Sulforaphane (SFN)은 강력한 항산화 효과를 갖는 것으로 알려진 글루코시놀레이트가 미로시나아제에 의해 가수 분해 되어 생성된 이소시아네이트의 화학구조를 갖는 물질로써 ...
Sulforaphane (SFN)은 강력한 항산화 효과를 갖는 것으로 알려진 글루코시놀레이트가 미로시나아제에 의해 가수 분해 되어 생성된 이소시아네이트의 화학구조를 갖는 물질로써 브로콜리, 양배추, 콜리플라워 같은 십자화과 채소에 많이 함유된 물질이다. 최근 연구에서 SFN은 다양한 암세포에서 세포주기를 억제하여 증식 억제와 세포사멸을 유도한다고 알려져 있으나 SFN이 연골 세포에 미치는 영향에 대해서는 아직 연구가 미비한 상태이다. 본 연구에서는 토끼 무릎 관절 연골 세포를 이용하여 SFN의 분자적 기전을 연구하였다. Trypan blue 염색법을 수행한 결과 SFN은 연골 세포에서 농도 및 시간 의존적으로 세포 증식을 억제한다는 것을 확인할 수 있었으며, FACS analysis와 Western blot analysis를 통해 SFN이 G₂/M 정지를 유도하는 것을 확인하였다. 이는 p53/p21WAF1/CIP1 단백질의 활성화를 통한 Cyclin B/ cdc2 복합체의 활성을 억제함으로써 나타난 결과이다. 또한 SFN이 탈분화와 COX-2 발현 감소의 유도를 Alcian blue staing assay, Immunoblotting, RT-PCR, PGE₂assay, 면역형광염색, 면역조직화학염색 등을 수행하여 확인하였다. SFN은 연골의 특이적 기질인 Type ll collagen을 분해하여 연골 세포의 탈분화를 유도하는데 탈분화는 MAP kinase family 중 하나인 ERK-1/-2 신호 경로를 통해 조절되었으며 ERK-1/-2의 억제제인 PD98059를 처리했을 때, 탈분화가 회복되는 것을 관찰하였다. 반면, 염증 반응과 관련된 효소인 COX-2의 발현은 p38 kinase의 인산화를 활성화함으로써 조절되는데 p38 kinase의 억제제인 SB203580를 처리했을 때 감소한 COX-2의 발현이 증가되는 모습을 확인하였다. 따라서, 본 연구 결과를 종합해 볼 때 토끼 무릎 관절 연골 세포에 SFN을 처리시 유사분열 정지를 통해 증식 억제를 유도하며 탈분화와 COX-2 발현에 있어서는 MAP Kinase signal에 의하여 조절 되는 것으로 보인다. 이와 같은 연구 결과는 연골 세포를 이용한 기초 연구 자료로써 중요한 학문적 토대가 될 것이다.
Sulforaphane (SFN)은 강력한 항산화 효과를 갖는 것으로 알려진 글루코시놀레이트가 미로시나아제에 의해 가수 분해 되어 생성된 이소시아네이트의 화학구조를 갖는 물질로써 브로콜리, 양배추, 콜리플라워 같은 십자화과 채소에 많이 함유된 물질이다. 최근 연구에서 SFN은 다양한 암세포에서 세포주기를 억제하여 증식 억제와 세포사멸을 유도한다고 알려져 있으나 SFN이 연골 세포에 미치는 영향에 대해서는 아직 연구가 미비한 상태이다. 본 연구에서는 토끼 무릎 관절 연골 세포를 이용하여 SFN의 분자적 기전을 연구하였다. Trypan blue 염색법을 수행한 결과 SFN은 연골 세포에서 농도 및 시간 의존적으로 세포 증식을 억제한다는 것을 확인할 수 있었으며, FACS analysis와 Western blot analysis를 통해 SFN이 G₂/M 정지를 유도하는 것을 확인하였다. 이는 p53/p21WAF1/CIP1 단백질의 활성화를 통한 Cyclin B/ cdc2 복합체의 활성을 억제함으로써 나타난 결과이다. 또한 SFN이 탈분화와 COX-2 발현 감소의 유도를 Alcian blue staing assay, Immunoblotting, RT-PCR, PGE₂assay, 면역형광염색, 면역조직화학염색 등을 수행하여 확인하였다. SFN은 연골의 특이적 기질인 Type ll collagen을 분해하여 연골 세포의 탈분화를 유도하는데 탈분화는 MAP kinase family 중 하나인 ERK-1/-2 신호 경로를 통해 조절되었으며 ERK-1/-2의 억제제인 PD98059를 처리했을 때, 탈분화가 회복되는 것을 관찰하였다. 반면, 염증 반응과 관련된 효소인 COX-2의 발현은 p38 kinase의 인산화를 활성화함으로써 조절되는데 p38 kinase의 억제제인 SB203580를 처리했을 때 감소한 COX-2의 발현이 증가되는 모습을 확인하였다. 따라서, 본 연구 결과를 종합해 볼 때 토끼 무릎 관절 연골 세포에 SFN을 처리시 유사분열 정지를 통해 증식 억제를 유도하며 탈분화와 COX-2 발현에 있어서는 MAP Kinase signal에 의하여 조절 되는 것으로 보인다. 이와 같은 연구 결과는 연골 세포를 이용한 기초 연구 자료로써 중요한 학문적 토대가 될 것이다.
Sulforaphane(SFN) is a natural, biologically active compound extracted from cruciferous vegetables such as broccoli and cabbage. It possesses potent anti-inflammation and anti-cancer properties. However, the effects of SFN on chondrocytes is not well understood. The present study examined whether SF...
Sulforaphane(SFN) is a natural, biologically active compound extracted from cruciferous vegetables such as broccoli and cabbage. It possesses potent anti-inflammation and anti-cancer properties. However, the effects of SFN on chondrocytes is not well understood. The present study examined whether SFN suppresses proliferation, differentiation and inflammation in rabbit chondrocytes. If so, the possible molecular targets would be further investigated. First, we demonstrate that SFN treatment causes an irreversible arrest in the cell proliferation by Trypan-blue dye exclusion assay, fluorescence activated cell sorter (FACS) analysis and immunobloting in rabbit chondrocytes. Treatment of SFN resulted in G₂/M phase arrest was correlated with increased p53, p21 levels and down regulation of the check-point proteins, Cyclin B1, cdc2 and Cell division cycle (cdc)25c. Next, SFN reduced Type Ⅱ collagen and COX-2 expression as indicated by the Immunoblotting, RT-PCR, Alcian blue staining, PGE₂assay. Moreover, SFN treatment stimulated activation of p38 and ERK-1/2. Blocking p38 kinase and pERK activation by treatment with SB203580 and PD98059, respectively, recovered SFN suppressed Type Ⅱ collagen and COX-2 expression as determined by the Immunohistochemistry and Immunofluorescence staining. These results indicate that inhibits cell proliferation via G₂/M arrest and activation of MAP kinase is required for differentiation and inflammation on SFN in rabbit articular chondrocytes.
Sulforaphane(SFN) is a natural, biologically active compound extracted from cruciferous vegetables such as broccoli and cabbage. It possesses potent anti-inflammation and anti-cancer properties. However, the effects of SFN on chondrocytes is not well understood. The present study examined whether SFN suppresses proliferation, differentiation and inflammation in rabbit chondrocytes. If so, the possible molecular targets would be further investigated. First, we demonstrate that SFN treatment causes an irreversible arrest in the cell proliferation by Trypan-blue dye exclusion assay, fluorescence activated cell sorter (FACS) analysis and immunobloting in rabbit chondrocytes. Treatment of SFN resulted in G₂/M phase arrest was correlated with increased p53, p21 levels and down regulation of the check-point proteins, Cyclin B1, cdc2 and Cell division cycle (cdc)25c. Next, SFN reduced Type Ⅱ collagen and COX-2 expression as indicated by the Immunoblotting, RT-PCR, Alcian blue staining, PGE₂assay. Moreover, SFN treatment stimulated activation of p38 and ERK-1/2. Blocking p38 kinase and pERK activation by treatment with SB203580 and PD98059, respectively, recovered SFN suppressed Type Ⅱ collagen and COX-2 expression as determined by the Immunohistochemistry and Immunofluorescence staining. These results indicate that inhibits cell proliferation via G₂/M arrest and activation of MAP kinase is required for differentiation and inflammation on SFN in rabbit articular chondrocytes.
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