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인돌 (Indol-3-Carbinol)이 인체대장암세포 HT-29 세포의 투과성 밀착결합조절과 세포 침윤성 억제에 미치는 영향

Indol-3-Carbinol Regulated Tight Junction Permeability and Associated-Protein Level and Suppressed Cell Invasion in Human Colon Cancer Cell Line, HT-29

韓國營養學會誌 = The Korean journal of nutrition., v.41 no.1, 2008년, pp.13 - 21  

김성옥 (메릴랜드대학교 약학대학 제약학교실) ,  최영현 (동의대학교 한의과대학 생화학교실) ,  최원경 (김천대학 식품영양과)

초록
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본 실험은 인돌의 인체 대장암세포의 경과 및 전이억제와 TJ 활성 조절에 미치는 영향을 알아보기 위해 실험하였다. 인돌은 십자화 야채류인 양배추, 컬리플라워, 브로클리 등에 존재하는 glucosinolate, glucobrassicin의 대사산물 이다. 본 연구의 결과는 인돌이 대장암 세포 HT-29에서 농도 의존적으로 세포증식 저해를 나타내었다. 상처회복 실험을 통한 세포이동성과 세포 침윤성 실험결과 인돌이 암세포의 이동과 침윤성을 억제하였고 투과성상피세포의 전기적 저항성 측정치는 인돌 처리 세포에서 증가하였다. HT-29 세포에서 과발현을 나타내는 밀착결합 단백질인 claudin-1, claudin-5 발현은 인돌 처리로 유전자의 전사수준과 단백질 수준에서 유의적인 감소를 나타내었다. 이상의 결과에서 인돌이 HT-29 세포의 밀착결합과 그 구성 단백질 중 claudin 발현 현상을 회복시키므로 암 경과와 전이 억제를 나타내었다. 결론적으로, 천연 항암화합물인 인돌은 대장암 세포 HT-29에서 밀착결합 단백질인 claudin-1, -5을 억제하여 밀착결합을 활성화하므로 암 진행과 전이를 억제할 수 있는 인돌에 의한 새로운 기전을 보고합니다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

To determine whether indol-3-carbinol (BC, $C_9H_9NO$), an autolysis product of a glucosinolate and a glucobrassicin in vegetables, regulated tight junction proteins (TJ) and suppressed cell invasion in colon cancer cells, this experiment was performed. Our results indicate that I3C inhib...

주제어

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문제 정의

  • 밀착결합 복합체에 claudin 존재의 형태가 투과성상피세포의 전기적 저항성과 세포 투과성을 결정한다고 보고 되어져 있다.那 따라서 본 실험은 대장암세포 HT-29에서 인돌이 밀착결합의 총수 또는 단백질 구성을 조절하는지를 알아보기 위해 밀착결합 관련 단백질의 mRNA 수준과 단백질 수준을 알아보았다. 그 결과 (Fig.
  • 이상의 결과에서 인돌이 HT-29 세포의 밀착결합과 그 구성 단백질 중 claudin 발현 현상을 회복시키므로 암 경과와 전이 억제를 나타내었다. 결론적으로, 천연 항암화합물인 인돌은 대장암 세포 HT-29 에서 밀착결합 단백질인 claudin-1, -5을억제하여 밀착결합을 활성화하므로 암진행과 전이를 억제할 수 있는 인돌에 의한 새로운 기전을 보고합니다.
  • 그러므로 본 연구는 인체 대장암 세포인 HT-29 cell에서 I3C의 항암작용 기전을 연구하기 위하여 I3C이 대장암세포에서 TJ 형성을 유도하여 세포를 가로지르는 투과도를 억제하는지 세포의 이동성, 침윤성 그리고 claudin-1, -5, ZO-1, occludin, E-cadherin 단백질 발현에 미치는 영향을 알아보고자 실험하였다.
  • 본 실험은 세포 운동성 (motility) 을 측정하는 실험이다. 세포가 배양되어있는 배양접시에 1 ml 팁으로 상처를 만들어 생긴 빈 공간으로 세포가 이동하여 채우는 것을 시간 의존적으로 관찰하는 실험이다.
  • 본 실험은 인돌의 인체 대장암세포의 경과 및 전이 억제와 TJ 활성 조절에 미치는 영향을 알아보기 위해 실험하였다. 인돌은 십자화 야채류인 양배추, 컬리플라워, 브로클리 등에 존재하는 glucosinolate, glucobrassicin의 대사산물 이다.
  • 실험이다. 세포가 배양되어있는 배양접시에 1 ml 팁으로 상처를 만들어 생긴 빈 공간으로 세포가 이동하여 채우는 것을 시간 의존적으로 관찰하는 실험이다. 30-mm 세포배양 접시에 20 淑ml rat tail collagen (BD Biosciences, Bedford, MA, USA)으로 코팅하여 2 x IO, cells/ml HT-29 세포배양 후 DMSO, I3C를 적정농도로 12시간 선 처리 하여 1ml 팁으로 상처를 만들었다.

가설 설정

  • 인돌 처리 농도 의존적으로 대조세포에 비해 세포의 이동성이 현저히 억제되는 현상을 보여주었다. 본 실험에서 인돌의 세포이동성 억제에 영향을 미치는 이유는 세포의 밀착결합 형성의 부조 또는 파괴가 그 원인으로 가정하였다. 따라서 다음 실험으로 밀착결합 형성을 측정하는 실험을 하였다.
  • 또한 결과로 나타내지는 않았지만 암세포의 투과성상피세포의 전기적 저항성 증가에 대한 인돌의 영향을 재검정 하기 위해서 세포에 인돌을 처리하여 72시간 배양 후 배지에서 인돌을 제거하여 투과성상피세포의 전기적 저항성을 측정한 결과 증가된 투과성상피세포의 전기적 저항성은 24시간 유지하다가 서서히 원래 수준으로 되돌아갔다. 이러한 결과는 인돌에 의한 투과성상피세포의 전기적 저항성 증가는 안정적으로 세포변화에 관여하고 그 변화는 가역적이다 는 것을 제안한다. 또 다른 실험으로 혹시 증가된 투과성 상피 세포의 전기적 저항성이 세포증식으로 인한 증가인지를 확인하기 위해 72시간 동안 세포를 배양한 후 MTT를 실시한 결과 24시간 배양하여 실시한 MTT 결과와 동일한 결과를 얻어 본 실험의 투과성상피세포의 전기적 저항성 증가가 세포증식에 의한 것이 아니라 인돌의 영향임을 확인하였다.
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