식생활의 변화 등 우리나라의 생활 문화가 전반적으로 서구화 되고 있으며, 노령화로 인하여 전립선 암의 발생은 점자 증가하고 있는 추세이다. 전립선 암은 남성에게만 발병하며, 발병률은... 식생활의 변화 등 우리나라의 생활 문화가 전반적으로 서구화 되고 있으며, 노령화로 인하여 전립선 암의 발생은 점자 증가하고 있는 추세이다. 전립선 암은 남성에게만 발병하며, 발병률은 20년 사이에 꾸준히 증가하고 추세이다. 우리나라에서도 전립선 암의 발생은 점차 증가되고 있는 추세이며, 전체 암 중에서 발병률 5위, 증가율 1위 인 것으로 보고되었다. 따라서 본 연구에서 해양천연물은 패를 가지고 인간 전립선암세포인 PC3, DU145 세포에 미치는 영향을 보고자 하였다. 최근 연구에서는 reactive oxygen species (ROS)가 세포사멸 신호에 중요한 역할을 한다고 보고하였지만, 패에 의한 ROS 생성의 정확한 기전은 아직 밝혀지지 않았다. 인간 전립선 암 세포주인 PC3, DU145 세포를 이용하여 패에 의한 세포사멸 경로를 확인하였다. 세포독성, 세포사멸과 ROS의 생성을 측정하기 위해서 WST-1 assay, annexin V/PI 염색과 DCFH-DA염색을 통해 flow cytometry에 의해 측정하였다. 본 연구의 결과에서, 패의 농도 의존적으로 세포 생존율 감소와 세포형태변화를 확인할 수 있었다. flow cytometry 분석을 통해 세포주기와 apoptosis를 확인하였고 western blotting assay를 통하여 PARP와 caspase-3,9가 감소되는 것을 통해 apoptosis를 재확인 할 수 있었다. 또한 Ishige okmurae (I.O)는 농도 의존적으로 ROS생산을 증가하였고, ROS 생성 저해제인 N-acetylcysteine (NAC) 처리를 통해 ROS와 apoptosis가 회복되었다. 따라서 I.O의 ROS 생성을 통해 apoptosis를 유도한다는 것을 알 수 있으며, MAP Kinase pathway(MAPK)는 oxidative stress, cytotoxic chemical agent을 포함한, 세포 활성화시킨다고 한다. 따라서 PC3, DU145 cell에서 ERK, p38 인산화를 살펴 본 결과, 농도 의존적으로 증가하는 것으로 확인하여, I.O가 MAPK pathway를 활성화시켜 PC3, DU145의 apoptosis를 유도한다는 것을 알 수 있었다. 이는 인간 전립선 암 세포에 대한 항암치료제로서의 가능성을 제시한다. 체내 산소대사의 과정에서 또는 자외선, 약물, 환경오염물질과 같은 여러 가지 외부 요인 및 그 외의 여러 가지 이유에 의해서 몸 안에 활성산소종(ROS)의 양이 크게 늘어날 경우 생명체는 산화적 스트레스를 받아 세포 사멸, 질병 발생 그리고 세포의 노화를 일으키게 된다. 즉, ROS의 생성과 세포의 항산화력 간의 균형이 산화적 스트레스를 결정하게 되고, 산화적 스트레스는 세포내 단백질, 지질 및 DNA에 손상을 입히게 되는 것이다. 이러한 활성산소에 의한 세포 혹은 세포내 물질의 산화적 손상은 알츠하이머 증후군, 파킨슨 증후군, 헌팅턴 증후군과 같은 중추 신경계의 퇴행성 뇌질환의 중요한 요인으로 알려져 있다. Oxidative stress를 매개로 알츠하이머는 발생하는 것으로 알려져 있다. HT22 cell에 패 추출물 0.05, 0.1 mg/mL로 2시간 30분 전 처리하고 14시간 5 mM glutamte 처리하여 I.O의 신경보호효과를 WST-1으로 확인결과 농도 의존적으로 cell viability가 증가하는 것으로 나타났다. annexin V와 PI stanning을 통해 I.O 농도 의존적으로 cell death가 감소하는 것을 확인하였으며, western blotting을 통해서 Bax/Bcl2 ratio와 cleaved Caspase-3의 발현이 감소하는 것을 통해서 I.O의 농도 의존적으로 세포독성보호 효과가 일어남을 확인하였다. 또한, DCFH-DA 염색을 통해 I.O의 농도 의존적으로 ROS가 감소하는 것을 확인하였다. Akt/P13K pathway가 활성화 되는 것이 glutamate-induce에 의한 cell death를 줄이게 된다. I.O는 Akt pathway가 활성화되면 Nrf2활성 증가하게 되고 HO-1이 증가하게 되면서 ROS를 저해시켜 caspase활성을 감소시켜 cell death를 감소시킨다. 따라서, I.O는 glutamate-induced HT22 Cell에 신경독성보호 효과가 있다고 보여진다. Aβ peptide의해 유도된 뇌세포 독성에 의한 사멸은 알츠하이머의 중요한 기전이다. PC12 세포에 I.O (0.075, 0.125 mg/mL)를 2시간 30분 전 처리하고 70 μM Aβ peptide 14시간 처리하여 I.O의 신경보호효과를 WST-1으로 확인결과 농도 의존적으로 cell viability가 증가하는 것으로 나타났다. Aβ peptide가 유도된 PC12 cell에 I.O가 처리되었을 때 MAPKs phosphorylation이 감소함이 확인되었다. ERK, Aβ peptide가 유도된 PC12 세포에 I.O가 처리되었을 때 COX2와 iNOS 같은 pro-imflamatory mediator의 발현이 억제된다. 게다가 I.O는 MAPKs signaling pathway 비활성화를 통해 inflammation에 대한 저해 효능이 보여진다.
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