• 제목/요약/키워드: Cytotoxic effects

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한국 전통 약주의 B16BL6 mouse melanoma 및 HRT18 human colon adenocarcinoma 세포 성장 억제 효과 (Effect of Korean Rice-Wine (Yakju) on in vitro and in vivo Progression of B16BL6 Mouse Melanoma and HRT18 Human Colon Adenocarcinoma Cells)

  • 정건섭;오원택;남상민;손병수;박용석
    • 한국식품과학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.1470-1475
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    • 1998
  • 한국 전통약주의 암세포주에 대한 세포독성과 체내에서의 암세포 성장 및 전이에 대한 영향을 조사하기 위하여 무증자 발효 방법으로 발효시킨 전형적인 약주(전통약주II)와 이 약주에 한약재를 첨가하여 발효한 것(전통약주I), 비교 시료로 일본 청주에 대하여 연구하였다. 각 시료를 동결건조하고 증류수로 재용해하여 실험에 사용하였는데 암세포주에 대한 세포독성 실험 결과 B16BL6 mouse melanoma 세포에 대하여 전통약주는 2종류 모두 본래 농도의 16배 미만의 희석 배수에서 세포독성을 나타냈으며, 일본 청주는 8배 미만의 희석배수에서 나타냈다. HRT18 human colon adenocarcinoma 세포에 대한 독성은 비교적 B16BL6 세포의 경우 보다 모두 낮았다. 일상적인 음용 범위 내에서 모든 시료들의 세포에 대한 직접적인 독성은 미약하였으나, 낮은 희석배수에서도 대상 세포들의 형태가 변화하는 것을 관찰할 수 있었다. 각 시료들의 항암효과를 조사하기 위하여, B16BL6 세포를 이용하여 체내에서의 암세포 성장 및 전이를 분석하였다. 암세포를 마우스의 발바닥에 피하접종하고 시료를 섭취시켜 암세포의 성장과 전이를 조사한 결과 일본 청주에 비교하여 전통약주I과 전통약주II 섭취 군에서 높은 암세포 성장을 억제하는 경향을 나타냈으며, 특히 전통약주I은 암의 전이 억제에 뚜렷한 효과를 보였다. 본 연구의 결과에 의하면 이러한 항암효과는 전통약주의 어떤 성분이 직접적으로 암세포에 작용하기보다는 면역세포 등을 포함한 여러 다른 세포의 성장과 분화에 작용하여 간접적으로 항암효과를 나타내는 것으로 판단되었다.이내에는 소비하는 것이 바람직한 것으로 나타났다..3{\sim}11.9%$ 였으며 기온은 $4.3{\sim}6.5^{\circ}C$낮았다. 또한 지온은 5월에서 8월까지 $17.5{\sim}20.1^{\circ}C$로 경과되어 외기기온의 $25.1{\sim}30.8^{\circ}C$에 비하여 낮았으나 변화폭이 작았다.ol, cis-3-hexenol, trans-2-hexanol 등(等)이 높은 함양(含量)을 보였다. 유기물(有機物) 종류간(種類間)에는 침엽수(針葉樹)/이끼 퇴비(堆肥)에서 주요(主要) 향기성분(香氣成分)인 1-hexanol이 78.62, cis-3-hexenol이 36.65. trans-2-hexanol이 120.41 peak area%를 나타내었으며 이는 향기(香氣)가 높은 자생지(自生地) 토양(土壤)의 1-hexanol이 74.47, cis-3-hexenol이 44.21, trans-2-hexanol이 147.33 peak area%인 것과 유사(類似)하게 높았다.tarrow}6$보다 $4{\beta}{\rightarrow}8$의 결합방식이, 그리고 procyanidin 류에서는 gallate를 갖는 물질이 이를 함유하지 많은 물질보다 더욱 높은 ACE의 저해효과를 나타내었으며, 또한 hydroxyl 기가 많을수록 효소 저해효과도 증가하는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 chocolate의 주원료인 cacao bean의 polyphenol 성분 또한 녹차 등에서 볼 수 있는 생리활성효과에 손색없는

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5-Fluorouracil 및 Mitomycin C 투여후 생쥐 콩팥소체의 미세구조 변화 (Fine Structural Changes of the Renal Corpuscle of the Mice following the Administration of 5-Fluorouracil or Mitomycin C)

  • 고정식;오원영;김진국;박경호;안의태
    • Applied Microscopy
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    • 제29권1호
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    • pp.25-41
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    • 1999
  • 종양의 치료제로 많이 사용되고 있는 대표적인 항암제 가운데 대사길항제인 5-fluorouracil과 항암항생제인 mitomycin C가 콩팥토리에 미치는 영향을 미세구조적으로 비교 관찰하고자 이 실험을 시행하였다. Mitomycin C는 $LD_{50}$의 1/20 이하인 $400{\mu}g/kg$를, 5-fluorouracil는 $LD_{50}$의 1/4 정도인 60mg/kg를 격일 간격으로 계속 투여하였다. 각 항암제투여군은 처음 주사후 4일 (2회 투여)과 7일 (3회 투여) 째에 희생시킨 후 콩괄겉질부위의 조직을 메어 JEM 100CX-II 전자 현미경으로 관찰하였다. 1. 5-fluorouracil 및 mitomycin C 투여후 4일군에서는 다같이 혈관사이막이 증가하여 모세혈관과 주머니공간이 매우 좁아 보이는 부분이 많았는데, 그 현상은 mitomycin C 투여군에서 더 심했다. 2. 5-fluorouracil 투여 7일군은 토리의 미세구조가 거의 정상군의 모습과 비슷하게 회복되어 보였으나 mitomycin C 투여 7일군은 토리의 미세구조가 정상군의 모습과 비슷하게 회복된 모습을 거의 관찰할 수 없었다. 3. Mitomycin C 투여 4일군과 7일군에서는 내피세포의 종창현상(swelling) 이 심해서 내강으로 돌출되었을 뿐만 아니라 혈관사이세포가 모세혈관내강으로 돌출되어 내강을 거의 막고 있는 경우가 자주 관찰되었다. 4. Mitomycin C 투여 4일군에서는 토리모세혈관바닥막의 속투명판과 바깥투명판의 전자밀도가 높아서 치밀판과의 경계가 뚜렷하지 못한 부분이 많았는데, 부위에 따라서는 속투명판이 넓어진 부분이 관찰되기도 하였다. 이상의 결과를 종합해 보면 mitomycin C를 투여하였을 경우에는 마우스의 콩팥토리는 모세혈관의 내강이 좁아지고 혈관사이막이 증가하며 내피세포는 종창현상을 보이는 등의 미세구조적 변화를 보였다. 그러나 5-fluorouracil을 투여하였을 경우, 초기 (4일)에는 발세포와 혈관사이막의 경우 mitomycin C 투여군에서와 비슷한 미세구조적 변화를 보였으나, 7일군에서는 거의 정상군의 소견과 비슷한 모습을 보였다. 이와 같은 결과는 콩팥토리를 비롯한 콩팥조직에 미치는 세포독성은 mitomycin C가 5-fluorouracil에 비하여 훨씬 더 강하기 때문이라고 생각된다.

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솔장다리 추출물의 항산화 활성 및 세포주기조절에 의한 항암 활성 분석 (Anti-oxidative and Anti-cancer Activities by Cell Cycle Regulation of Salsola collina Extract)

  • 오유나;진수정;박현진;권현주;김병우
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.73-81
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    • 2014
  • 본 연구에서는 명아주과 수송나물속 솔장다리(Salsola collina Pall.) 추출물의 항산화 및 항암 활성을 분석하였다. 먼저 솔장다리의 에탄올 추출물의 DPPH radical scavenging activity를 분석한 결과, $IC_{50}$$4.82{\mu}g/ml$로 나타나 강한 항산화능을 보유하였음을 확인하였다. 또한 대장암 세포주(HT29), 폐암 세포주(A549), 간암 세포주(HepG2)를 사용하여 솔장다리 추출물의 암세포 사멸효과를 분석한 결과, $IC_{50}$가 각각 43.8, 64.1, $92.5{\mu}g/ml$로 강력한 세포사멸효과를 나타냈으며 특히 HT29에 대한 강한 사멸효과를 보였다. 솔장다리 추출물의 항암 활성 기전 분석을 위해 세포주기를 분석한 결과, 대장암세포인 HT29의 G2/M arrest를 유도하였으며 최고 농도인 $60{\mu}g/ml$까지 S기 세포수가 증가하였다. 세포주기관련 단백질의 발현 분석 결과, 솔장다리 추출물을 처리한 경우, G2기에서 M기로의 전이에 필수적인 단백질인 Cdc25C와 cyclin A의 발현이 감소되었고, 반면 Cdc25C와 Cdc2의 불활성화 형태인 p-Cdc25C, p-Cdc2는 증가하였다. 또한 p21과 Wee1의 발현도 증가되었다. 하지만 p53의 발현량은 변화가 없었다. 이러한 결과는 솔장다리 추출물을 처리한 경우, p53 비의존적으로 p21의 발현이 증가되어 cyclin A/Cdc2 complex의 활성이 조절되고, 이어서 G2/M phase의 check point에 작용하는 Wee1의 발현증가 및 Cdc25C, Cdc2의 인산화에 의한 불활성화를 통하여 G2/M arrest가 유도되는 것을 시사한다. 또한 솔장다리 추출물 처리에 의해 S기 진행을 조절하는 Cdk2의 발현량도 감소하여, cyclin A/Cdk2 complex가 감소되어 S기의 세포수가 증가한 것으로 보인다. 따라서 본 연구 결과를 통해 솔장다리 추출물이 높은 항산화 활성을 지니며 암세포의 세포주기를 조절하여 높은 항암 활성을 보유함을 확인하였다.

온열 요법 후 종양 내 주입한 수지상 세포의 국소 및 원격 항종양 효과 (Intratumoral Administration of Dendritic Cells Combined with Hyperthermia Induces Both Local and Systemic Antitumor Effect in Murine Tumor Models)

  • 권병현;김원택;김용간;김동원
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제24권1호
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    • pp.51-57
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    • 2006
  • 목적: 마우스 대퇴부에 심은 종양에 43 도의 열을 가한 뒤 수지상 세포를 종양내에 주입하여 국소 및 원격 항종양 효과를 관찰하였다. 대상 및 방법 : 마우스 우측 대퇴부에 MCA-102 fibrosarcoma를 피하로 주입하여 종양을 만들었고, 7일째는 반대편 대퇴부에도 주입하여 종양을 만들었다. 종양 세포를 접종한 지 7 일째 약 6 mm 가 된 종양에 43도의 열을 30 분간 가하고 골수 유래 미성숙 동종 수지상 세포를 종양내에 직접 주입하고, 이를 1 주 간격으로 2회 더 시행했다. $3{\sim}4$일 간격으로 양측 대퇴부의 종양의 크기를 측정하여 국소 및 원격 항종양 효과를 평가하였다. 또한 종양 특이적 면역 반응을 평가하기 위해 마우스의 비장 세포를 분리하여 cytotoxicity를 측정하였다. 결과 : 온열치료는 apoptosis를 유도하고 heat shock protein 발현을 증가시켰고, 6시간 경에 최고치를 보였다. 치료한 국소 종양에 있어서 온열 요법 단독만으로 종양의 성장을 억제했지만, 온열 요법 후 수지상세포를 주입했을 때는 그 성장 억제 효과는 온열요법 단독의 효과보다 높게 나왔다. (p<0.05). 한편 치료하지 않은 원 격종양에 있어서도 온열 요법 단독으로 원격 종앙의 성장 억제 효과를 보였으며 온열 요법 후 수지상 세포 를 주입했을 때도 원격 종양의 성장 억제 효과가 온열 요법 단독보다 높았으나, 그 억제 정도가 온열 요법 단독과 비교하여 통계적인 차이는 없었다 (p>0.05). Cytotoxicity 검사에서 온열요법과 수지상 세포 복합 치료 군에서 가장 높은 세포살해능을 보였고 (p<0.05), 이러한 면역 반응은 종양 특이적이었다. 결론 : 온열요법으로 apoptosis 와 heat shock protein 을 유도하고 종양내에 동종의 미성숙 수지상 세포를 주입하여 국소 및 원격 종양에 높은 항종양 효과를 유도할 수 있었다. 이러한 새로운 치료법은 암 치료에 응용 될 수 있을 것이다.

교모세포종 세포주 U87에서 Photofrin을 사용한 광역학 치료가 종양 침습성에 미치는 영향 (Photodynamic Therapy with Photofrin Reduces Invasiveness of U87 Malignant Human Glioma Cells)

  • 우희경;조경근;나형균;이경진;박성찬;조정기;박해관;강준기;최창락
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제30권sup2호
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    • pp.189-196
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    • 2001
  • 목 적 : 교모세포종은 흔한 원발성 뇌종양이며 생물학적 특성상 빠른 성장률을 보이는 것 외에 침습성이 강하여 종양과 인접한 부분을 파괴 시킬 뿐 아니라 직접접촉하지 않는 부분의 파괴도 일어나게 되어 치료 예후가 매우 불량한 것으로 되어 있다. 광역학치료는 광감각제를 이용하며 광감각제는 적절한 파장의 광원에 노출되면 세포 내에서 산소독성 물질을 생성하여 세포괴사를 유도하는 것이 주 살해작용의 기전이다. 본 실험에서는 사람의 신경교종 세포주인 U87 세포를 이용하여 실험관 내에서 광감각제 photofrin을 이용한 광역학치료가 종양의 침습성에 미치는 영향을 알아보고 동시에 이를 뇌종양치료의 새로운 방법으로 사용될 수 있는지의 여부를 알아보고자 하였다. 재료 및 방법 : 교모세포종 세포주인 U87 세포를 여러 농도의 photofrin으로 처리한 후 632nm $100mJ/cm^2$의 고정된 광선조건에서 본 실험을 시행 하였으며 Microculture tetrazolium(MTT) assay를 이용하여 세포 살해능력을 측정하고 침습성은 matrigel artificial basement membrane assay 및 tumor spheroid fetal rat brain aggregate(FRBA) confrontation assay를 이용하여 측정하였다. 결 과 : MTT assay를 이용하여 측정한 광역학 치료의 세포살해능력은 $100mJ/cm^2$의 광선 세기에서 광감각제인 photofrin의 농도에 비례하여 세포 살해 능력을 보였다. Matrigel artificial basement membrane assay 를 이용한 종양 침습성 검사에서 광역학치료가 종양침습의 억제효과를 나타냄을 알 수 있었으며 특히 세포 살해능력을 별로 보이지 않았던 photofrin 농도 2.5ug/ml에서 뚜렷한 침습억제효과를 나타내고 있었다(p<0.05). tumor spheroid fetal rat brain aggregate(FRBA) confrontation assay에서는 brain aggregate의 파괴와 종양의 침습을 관찰할 수 있었는데 파괴의 모양은 생체내에서 보이는 것과 비슷 하였다. 또한 그 정도와 범위는 처리된 Photofrin의 농도에 비례하여 종양침습이 억제됨을 알 수 있었다. 결 론 : 이러한 결과를 종합해 보았을 때 PDT는 종양세포의 침습성에 중요한 역할을 함을 알 수 있었으며 PDT 는 세포 살해능력뿐 아니라 침습성에도 영향을 미침으로써 종양 치료에 유용한 방법으로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

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천연물 유래 항산화 기능성 화장품 신소재 개발 (Development of New Natural Antioxidants for Cosmeceuticals)

  • 유익동;김종평;김원곤;윤봉식;유인자
    • 대한화장품학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.349-357
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    • 2005
  • 미생물, 버섯류, 약용식물 등 천연물 대사산물로부터 미백, 주름개선용 화장품 신소재로 활용 가능한 항산화 신소재를 탐색하였다. 그 결과 Eupenicillium shearii 균주 배양액으로부터 4개의 phenol계 항산화 활성물질을 순수하게 분리하고 화학구조를 결정하여 melanocin A-D로 명명하였다. Melanocin $A{\sim}D$ 화합물의 DPPH 라디칼 소거활성은 $EC_{50}21{\sim}94{\mu}M$, superoxide 소거활성은 $EC_{50}\;7{\sim}84{\mu}M$로 arbutin 및 BHA보다 우수한 활성을 나타냈으며, 주름개선 효과도 매우 우수하였다. 기와층버섯(Inonotus xeranticus) 자실체 추출물로부터 강력한 항산화 활성물질인 히스피딘계 신물질을 얻어 inoscavin A로 명명하였다. Inoscavin A 화합물의 항산화 활성을 측정한 결과, superoxide radical 소거활성은 $EC_{50}\;0.03{\mu}g/mL$, rat의 간 microsome의 지질과산화 억제활성 $EC_{50}$$0.3{\mu}g/mL$로서 ${\alpha}-tocopherol$$1.5{\mu}g/mL$, BHA의 $4.9{\mu}g/mL$ 보다 우수하였다. Streptomyces nitrosporeus 균주 배양액으로부터 신규 지질과산화 억제 활성물질을 benzastatin $A{\sim}G$를 분리하였다. Benzastatin $A{\sim}G$의 지질과산화 억제활성 $EC_{50}$$3{\sim}30{\mu}M$로 매우 우수하였다. Penicillium sp. 균주로부터 미백활성물질을 탐색하여 cyclopentene계 화합물인 terrein을 얻었다. Terrein은 kojic acid 보다 약 10배 이상 강력한 미백활성을 나타낸 반면, $100{\mu}M$ 농도에서도 비교적 안전한 화합물로 확인되었으며, 작용기전은 MITF 단백질을 조절함으로 활성을 나타내는 것으로 확인되었다.

참담치(Mytilus coruscus) 혈구(hemocyte) 유래 항균 펩타이드 mytilin B의 정제 및 특성 분석 (Mytilin B, an Antimicrobial Peptide from the Hemocyte of the Hard-shelled Mussel, Mytilus coruscus : Isolation, Purification, and Characterization)

  • 이민정;오륜경;김영옥;남보혜;공희정;김주원;박중연;서정길;김동균
    • 생명과학회지
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    • 제28권11호
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    • pp.1301-1315
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    • 2018
  • 참담치(Mytilus coruscus)의 혈구 유래의 항균 펩타이드를 역상 column들을 사용한 reversed-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC)로 분리 및 정제하였다. 정제된 펩타이드는 matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrophotometer (MALDI-TOF/MS)를 통해 분자량이 4041.866 Da으로 밝혀졌으며 Edman degradation법을 통해 25개의 N-말단 서열을 확보하였다. 이는 참담치의 mytilin B precursor와 100%, mytilin 8 precursor, mytilin 4 precursor와 96% 일치하였다. 또한 103개의 아미노산 서열을 코딩하고 있는 312 bp의 open-reading frame (ORF)을 밝혔으며 이는 참담치의 mytilin B precursor와 100% 일치하였다. 밝혀진 분자량과 아미노산 서열을 바탕으로 C-말단 alanine 잔기의 유무에 따라 2개의 펩타이드를 합성하였으며 이는 mytilin B1과 B2라고 명명하였다. 이들은 그람 양성 균주 Bacillus cereus, Streptococcus parauberis [minimal effective concentrations, MECs $41.6-89.7{\mu}g/ml$], 그람 음성 균주 Enterobacter cloacae, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis, Providencia stuartii, Pseudomonas aeruginosa, Vibrio ichthyoenteri [MECs $7.4-39.5{\mu}g/ml$] 그리고 진균류인 Candida albicans [MECs $26.0-31.8{\mu}g/ml$]에 항균활성을 나타냈다. 본 연구 결과, 참담치 혈구 유래 mytilin B1과 mytilin B2는 넓은 항균 스펙트럼을 가지고 열과 염분에 대한 안정성이 높으며 용혈현상과 세포독성은 나타나지 않았다. 이러한 특성은 기능성 사료첨가제 및 항생제 대체제로써 충분히 안정적인 역할을 할 뿐만 아니라 추후 mytilin의 구조적 중요성과 참담치의 면역학적 측면에서 다양한 자료를 제시할 것으로 사료된다.

표고버섯 추출물의 화장품약리활성 검증과 천연화장품 소재로써의 활용에 관한 연구 (The Study of Cosmeceutical Activities from Lentinula edodes extracts and Application a Natural Cosmetic Material)

  • 서명성;장영아;이진태
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.1003-1012
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    • 2018
  • 본 연구는 화장품 소재로써 표고버섯의 기능성을 확인하기 위한 것이다. 이를 위해 우리는 표고버섯 추출물을 사용하여 항산화, 항염증 효과에 대한 생물학적 활성 평가를 수행하였다. 표고버섯을 열수와 70% 에탄올로 추출한 후 농도 (100, 500, 1000) ${\mu}g/ml$ 에 따라 처리하여 항산화 실험인 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거능, 2,2'-azino-bis ( 3-ethylbenzothiazoline - 6-sulphonic acid )-diammonium salt (ABTS) 양이온 라디칼 소거능과 Superoxide dismutase (SOD) 유사활성을 평가하였다. 또한 항염증 효과를 평가하기 위해 대식세포(Raw 264.7)를 이용해 샘플의 독성평가와 nitric oxide 생성 저해 활성을 평가하였다. 표고버섯 추출물의 DPPH 라디칼 소거능, $ABTS^+$ 라디칼 소거능과 SOD유사활성 측정결과 $1,000{\mu}g/ml$ 농도에서 농도 의존적으로 활성이 증가하였다. MTT assay를 통한 샘플의 독성평가 결과로는 표고버섯 추출물의 10, 25, $50{\mu}g/ml$의 농도에서 독성이 나타나지 않았다. Nitric oxide 저해 활성 결과에 따르면 표고버섯 추출물의 농도 의존적으로 NO가 저해됨을 보아 항염증 효과가 우수함을 알 수 있다. 표고버섯은 염증성 Cytokine인 $TNF-{\alpha}$, $PGE_2$, $IL-1{\beta}$의 활성을 낮추었으며 Western blot 실험결과 iNOS와 COX-2 단백질의 발현을 최고농도인 $25{\mu}g/ml$ 에서 유의적으로 억제하는 것을 확인하였다. 상기 실험결과로부터 표고버섯의 우수한 항산화, 항염증 효능을 확인하였으며 향후 안전한 천연 화장품 소재로 사용될 수 있음을 보여준다.

HeLa 암세포주에 대한 국산 프로폴리스의 독성 효과 및 단백질 발현 변화 (Cytotoxic Effect and Protein Expression by Korean Regional Propolis on HeLa Ovarian Cancer Cell Line)

  • 김성국;우순옥;한상미;김세건;방경원;김효영;최홍민;문효정
    • 한국양봉학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.245-254
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    • 2019
  • 꿀벌에 의해 생산되는 프로폴리스는 이미 항균, 항산화, 항염증, 항바이러스 그리고 항종양 등의 기능성으로 중요성이 증가하고 있으며, 인공적으로 생성된 화합물이 아닌 자연에서 얻어진 천연물이라는 점에서 특히 가치가 증가하고 있다. 그 중에서도 인류에게 대표적 난치병 질병 중의 하나인 암에 대한 항종양 특징은 화학적 예방 요법이라는 측면에서 중요성과 활용도가 주목받고 있다. 그러나 프로폴리스가 가지는 항종양 같은 현상적인 효과라던가 프로폴리스 구성 성분의 특징에 대해서만 연구가 이루어지고 있고, 암세포에서 나타나는 구체적인 분자 기전에 대해서는 아직까지도 연구가 미비한 상황이다. 본 연구에서는 암세포에 대해서 프로폴리스가 나타내는 구체적인 분자기전을 제시함으로써 어떤 메커니즘으로 의해 프로폴리스가 항암에 대해 효과를 나타내는지 확인하고자 하였다. 암세포에 대해서 확실한 항암 효과를 보이기 위해서는 프로폴리스의 세포 사멸 농도를 확인하고 그 안에서 이루어지는 단백질 분자의 발현 양상 또는 분자 기능의 활성화 등을 기본적으로 확인해야 한다. 수많은 단백질들이 암세포의 성장 및 분화에 관여하고 있지만 현실적으로 세포 내부의 모든 단백질의 기능을 확인하기엔 불가능하기 때문에 세포의 분열과 사멸에 관련된 기본적인 단백질과 더불어 암에 관련된 단백질의 활성화 등은 반드시 확인해야 한다. 따라서 본 연구에서 제시된 결과를 보면 프로폴리스가 암세포에 대해서 항암 효과를 보이기 위해서는 100 ㎍/mL의 농도에서 비로소 세포 사멸 현상을 나타낼 수가 있으며, 그에 따라 암세포 내부의 수많은 단백질의 변화가 나타남을 알 수 있다. 특히 주목할 점은 국내의 지역에 따라 수집된 프로폴리스의 항암 효과가 암세포 내부에서 작용할 때는 큰 차이를 보인다는 것이다. 이것은 매우 중요한 결과로서 각 지역에 식재된 밀원수에 따라 프로폴리스의 구성성분이 달라지는 것이며 그에 따라 프로폴리스의 기능성에 큰 차이를 나타낸다는 의미이다. 이는 프로폴리스가 가지는 기능에서 항암뿐만이 아니라 항염증, 항산화 그리고 항균 작용에서도 지역별로 구성된 식물상에 따라 기능성의 차이가 결정된다는 것이다. 역으로 추적해서 각 지역에서 나타난 프로폴리스의 기능성 차이를 확인하고 해당 지역의 식물상을 분석한다면 질병 또는 특정 기능성을 가진 프로폴리스를 생산할 수 있다는 의미가 될 것이다. 자궁경부암 세포에 대한 프로폴리스의 성장저해 효과는 확인했지만 아직도 확인해야 할 기전은 매우 다양하다. 세포는 내부의 신호 체계가 매우 복잡하고 단일 신호 체계가 아닌 다중 신호 체계를 가지고 있기 때문에, 프로폴리스에서 항암 효과가 나타난다고 하더라도 암세포는 다른 방향으로 anti-apoptitic signal을 생성할 수 있다. 따라서 다양한 신호 체계에 대한 암세포 내 단백질 발현에 대한 변화를 확인해야 하며, 추가로 단백질의 phosphorylation, acetylation, protein folding 그리고 mutation과 같은 기능성을 검증해야 한다. 이런 분석을 통해 프로폴리스의 구체적인 세포 신호 경로를 확인해야만 항암과 관련하여 약물을 제조할 때 손쉽게 표적 특이적인 신약 제조가 이루어질 수 있을 것이다. 특히 암은 조직별로 그 특성을 다르게 가질 수 있기 때문에 조직 특이적인 맞춤형 약제의 생산이 가능할 것이다. 따라서 본 연구에서 제시된 지역별 프로폴리스의 항암 분자 기전 분석에 더하여 해당 지역의 밀원수 분석 및 세포 내 단백질 변화추적을 기반으로 앞으로 더 많은 종류의 암세포 저해 기전을 밝힌다면 대표적 양봉 산물인 프로폴리스를 이용한 특정 암에 대한 효과적인 항암제의 개발이 가능할 것으로 보여진다.

Retroviral Vector를 이용한 TNF-$\alpha$ 유전자의 이입이 암세포의 종양괴사인자(TNF) 감수성에 미치는 효과 (Effect of Retrovirus Mediated TNF-$\alpha$ Gene Transfer to Tumor Necrosis Factor(TNF) Sensitive Tumor Cell Lines on Sensitivity to TNF)

  • 오연목;박계영;정만표;유철규;김영환;한성구;심영수;한용철
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제41권2호
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    • pp.87-96
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    • 1994
  • 연구배경 : 종양괴사인자(tumor necrosis factor ; TNF)는 여러 암세포에 대해서 세포독성을 보임이 알려져 있다. 그리고, 최근 분자생물학적 발전에 힘입어 TNF 유전자를 암세포에 이입하고 발현시키는 연구가 그 동안 진행되었다. 이들 연구의 목적은, TNF를 전신적으로 쓸 경우 전신 부작용이 심하여 인체에 쓸 수 없는 현 단계에서 암세포 자체에서 TNF를 만들어 내어서 암세포 주위에서만 작용하게 함으로써 연체에 미치는 전신독성을 최소한으로 줄이고 암세포를 사멸시키는 것이었다. 암세포에 TNF 유전자를 이입함으로써 예상되는 항암효과가 성공을 거두기 위해서는 첫째, TNF 유전자가 이입된 암세포에서 분비된 TNF가 주위 암세포를 성공적으로 사멸시켜야 하고 둘째는 분비된 TNF가, TNF 유전자가 이입된 암세포 자신을 사멸시켜야 한다. 본 연구는 이 중 두번째 기전, 즉 TNF 유전자가 이입된 암세포가 자신이 분비한 TNF에 의해서 사멸되거나 또는 세포 독성이 나타날 수 있는가를 검증하는데 목적을 두었다. 방법 : TNF에 감수성을 보이는 인체의 중피종 세포주인 NCI-H2058과 생쥐 섬유육종 세포주인 WEHI164에 TNF-$\alpha$ 유전자를 retroviral vector를 이용하여 이입하고 TNF를 발현을 시도하였다. DNA 수준과 단백질 수준에서 TNF-$\alpha$ 유전자가 제대로 이입되어 발현되는지 PCR과 ELISA 및 bioassay(MTT assay)로 확인하였다. 그리고, TNF 유전자가 이입된 세포주가 자신이 분비하는 TNF에 사멸되는지 아니면 생존하는지 MTT(dimethylthiazolyl diphenyltetrazolium) assay로 알아보았다. 그리고, 만일 TNF 유전자가 이입된 암세포가 자신이 분비한 TNF에 사멸되지 않고 생존할 경우, TNF 유전자가 이입된 NCI-H2058-TNF와 WEHI164-TNF 암세포주가 외부에서 준 TNF에도 내성을 보이는지도 추가로 MTT assay 방법으로 확인해 보았다. 결과 : 1) TNF-$\alpha$ 유전자 이입 및 발현 확인 PCR을 시행한 결과, TNF 유전자가 이입된 NCI-H2058-TNF와 WEHI164-TNF 세포주는 790 base pair 크기의 진한 DNA band를 보인 반면 각각의 모세포주에서는 보이지 않아서 retroviral vector를 이용한 유전자 이입이 DNA 수준에서 이루어졌음을 확인할 수 있었다. 그리고, NCI-H2058-TNF와 WEHI164-TNF의 상층 배양액의 TNF양을 ELISA와 bioassay(MTT assay)로 측정한 결과, 생물학적 활성을 지닌 TNF를 각각 $23.6{\pm}0.84ng$/24h/$10^6cells$, $12.2{\pm}0.36ng$/24h/$10^6cells$ 생산함을 알 수 있었다. 2) TNF 유전자 이입 전후, 암세포의 TNF에 대한 감수성 비교 TNF 유전자 이입 전후의 TNF에 대한 세포주의 감수성(세포사망율)을 TNF의 농도 변화에 따라 비교한 결과, NCI-H2058의 경우 TNF 농도 100ng/ml에서 모세포는 $25{\pm}3%$의 세포독성을 보인 반면 TNF 유전자 이입 후에는 $3{\pm}2%$의 세포독성을 보여 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.01). 그리고, WEHI-164의 경우도 TNF 농도 100ng/ml에서 모세포는 $73{\pm}5%$의 세포독성을 보인 반면 TNF 유전자 이입 후에는 $3{\pm}2%$의 세포독성을 보여 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.01). 결론 : TNF에 감수성을 보이는 암세포주인 NCI-H2058과 WEHI164에 TNF 유전자 이입을 시행하고 TNF가 발현되게 하였을 때, TNF 유전자를 이입받은 두 암세포주 모두에서 자신이 생산해 내는 TNF에 내성을 보여 생존하였다. 뿐만 아니라 생존한 이들 세포는 외부에서 준 TNF에 대해서도 내성을 보였다. 따라서, 암세포에 대한 TNF 유전자 이입을 통한 유전자 요법이 성공을 거두려면 유전자 이입된 세포에서 분비하는 TNF의 면역 세포 동원 방법 등의 간접적인 항암기전이 필요할 것으로 생각된다.

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