、前日調製

る γ-mangostin の抗炎症作用の機構について解明研究を行した１% カラゲニン生理食塩水懸濁液を両後肢の足蹠にった。

投与した。カラゲニン投与 5 時間後麻酔し、浮腫をおこさせた両後肢を再び測定用試験管に浸け、体積を測定した。
カラゲニン投与前後の後肢体積 Vo、Vt を用い、次式によ

２．実験方法り浮腫率を算出した（Tasaka et al., 1980）。

２．１ マンゴスティーン果皮抽出物の調製および γ-mangostin の単離精製

浮腫率：E ＝

乾燥させたマンゴスティーン果皮１kg に対し、water、

Vt − Vo× 100（%）
Vo

Vo = 起炎物質投与前の足容積
Vt = 起炎物質投与後の足容積40% ethanol、70% ethanol 若しくは 100% ethanol、各々10ℓ で抽出を行った。抽出 1 時間後、各溶出溶媒を濃縮させて、各溶媒の抽出物とした。γ-mangostin の単離精製

２．４

細胞の培養

ラット肥満細胞 RBL2H3 細胞および C6 ラットグリオー
Approach for application of extracts ofthe fruit hull of mangosteen, Garcinia
mangostana, to development ofmultifunctional cosmetics

マ細胞の培養は既報の方法に従った（Nakatani et al., 2002）。

２．５

Yasushi Ohizumi
Department of Pharmaceutical Molecular
Biology, Graduate School of Pharmaceutical
Sciences, Tohoku University

抗原抗体反応による RBL-2H3 細胞からのヒス

タミン遊離
RBL-2H3 を 12 穴プレートに培養し、PIPES バッファー（140 mM NaCl, ５mM KCl, 0.6 mM MgCl2, 1.0 mM CaCl2,− 92 −

タイ産マンゴスティーン果実抽出物の多機能性化粧品への応用研究

5.5 mM glucose, 10 mM PIPES, pH 7.4）にて洗浄後、細クターもトランスフェクションした。13 時間培養後、γ胞をマウス抗 DNP 抗体（IgE）と 37℃でインキュベートし、-mangostin または vehicle を加えて 3 時間インキュベート

細胞を感作した。細胞を洗浄後、各被験サンプルとインキした。その後、1 ㎍ /㎖ LPS を加えて更に 8 時間インキュュベートした後、ホスファチジルセリン 10 ㎎ / ㎖を処理し、ベートした後、細胞を回収し、luciferase 活性を測定した

さらに抗原である DNP-BSA によって細胞を刺激した。メ（Nakatani et al., 2004）。

ディウム中に遊離したヒスタミン量と細胞内に残存したヒ
スタミン量をそれぞれ測定し、全量に対する遊離量を百分率で表した。

２．10

データの統計処理

実験値は、平均値 ± 標準誤差として示し、有意差検定はanalysis of variance（ANOVA）を用いて行った。

２．
６

PGE2 の測定

C6 細 胞 を Eagle’s minimum essential medium-20 mM

３．実験結果HEPES, pH 7.35（EMEM-HEPES）中で各被験サンプルを加えて 10 分間インキュベートした。その後、A23187 を
10 分間刺激することにより、細胞からの PGE2 遊離を誘導した。インキュベート後の上清に氷冷した EDTA- イン

３．１ カラゲニンによるラット足蹠浮腫に対するマ
ンゴスティーン果皮抽出物の作用
Wistar 系雄性ラットの後肢にカラゲニンを投与すると、ドメタシンを速やかに加え、− 20℃で保存した。PGE2 の誘発性血管透過性亢進に基づく浮腫を発症することが知ら

定量は既報の方法（Nakatani et al., 2004）に従った。

れている。この炎症モデルを用いて、後肢の浮腫の変化を測定することにより、マンゴスティーン果皮抽出物の抗炎

２．７ RT-PCR 法 に よ る COX-1 お よ び COX-2
mRNA の発現解析

症作用を検討した。カラゲニンを１% の濃度にした溶液

C6 細胞を 6 ウェルプレートに 2.0×105 cells/ ウェルのとし、マンゴスティーン果皮各抽出物による浮腫の抑制作濃度で播き、2 日間培養した。γ-mangostin または vehicle

用を検討した（Fig. 1）。抽出物の中で、70% ethanol 抽出を加えて 1 時間インキュベートした後、10 ㎍ /㎖ LPS を物及び 100% ethanol 抽出物は、100 ㎎ / ㎏の投与量で約加えて、更に 1 時間インキュベートした。RT-PCR 法に

50% の抑制活性を示した。マンゴスティーン果皮 water

よる COX-1 及び COX-2 mRNA の発現解析は既報の方法

抽出物は、100 ㎎ / ㎏の投与量で約 60% の抑制活性を示し、（Nakatani et al., 2004）に従った。

40% ethanol 抽出物は約 75% の顕著な抑制活性を示した。

を 75μℓ 投与した際に 5 時間後に誘発される浮腫を 100%

対照薬として用いた甜茶（Rubus Suavissimus）抽出物は、

２．
８IKK 活性の測定

10 ㎎ / ㎏の投与量で約 70% と比較的強い抑制活性を示し

C6 細 胞 を 150 ㎜ dish に 5.0×10 cells/dish の 濃 度 でたが、100 ㎎ / ㎏の投与量で比較すると、マンゴスティー

播き、2 日間培養した。10 ㎍ /㎖ LPS と 10 分間インキュ

ン果皮 water 抽出物及び 40% ethanol 抽出物と同等な活ベートし、PBS を用いて直ちに洗浄した。細胞抽出物か性であった。

5ら 免 疫 沈 降 法 に よ り、anti-IKKα/β antibody で IKKα/βmM MgCl2・6H2O、0.1mM Na3VO4、2 mM DTT、5 mM

３．２ 抗原抗体反応誘発性ヒスタミン遊離に対する
マンゴスティーン果皮抽出物の作用

β-glycerolphosphate、1 ㎍ of IκBα（1-317）、[32γ-P]-ATP)

これまでの in vivo レベルの実験結果から、マンゴステに 回 収 し た IKKα/β を 加 え、γ-mangostin ま た は vehicle

ィーン果皮抽出物が抗炎症作用を示すことが明らかになっを回収した。Kinase 反応溶液（25 mM Tris、pH 7.5、10と 30℃の恒温槽中で 30 分間インキュベートした。そのた。その作用メカニズムを検討するため、in vitro レベル

後、サンプルは SDS-PAGE で分離し、molecular imagerの検討を行った。まず炎症の初期段階において、細胞内の（GS363, Bio-Rad）を用いて解析を行った（Nakatani et al.,

ケミカルメディエーターとして増加することが知られてい

2004）
。

るヒスタミン遊離について検討した。
RBL2H3 細胞は、抗炎症のメカニズムの解明を行うと

２．９

トランスフェクションおよびレポータージー

ンアッセイ

きに汎用される細胞で、抗原抗体反応によりヒスタミン
遊離を引き起こすことが知られている。RBL2H3 細胞をC6 細胞を 24 ウェルプレートに 3.0×10 cells/ ウェル

monoclonal mouse anti-DNP-BSA IgE 抗体感作させた後、の濃度で播き、２日間培養した。Lipofectamine 2000 を

DNP-BSA 刺激により遊離されるヒスタミン量を指標とし、用いてレポータージーンを C6 細胞にトランスフェクシ

抗ヒスタミン遊離作用の検討を行った

4

ョンした（Nakatani et al., 2004）。また同時に pRG-TK ベ

マンゴスティーン果皮各抽出物はヒスタミン遊離抑制作− 93 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

用を示した。その中で、300 ㎍ /㎖の濃度で water 抽出物

抽出物も同じ濃度で 90% 以上の抑制活性を示した。有意が約 40% の抑制活性および 40% ethanol 抽出物が約 80%

な抑制活性が認められた 3 種の抽出物において、濃度依存の抑制活性をそれぞれ示した（Fig. 2）。対照薬である甜茶

的な解析を行った。40% ethanol 抽出物は、100 ㎍ /㎖の濃度において約 80% の顕著な抑制作用が認められ、同濃度で殆ど抑制活性の見られなかった甜茶抽出物と比較してPaw edema (%)

150

1 mg/kg
10 mg/kg
100 mg/kg

3 mg/kg
5 mg/kg
10 mg/kg

100

50

*

*

*

*

*

0

40%

70%

Water

すことが知られている。PGE2 は炎症反応を仲介するケミ
カルメディエーターであり、血管拡張及び血管透過性亢進

*等の作用を示す。Ca2+ イオノフォアとして知られている
A23187 は、中枢神経系のグリア細胞において PLA2 を活

100%

EtOH

３．３ PGE2 生成に対するマンゴスティーン果皮抽出物の作用
炎症の中期から後期にかけて、PGE2 が重要な働きを示

*

*

*

かなり強いものであった。

R. Suav. Indomethacin

Fig. 1 Concentration-dependent inhibitory effects of several
mangosteen extracts, water extract of rubus suavissimus
and indomethacin on carrageenan-induced rat paw edema.
Foot volume was measured in 5 h after carrageenan (1%,75 ℓµ) injection into the hind paw. Each extract,indomethacin or vehicle was administered subcutaneously
30 min before the carrageenan injection. Each column
represents the mean (n = 6) with S.E. of three independent
determinations. *, p < 0.05 compared with the value fornon-treated rat without carrageenan.

性化し、アラキドン酸遊離を引き起こして、プロスタグラ
ンジン類の生成を誘発することが知られている。グリア細胞のモデル細胞として広く使用されている C6 細胞を用いて、A23187 刺激による PGE2 生成に対するマンゴスティ
ーン果皮各抽出物の作用を検討した（Fig. 3）。マンゴステ
ィーン果皮各抽出物は 50 ㎍ /㎖の濃度において、A23187
誘発性 PGE2 生成を顕著に抑制したが、対照薬の甜茶抽
出物はほとんど作用を示さなかった。また、各抽出物の濃度依存性を検討した結果、マンゴスティーン果皮 70%
ethanol 抽出物は、10 ㎍ /㎖の濃度でほぼ完全に PGE2 生
成 を 抑 制 し、40% 及 び 100% ethanol 抽 出 物 に お い て も、

1.0
40

*

*

20

0

Control
A23187(10μM)*

PGE2 ( ng/well)

Histamine release (%)

60

40% 70% 100%
EtOH
R. Su av.
Base Control Water

0.5

*
*

0

300μg/ml

Fig. 2 Inhibitory effects of several mangosteen extracts andwater extract of rubus suavissimus on histamine release fromRBL2H3 cells.
The cells were sensitized by anti-DNP-BSA IgE antibody(0.5 ㎍ /㎖ ) for 1 h. After sensitization, the cells wereincubated with each extract or vehicle for 5 min. The cells
were stimulated by antigen (DNP-BSA, 0.1 ㎍/㎖ ) for 30
min. Results were expressed as percentage of histamine
release (released histamine plus histamine remaining in thecells as 100%). Each column represents the mean ofpercentage of histamine release with S.E. of three
independent experiments. *, p < 0.05 compared with thevalue for non-treated cells without antigen and antibody.

Control Water

40%

*

*

70% 100%
Et OH
R. Suav.
50μg/ mlFig. 3 Inhibitory effects of several mangosteen extracts andwater extract of rubus suavissimus on A23187-induced
PGE2 release from C6 cells.
The cells were pre-incubated with each extract or vehicle
for 10 min, and stimulated by 10 µM A23187 for 10min.
The PGE 2 released in the medium was determined byradioimmunoassay. Each column represents the mean of
PGE2 with S.E. of three independent determinations. *, p <0.05 compared with the value for non-treated cells without
A23187.

− 94 −

タイ産マンゴスティーン果実抽出物の多機能性化粧品への応用研究

30 ㎍ /㎖の濃度でほぼ 100% の抑制活性を示した。甜茶抽
出物は、100 ㎍ /㎖まで濃度を上げても、ほとんど抑制活性を示さなかった。

３. ５ 内因性 PGE2 生成に対する γ-mangostin の作用
また、γ-mangostin を C6 細胞に加え、18 時間後培養メデ
ィウム中に遊離された PGE2 量を測定した結果、γ-mangostin
は濃度依存的に PGE2 生成を抑制し、IC50 値は約 2 µM であ３．
４

PGE2 生成に対する γ-mangostin の作用

った（Fig. 5）。

つ ぎ に、 こ の A23187 誘 発 性 PGE2 生 成 に 対 す る γ-mangostin の作用を検討した（Fig. 4）。A23187 により増加した PGE2 生成を、γ-mangostin は前処置することによ

３．６ γ-mangostin は IKK 活 性 を 阻 害 し て NF-κBの標的遺伝子である COX-2 遺伝子の発現を抑制す
る

り濃度依存的に抑制し、その IC50 値は、約 5.0 µM であった。

LPS および TNFα などの炎症性サイトカインによるControl
A23187 (10μＭ）

PGE2 (ng/well )3ことが知られている。COX は、アラキドン酸から PGE2への変換を行う酵素であり、炎症時に大量に生成される
COX-2 は、炎症刺激後数時間内に発現する酵素である。

2

この NF-κB の制御系において、IKK は IκB をリン酸化し*1て NF-κB の転写活性を促進する。すなわち、γ-mangostin*

による LPS 誘発性 COX-2 mRNA 発現誘導の抑制作用は、*

0

COX-2 mRNA の発現誘導に、NF-κB の活性化が関与する

0

1

3

NF-κB/IkB 系を介した COX-2 遺伝子の転写抑制の可能性*

10が考えられた。そこで、IKK 活性に対する γ-mangostin の30

γ-mangostin (μM)

作用を検討した。γ-mangostin は IKK 活性を濃度依存的に抑制した（Fig. 6）。
また、γ-mangostin は LPS 誘発性の NF-kB 依存的な転写促進を抑制した（Fig. 7）。さらに COX-2 遺伝子の NF-κ
B 応答配列を含むプロモーター領域に依存的な転写促進を

phospho-I
p
o-IκB

8

Fold of controollFig. 4 Concentration-dependent inhibitory effects of γ
-mangostin on A23187-induced PGE 2 release from C6
cells.
The cells were pre-incubated with the indicatedconcentrations of γ-mangostin for 10 min and stimulated
by 10 µM A23187 for 10min. The PGE2 released in themedium was determined by radioimmunoassay. Each point
represents the mean of PGE2 with S.E. of three
independent determinations. *, p < 0.05 compared withthe value for non-treated cells without A23187.

PGE2 (ng/well)

1

6

*

Substrate
γ-mangostin

*
*

0

0

1

3

10

γ-mangostin (μM)

30

Fig. 5 Concentration-dependent inhibitory effects of γ
-mangostin on endogenous PGE2 release from C6 cells.
The cells were incubated with the indicatedconcentrations of γ-mangostin for 18 h. The PGE 2
released in the medium was determined byradioimmunoassay. Each point represents the mean of
PGE2 with S.E. of three independent determinations. *, p <0.05 compared with the value for non-treated cells.

*

2
0

0.5

*

4

0

+
0

+
3

+
10

+
30 (μM)

Fig. 6 Concentration-dependent inhibitory effects of γ
-mangostin on IKK activity of C6 cells.
The cells were harvested, lysed and immunoprecipitatedwith anti-IKKα/β antibody. The kinase assay was carriedout in 25μℓ of kinase buffer containing 5μM cold ATP,
10μCi [γ − 32P]-ATP (5000 Ci/mmol) and 1 ㎍ of IκBα as
a substrate and incubated with the indicated concentrationsof γ-mangostin at 25 ℃ for 30 min. The proteins wereresolved by 11% SDS-polyacrylamide gel electrophoresis.
The densitometric data is calculated as the fold increases
of non-treated cells. Each column represents the mean ofphosphorylation of κB
I with S.E. of three independent
determinations. *, p < 0.05 compared with the value forcells incubated with ATP and substrate.

− 95 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

抑制した。このような転写抑制活性を持つ γ-mangostin は、

Relative luciferase activity

予想通り LPS 誘発性の COX-2 mRNA の発現を抑制し（Fig. 8）、
その結果 γ-mangostin によって COX-2 タンパク質の発現も抑制された。

4.

考察

今回、マンゴスティーンの果皮を water、40% ethanol、
70% ethanol 及び 100% ethanol の各溶媒を用いて抽出し、各々の抽出物の抗炎症および抗アレルギー作用について

1.0

ティーン果皮抽出物は、ヒスタミン遊離及び PGE2 生成の抑制作用を示すことが明らかになった。その中でも 40%
ethanol 抽出物が、ヒスタミン遊離及び PGE2 生成に対して抑制作用を示した。一方、花粉症やアトピー性皮膚炎等の炎症及びアレルギー作用に対し、有効性を示す生薬として近年、日本国内で甜茶抽出物が注目されている。甜茶抽
出物は、ヒスタミン遊離を有意に抑制したが、PGE2 生成に対しては、全く影響を与えなかった。マンゴスティーン
果皮抽出物、特に 40% ethanol 抽出物は、炎症及びアレルギーに対してきわめて有用である可能性が考えられ、また、興味深い化合物がそれに含まれている可能性も考えられる。
COX には構成的な発現を示す COX-1 と、炎症性サイ
トカインや LPS 等様々な刺激により誘導される COX-2- + - ++-

- + - +++

Fig. 7 Inhibitory effects of γ
-mangostin on LPS-induced
enhancement of luciferase activity of pNF-kB-Luc in C6
cells.
The cells were transfected with 0.475 µg of pNF-κB-Luc,
dN-Luc (the NFκB-responsive element-deficient pNF-κ
BLuc) and 0.025 µg of pRG-TK plasmid. After transfection,
the cells were pre-incubated with the indicatedconcentration of γ-mangostin for 3 h and incubated with 1㎍/㎖ of LPS for 8 h. Relative luciferase activity wascalculated as the ratio of firefly luciferase activity to Renillaluciferase activity. Each column represents the mean of
luciferase activity with S.E. of three independent
determinations. *, p < 0.05 compared with the value forco-transfected cells with pNF-κB-Luc and pRG-TK plasmid
which were treated with LPS alone.

COX-1

COX-2

G3PDH

G3PDH

Fold of control

B

Fold of control

A

1.0
0.5

0.0
LPS
γ--mangos tin 0

0

pNFκB
LPS
γ-mangostin(10μM)

検討し、その作用機序の解析を行った。これらのマンゴス

*

0.5

+
0

+
1

+
3

1.0

0.0
+
+
LPS
10 30 γ-mangos tin 0
(μM)

*

0.5

*
+
0

+
1

+
3

+
+
10 30

(μM)

Fig. 8 Concentration-dependent effects of gγ-mangostin on the LPS-induced expressions of
COX-1 (A) and COX-2 (B) mRNAs in C6 cells as measured by RT-PCR.
The cells were pre-incubated with the indicated concentrations of γ
-mangostin for 1 h andincubated with 10 ㎍/㎖ of LPS for 1 h. Total RNA from C6 cells was reverse transcribedfor cDNA synthesis and subjected to PCR. G3PDH mRNAs, which were included to serve
as internal control, were shown. The densitometric data is calculated as the fold increases
of non-treated cells. Each point represents the mean of expression of COX-1 or COX-2 with
S.E. of three independent determinations. *, p < 0.05 compared with the value for nontreated cells without LPS.

− 96 −

タイ産マンゴスティーン果実抽出物の多機能性化粧品への応用研究の 2 種類のアイソザイムが存在し、種々のプロスタノイ

mangostana. Phytochemistry 43, 1099-1102 (1996).

ドの産生に関与している。本研究では、COX-2 遺伝子に２）Harborne J.B., Baxter H. "Phytochemical Dictionary,"

対する転写レベルでの γ-mangostin の作用機序について

A Hand book of Bioactive Compounds from Plants,

詳細に検討したところ、γ-mangostin の COX-2 転写抑制

Taylor and Francis, London, 1993.

作用は、IKK 阻害に基づく NF-κB の活性化の抑制による

３） Nakatani K., Atsumi M., Arakawa T., Oosawa K.,

ものであることが明らかになった。RT-PCR 法を用いて、Shimura S., Nakahata N., Ohizumi Y. Inhibitions of

COX-2 mRNA レベルの発現について検討したところ、γhistamine release and prostaglandin E2 synthesis by-mangostin は濃度依存的に COX-2 mRNA の発現上昇を

mangosteen, a Thai medicinal plant. Biol. Pharm. Bull.,

阻害した。

25, 1137-1141 (2002).

本研究では、マンゴスティーン果皮各抽出物の抗アレル

４） Nakatani K., Yamakuni T., Kondo N., Arakawa

ギーおよび抗炎症作用メカニズム、さらに γ-mangostin のT., Oosawa K., Shimura S., Inoue H., Ohizumi Y. γ

IKK/IkB/NF-kB 系を介した COX-2 遺伝子の転写抑制に-Mangostin inhibits Inhibitor-kB kinase activity andよる抗炎症作用メカニズムを明らかにした。以上の結果よdecreases lipopolysaccharide-induced cyclooxygenase-2

り、タイ産マンゴスティーン果実抽出物の多機能性化粧品

gene expression in C6 rat glioma cells. Mol. Pharmacol.,への応用が期待される。

66, 667-674(2004).
５） Tasaka K., Meshi T., Akagi M., Kakimoto M., Saito（参考文献）

R., Okada I., Maki K. Anti-inflammatory activity of a

１）Chairungsrilerd N., Takeuchi K., Ohizumi Y., Nozoe S.,

proteolytic enzyme, Prozime-10. Pharmacology 21. 43-52

Ohta T. Mangostanol, a prenyl xanthone from Garcinia(1980).

− 97 −