Analysis of the effects of δ-Aminolevulinic acid on the proliferation and apoptosis of mammalian cells

${\delta}$-Aminolevulinic acid (ALA) is a compound which is widely present in the biosphere and plays an important role in the living body as an intermediate of the tetrapyrrole compound biosynthesis pathway that leads to heme in mammals and chlorophyll in plants. ALA is of interest as a biodegradable mediator, a growth regulator, a precursor of heme proteins, and an effective agent used in therapy of cancer. It has been recently reported that ALA is commonly used in dermatology, due to good effects of skin therapy. Although for the last few decades a substantial amount of research has been focused on the elucidation of the mechanism of ALA and the improvement of its therapeutic activity, it's effect on the cell functions and growth was not cleared. Here, we identified that ALA treatment could attenuate cell proliferation of HEK293T and HaCaT cells. In addition, ALA treatement could induce apoptosis of HeLa cells. These results suggest that apoptosis induced by ALA treatment might be responsible for inhibition of cell proliferation. These results propose the possibility of the improved therapeutic strategy making ALA one of the effective drugs used in human cancers.

포유류 세포주에서 δ-Aminolevulinic acid (ALA)의 세포증식과 사멸에 미치는 영향분석

${\delta}$-Aminolevulinic acid (ALA)는 생물권내에 폭넓게 존재하는 화합물이고, 포유류에서 헴(heme)과 식물에서 엽록소 생성을 하게하는 경로에서 만들어진 테트라피롤의 중간물질로써 생체내 중요한 역할을 한다. ALA는 생분해성 매개자, 성장 조절자, 헴단백질의 전구체 그리고 암 치료에서 사용되는 효과적인 물질로써 관심이 있다. 최근에는 ALA가 피부 치료의 좋은 효과를 가지고 있어 피부과학에서 빈번히 사용된다고 보고되어 있는데, 하지만 지난 몇 십 년 동안, 많은 연구가 ALA 메커니즘의 설명과 치료적 활성 개선에 초점을 맞춰왔지만, 세포 기능과 세포생장에 대한 ALA의 효과는 아직 불분명하다. 본 연구에서는 ALA의 약물학적 효과가 HEK293T 뿐만 아니라, HaCaT와 HeLa 세포에서 세포분열을 억제하는 것으로 확인을 하였다. 또한, ALA가 처리된 세포에서는 세포예정사가 유도되는 것을 확인하였다. 이러한 결과들은 특정 세포에 ALA가 처리되면 세포증식을 억제하며, 특히 인간의 암세포의 죽임을 유발하는 효과적인 약물 중 하나로써 ALA를 개선된 치료 전략으로 가능성을 제시한다.