최근 인간 간암세포주(human hepatoma cells)를 이용하여 C형 간염 바이러스(hepatitis C virus, HCV)의 복제가 가능한 세포배양모델(cell culture system)이 확립되었다. 본 연구에서는 인간 간암세포주 중 huh7.5 cell (human hepatoma 7.5 cells)과 C형 간염 바이러스인 J6/JFH1 clone (2a 유전자형)를 이용하여 감염 가능한 세포배양모델을 확립하였다. 또한, HCV 감염 간암세포주의 HCV 특이 T 림프구에 대한 항원제시(antigen presentation) 가능성을 살펴보았다. 외부에서 전달된 HCV 항원일 경우 간암세포주의 HCV 특이 T 림프구에 대한 항원제시로 T 림프구의 활성이 가능하였으나, HCV 감염 간암세포주의 경우 T 림프구의 활성을 억제하였다. 이러한 HCV 특이 T 림프구의 활성억제와 HCV 감염 간암세포주 항원제시능의 상관성을 알아보기 위해 HCV 감염 간암세포주의 주조직적합성복합체(major histocompatibility complex, MHC) 발현변화를 측정하였으나 HCV 감염은 간암세포주의 MHC 발현변화에 영향을 미치지 않았다.
FK506은 말기 간암환자의 간이식 후 널리 사용되는 면역억제제이다. Dexamethasone은 세포독성 암 치료에서 오심 방지, 정상세포의 보호와 기타 이유 등의로 빈번하게 병용처치된다. 본 연구의 목적은 간암세포주(Hep3B)에서 FK506의 항암효과와 FK506에 의한 항암효과에 대한 dexamethasone의 억제효과를 알아보기 위함이다. 세포의 손상은 세포 생존성 평가와 LDH 및 세포내 ROS 양의 측정으로 평가 하였다. 세포내 칼슘 농도([$Ca^{2+}$]i)와 JNK, Bax 단백질의 발현 정도도 평가하였다. FK506의 처치는 Hep3B의 세포사를 유도하였으며 세포생존성의 감소와 LDH, ROS 및 [$Ca^{2+}$]i 를 증가시켰다. FK506은 Bax와 JNK 의 활성을 증가시켰으며 Bcl-2의 활성을 억제하였다. Dexamethasone 처치 그 자체는 세포생존성, LDH와 ROS에 영향을 주지 않았다. 그러나 dexamethasone과 FK506의 병용처치는 FK506에 의한 LDH 방출, ROS 생성 및 JNK의 활성을 감소시켰다. 이 결과는 간암세포주에서 FK506은 항암효과를 가지지만 dexamethasone의 병용처치는 FK506에 의한 항암효과를 길항한다.
HBV는 인체에 감염하여 간염, 간경변 및 간암을 유발하는 hepadnaviruses의 일종으로써 임상적으로 매우 중요한 바이러스이다. 그러나 이 바이러스에 의한 간암(HCC)의 발생 메커니즘은 아직 불확실하다. 최근에는 HBV의 X 단백질(HBx)이 간암 발생에 중요한 역할을 수행하는 것으로 보고되고 있다. HBx 단백질은 전사 활성인자(transcriptional activator)로써 숙주세포의 유전자발현에 영향을 미치어 세포증식 및 분화에 영향을 줄 수 있다. 본 연구에서는 HBx 단백질이 NIH 3T3 cell의 증식 및 형질전환에 미치는 영향을 조사하였다. HBx 단백질을 발현하는 세포주는 정상세포에 비하여 증식 속도가 2배 정도 빠르며, soft agar assay 결과에 의하면 대조군과 비교하여 더 많은 수의 colony를 형성하였다. 또한, 이들 HBx 발현 세포들은 접촉 저해 능력을 상실하여 HBx가 세포 형질 전환 능력을 가짐을 알수 있다 또한 HBx 발현 세포주에 있어서 p21의 RNA 및 protein수준이 정상세포에 비하여 낮으므로 HBx에 의한 증식 촉진 및 세포 형질 전환이 p21을 매개하여 이루어 짐을 알 수 있었다. HBx에 의한 p21 유전자의 발현 감소는 p21의 전사 수준에서 이루어지며 이는 p53-비의존적 경로에 의하여 이루어졌다.
홍화자약침액(紅花子藥鍼液)의 항암효능(抗癌效能)을 밝히고자 간암세포주(肝癌細胞柱)에 최신 oligonucleotide chip assay 법을 통하여 대양(大量)의 유전자(遺傳子) 발현(發顯)을 분석(分析)한 결과(結果) 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. MTT 분석(分析)에서 간암(肝癌) 및 위암세포주(胃癌細胞柱)는 홍화자약침액(紅花子藥鍼液) 1.5, 10, 20m/$m{\ell}$에서 대조군(對照群)에 비해 유의(有意)한 세포활성(細胞活性) 감소(減少)를 보였다. 2. 간암세포주(肝癌細胞柱)에 홍화자약침액(紅花子藥鍼液) 처치(處置) 시(時) 대조군(對照群)에 비해 발현(發顯)이 2배 이상 증가(增加)된 유전자(遺傳子)는 UCIA PMARARA fusion protein, human oral cancer candidate gene mRNA, EPPIN-3 등 19개였다. 3. 간암세포주(肝癌細胞柱)에 홍화자약침액(紅花子藥鍼液) 처치(處置) 시 (時)대조군(對照群)에 비해 유전자(遺傳子)의 발현(發顯)이 2배 이상 감소(減少)된 것은 BTF3, MMP11, paxillin, villinn 등 13개였다. 이상과 같이 홍화자약침액(紅花子藥鍼液)에 대한 간암세포주(肝癌細胞柱)의 유전자(遺傳子) 발현(發顯)을 oligonucleotide 분석(分析)으로 대량(大量) 검소(儉素)할 수 있었고, 심한 발현(發顯) 차이(差異)를 나타내는 각 유전자(遺傳子)는 암화(癌化) 과정(過程)이나, 홍화자약침액(紅花子藥鍼液)에 반응하는 유전자(遺傳子)로 치료제 개발을 위한 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 사료(思料)된다.
발효기간에 따른 미나리 발효추출액의 품질 특성을 검토하고 간암세포주에 대한 증식 억제 효과를 알아보았다. 발효 숙성 기간 중에 총 플라보노이드 함량, 색도 및 생균수는 감소하였으며, 포도당과 과당과 같은 환원당 함량은 증가하였다. 정상 간세포주와 간암 세포주를 이용하여 농도별로 시료 처리를 한 후 각 세포의 증식에 대한 효과를 알아 본 결과, 미나리 발효액이 정상 간세포의 증식에는 영향을 미치지 않았으며, 인간유래 간암 세포주인 HepG2의 증식을 농도 의존적으로 억제하였다. 특히 미나리발효액 1년에서 현저한 억제 효과를 확인하였다. 본 연구 결과는 미나리 발효액의 발효 기간에 따른 품질의 변화 및 간암세포 성장 억제 효능을 확인함으로서, 천연의 미나리 발효 추출액을 다양한 식품 산업에 활용하기 위한 기초적 데이터를 처음으로 제시했다.
천연자원으로부터 얻어진 항암 또는 세포독성물질로는 주로 alkaloid, lignan, terpenoid, macrolide 등에 속하는 물질들이고 그 중 sesquiterpene lactone계열 화합물에서 세포독성 및 항종양 활성이 있는 물질이 다수 얻어졌으며 그 대부분은 국화과의 식물에서 분리 보고되고 있다. Achillea 속 식물은 국화과에 속하는 다년생초본으로 남한에는 톱풀과 산톱풀 2종만이 자생한다. screening 결과 이 두 식물에는 segquiterpene lactone 화합물과 Peroxide등 다수의 활성성분이 함유되어 있을 것으로 기대되어 본 연구에 착수하였다. 두 식물의 각 분획에 대하여 SNU-1(위암세포주)과 SNU-354(간암세포주)를 이용해 검색한 결과 두 식물 모두 MC ext.와 MeOH ext.에서 현저한 세포독성을 보였으며 현재 MC ext. 로부터 세포독성물질의 분리를 수행하고 있다. EtOAc ext.는 세포독성은 거의 나타내지 않았으나 flavonoid 성분이 다수 존재함을 확인하였으며 면역활성 및 enzyme inhibition등의 활성을 검토하고자 화합물을 분리하였다. 그 결과 톱풀로 부터는 luteolin-7-0-glucoside와 apigenin-7-0-glucoside를 그리고 산톱풀로부터는 luteolin-7-0-glucoside, apigenin-7-0-glucoside, luteolin, apigenin을 분리 확인 동정하였다.
천연자원으로부터 얻어진 항암 또는 세포독성물질로는 주로 alkaloid, lignan, terpenoid, macrolide 등에 속하는 물질들이고 그 중 sesquiterpene lactone계열 화합물에서 세포독성 및 항종양 활성이 있는 물질이 다수 얻어졌으며 그 대부분은 국화과의 식물에서 분리 보고되고 있다. Achillea 속 식물은 국화과에 속하는 다년생초본으로 남한에는 톱풀과 산톱풀 2종만이 자생한다. screening 결과 이 두 식물에는 segquiterpene lactone 화합물과 Peroxide등 다수의 활성성분이 함유되어 있을 것으로 기대되어 본 연구에 착수하였다. 두 식물의 각 분획에 대하여 SNU-1(위암세포주)과 SNU-354(간암세포주)를 이용해 검색한 결과 두 식물 모두 MC ext.와 MeOH ext.에서 현저한 세포독성을 보였으며 현재 MC ext. 로부터 세포독성물질의 분리를 수행하고 있다. EtOAc ext.는 세포독성은 거의 나타내지 않았으나 flavonoid 성분이 다수 존재함을 확인하였으며 면역활성 및 enzyme inhibition등의 활성을 검토하고자 화합물을 분리하였다. 그 결과 톱풀로 부터는 luteolin-7-0-glucoside와 apigenin-7-0-glucoside를 그리고 산톱풀로부터는 luteolin-7-0-glucoside, apigenin-7-0-glucoside, luteolin, apigenin을 분리 확인 동정하였다.
Dially disulfide (DADS)는 마늘의 주요한 유기 황화합물 성분으로서 다양한 약리 작용을 나타낸다. 최근 DADS가 항염증과 항동맥경화 작용뿐만 아니라 암세포의 증식을 억제하고 사멸을 유도한다는 보고가 이어지고 있고, 이에 관련된 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다. 한편, DADS가 세포 내 항산화 인자인 glutathione을 증가시킨다는 연구결과와 세포 내 항산화 효소의 일종인 HO-1의 발현을 직접 유도한다는 결과가 보고되었다. 그래서, 본 연구에서는 논란이 되고 있는 DADS의 세포 내 항산화 효소인 HO-1의 발현에서의 효과 및 그 전사인자들의 작용에 관여하는지를 인간 간암세포주 HepG2에서 조사하였다. 배양 중인 HepG2 세포에서 DADS는 독성이 없는 농도에서 세포의 증식을 크게 억제하였고, 전사인자 Nrf2의 발현을 약하게 유도하였으나 HO-1의 발현에는 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 또한, DADS는 HO-1 유도제인 CoPP와 hemin에 의해 자극된 HepG2 세포의 HO-1 발현의 증가를 단백질 수준에서 강력하게 억제시키는 것으로 나타났다. 그러나 DADS는 CoPP에 의한 HO-1 유전자의 mRNA 수준의 전사에는 억제 효과를 보이지 않았으며, 또한 Nrf2와 small Maf의 발현을 증가시키고 핵 내에 축적시키는 것으로 나타났다. 이를 종합해 볼 때 DADS는 단독으로 HO-1 발현을 유도하지 못하고, HO-1 유도제에 의한 HO-1 유전자의 발현과정에서는 전사단계가 아닌 번역단계에서 역할을 함으로써 HO-1의 단백질 합성을 억제하는 것으로 보인다. 결론적으로, 항산화 효소인 HO-1의 활성은 외부 자극으로부터 세포를 보호하고 사멸에 저항하게 하는데, DADS는 인간 간암세포주 HepG2에서 이 효소의 발현을 억제함으로써 항암제 및 redox 변화에 따른 암세포주의 성장을 억제하고 세포사멸을 촉진시킬 수 있다고 여겨진다.
본 연구는 다양한 항암성분을 함유한 Celeriac Extract의 암세포 증식에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 실시되었다. 실험에 사용한 암 세포주는 5종으로 폐암세포 A549, 전립샘암세포 DU-145, 자궁암세포 HeLa, 유방암세포 MCF-7, 간암세포 SNU-182 로 모두 인체 유래 암 세포주를 사용하였으며 Celeriac Extract 10ug/mL, 100ug/mL, 1000ug/mL 에 대한 암세포의 증식 억제는 CCK-8 방법을 이용하여 측정하였다. 암세포 증식 억제를 살펴본 결과 Celeriac Extract 1000ug/mL는 폐암세포 A549, 전립샘암세포 DU-145, 자궁암세포 HeLa, 간암세포 SNU-182에서 유의한 증식 억제를 보였으며 농도 의존성을 나타냈다. 그러나 유방암세포 MCF-7 에서는 농도 의존적인 감소만 보였다. 결론적으로, 다양한 인간유래 암 세포주를 이용한 Celeriac Extract의 세포 증식 억제기전들은 암 예방효과 및 치료제 개발의 잠재력을 제공한다고 볼 수 있다.
본 연구는 암세포 증식에 미치는 효과를 살펴보기 위하여 Broccoli Extract를 사용하였다. 실험에 사용한 세포주는 3종으로 호흡기계에 대표적인 폐암세포 A549와 소화기계의 간암세포 SNU-182, 담도암세포 SNU-1196 로 인체 유래 암세포 주를 사용하였으며, 암세포의 증식 억제는 세포의 증식정도를 측정하는 CCK-8 방법을 이용하여 측정하였다. Broccoli Extract 1000ug/mL, 100ug/mL, 10ug/mL 에 대한 암세포 증식 억제를 살펴본 결과 Broccoli Extract은 대부분의 암세포에서 농도 의존적으로 증식을 억제하였으며, 특히 폐암세포 A549, 간암세포 SNU-182는 Broccoli Extract 1000ug/mL에서 유의한 증식 억제를 보였다. 이러한 결과 브로콜리 추출물은 세포실험을 통해서 증명된 종양억제기전들이 암 예방 및 치료제로서 잠재력을 제공한다고 볼 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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