연꽃수술추출물이 과산화수소로 손상된 배양 인체피부흑색종세포에 대한 항산화효과 및 멜라닌화에 미치는 영향 Antioxidative Effect and Melanogenesis of Nelumbo nucifera Stamen Extract on Cultured Human Skin Melanoma Cells Injured by Hydrogen Peroxide원문보기
활성산소의 하나인 과산화수소(hydrogen peroxide, $H_2O_2$)에 대한 세포독성과 이에 대한 연꽃수술(Nelumbo nucifera stamen, NNS)추출물의 항산화효과 및 멜라닌화에 미치는 영향을 알아보기 위하여 세포부착율 (cell adhesion activity, CAA)을 비롯한 티로시나제활성저해능 및 총멜라닌합성량을 분석하였다. 본 실험 결과 hydrogen peroxide($H_2O_2$)는 배양 인체피부흑색종세포 (SK-MEL-3)의 CAA를 유의하게 감소시킴으로서 세포독성효과를 나타냈다. 이에 대하여 NNS추출물은 $H_2O_2$의 산화적 손상에 의하여 감소된 CAA를 유의하게 증가시킴으로서 항산화효과를 나타냈다. 한편, $H_2O_2$에 대한 NNS추출물의 멜라닌화에 대한 영향에 있어서 NNS추출물은 $H_2O_2$에 의하여 활성화된 티로시나제활성과 총멜라닌합성량을 감소시킴으로서 멜라닌화에 대하여 억제효과를 나타냈다. 이상의 결과로 부터 $H_2O_2$는 배양 인체피부흑색종세포에 고독성을 나타냈으며 NNS와 같은 식물추출물은 $H_2O_2$와 같은 활성산소에 의한 산화적 손상 및 멜라닌화를 방어하는데 효과적인 것으로 나타났다.
활성산소의 하나인 과산화수소(hydrogen peroxide, $H_2O_2$)에 대한 세포독성과 이에 대한 연꽃수술(Nelumbo nucifera stamen, NNS)추출물의 항산화효과 및 멜라닌화에 미치는 영향을 알아보기 위하여 세포부착율 (cell adhesion activity, CAA)을 비롯한 티로시나제활성저해능 및 총멜라닌합성량을 분석하였다. 본 실험 결과 hydrogen peroxide($H_2O_2$)는 배양 인체피부흑색종세포 (SK-MEL-3)의 CAA를 유의하게 감소시킴으로서 세포독성효과를 나타냈다. 이에 대하여 NNS추출물은 $H_2O_2$의 산화적 손상에 의하여 감소된 CAA를 유의하게 증가시킴으로서 항산화효과를 나타냈다. 한편, $H_2O_2$에 대한 NNS추출물의 멜라닌화에 대한 영향에 있어서 NNS추출물은 $H_2O_2$에 의하여 활성화된 티로시나제활성과 총멜라닌합성량을 감소시킴으로서 멜라닌화에 대하여 억제효과를 나타냈다. 이상의 결과로 부터 $H_2O_2$는 배양 인체피부흑색종세포에 고독성을 나타냈으며 NNS와 같은 식물추출물은 $H_2O_2$와 같은 활성산소에 의한 산화적 손상 및 멜라닌화를 방어하는데 효과적인 것으로 나타났다.
To examine the antioxidative effect and melanogenesis of Nelumbo nucifera stamen (NNS) extract on hydrogen peroxide $H_2O_2$ induced cytotoxicity in cultured human skin melanoma cells (SK-MEL-3), cell adhesion activity (CAA), tyrosinase inhibitory activity and total amount of melanin synt...
To examine the antioxidative effect and melanogenesis of Nelumbo nucifera stamen (NNS) extract on hydrogen peroxide $H_2O_2$ induced cytotoxicity in cultured human skin melanoma cells (SK-MEL-3), cell adhesion activity (CAA), tyrosinase inhibitory activity and total amount of melanin synthesis were measured by colorimetric assay. In this study, $H_2O_2$ significantly decreased CAA, and $CAA_{50}$ value of $H_2O_2$ was determined at 30 uM. In the antioxidative effect, NNS extract increased cell adhesion activity which was decreased by $H_2O_2$ induced cytotoxicity, and also, tyrosinase activity and total amount of melanin were decreased by NNS extract. These results suggested that $H_2O_2$ was highly toxic on cultured human skin melanoma cells and NNS extract showed the antioxidative and inhibitory effect of melanogenesis by the increased CAA, and the decresed tyrosinase activity and total amount of melanin synthesis.
To examine the antioxidative effect and melanogenesis of Nelumbo nucifera stamen (NNS) extract on hydrogen peroxide $H_2O_2$ induced cytotoxicity in cultured human skin melanoma cells (SK-MEL-3), cell adhesion activity (CAA), tyrosinase inhibitory activity and total amount of melanin synthesis were measured by colorimetric assay. In this study, $H_2O_2$ significantly decreased CAA, and $CAA_{50}$ value of $H_2O_2$ was determined at 30 uM. In the antioxidative effect, NNS extract increased cell adhesion activity which was decreased by $H_2O_2$ induced cytotoxicity, and also, tyrosinase activity and total amount of melanin were decreased by NNS extract. These results suggested that $H_2O_2$ was highly toxic on cultured human skin melanoma cells and NNS extract showed the antioxidative and inhibitory effect of melanogenesis by the increased CAA, and the decresed tyrosinase activity and total amount of melanin synthesis.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
, 1993). 따라서 본 실험에서는 이를 확인하기 위하여 동일 농도에서 총멜라닌합성량을 조사하였다. 그 결과 130 ug/ml과 190 ug/ml의 NNS추출물에서 총멜라닌양은 대조군에 비하여 각각 92.
, 1997). 따라서, 본 실험에서는 위와 같은 측면을 고려하여 ethyl acetate에 의하여 추출된 NNS추출물의 항산화 영향을 조사함으로서 ROS에 대한 NNS추출물 성분에 대한 약리활성을 밝히고자 하였다. 한편, 항산화효과에 대한 분석은 시료를 대상으로 한 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)를 이용한 항산화 분석을 비롯하여 superoxide dismutase(SOD) 유사활성 및 ferric thiocyanate(FTC)에 의한 지질과산화측정등이 이용되고 있으나(Hah et al.
, 2005). 본 실험에서는 H2O2에 대한 NNS추출물의 멜라닌화에 미치는 영향을 조사하기 위하여 티로시나제활성저해능과 총멜라닌합성량을 측정하였다.
본 연구에서는 활성산소의 산화적 손상에 대한 ethyl acetate의 연꽃수술추출물 영향을 조사하기 위하여 활성산소의 일종인 과산화수소(hydrogen peroxide, H2O2)를 처리한 배양 인체피부흑색종세포에서 세포부착율(cell adhesion activity, CAA)에 의한 연꽃추출물의 항산화작용을 비롯하여 tyrosinase활성저해능 및 총멜라닌합성량을 측정하여 멜라닌화에 대한 영향을 조사하였다.
제안 방법
H2O2의 세포독성에 대한 NNS추출물의 항산화 영향을 조사하기 위하여 배양 인체피부흑색종세포에 ACC50농도의 H2O2를 처리하기 전에 150 ug/ml에서 200 ug/ml의 NNS추출물이 각각 포함된 배양액에서 2시간 동안 처리한 후 CAA를 조사하였다. 그 결과 150 ug/ml과 200 ug/ml의 NNS추출물 처리에서는 대조군에 비하여 각각 44.
H2O2의 세포독성에 대한 연꽃수술추출물의 항산화에 대한 영향을 조사하기 위하여 H2O2를 처리하기 2 시간 전에 150-200 ug/ml의 농도로 포함된 배양액에서 인체피부흑색종세포를 처리한 다음 CAA를 대조군과 비교 조사하였다.
Tyrosinase 활성저해능을 측정하기 위하여 130 ug/ml와 190 ug/ml의 NNS추출물이 각각 포함된 배양액에서 배양 인체흑색종세포를 처리하였다. 그 결과 130 ug/ml과 190ug/ml의 NNS추출물처리에서는 대조군에 비하여 각각 4.
7 g의 시료를 얻었다. 시료의 처리는 14-55 uM 의 농도별을 48 시간 동안 배양 인체피부흑색종세포에 처리후 분석하였다.
본 실험에 사용한 연꽃은 2008년 원광대학교 식물원내 약초재배시험장에서 재배중인 백련을 한의과대학 본초학 교실에서 식물학적 검정을 거친 후 사용하였다. 연꽃에서 채취한 수술 21.6 g을 3 배량의 ethyl acetate를 넣고 추출용기에서 24 시간 동안 4 회씩 추출을 반복하여 이를 모았다. 모아진 추출액을 여과한 다음 진공농축기에서 감압 농축하여 1.
따라서, 본 실험에서는 위와 같은 측면을 고려하여 ethyl acetate에 의하여 추출된 NNS추출물의 항산화 영향을 조사함으로서 ROS에 대한 NNS추출물 성분에 대한 약리활성을 밝히고자 하였다. 한편, 항산화효과에 대한 분석은 시료를 대상으로 한 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)를 이용한 항산화 분석을 비롯하여 superoxide dismutase(SOD) 유사활성 및 ferric thiocyanate(FTC)에 의한 지질과산화측정등이 이용되고 있으나(Hah et al., 2005), 본 실험에서는 배양 세포에 직접 ROS를 처리함으로서 세포에 미치는 NNS추출물의 항산화효과를 직접적으로 정량분석하였다.
활성산소의 하나인 과산화수소(hydrogen peroxide, H2O2)에 대한 세포독성과 이에 대한 연꽃수술(Nelumbo nucifera stamen, NNS)추출물의 항산화효과 및 멜라닌화에 미치는 영향을 알아보기 위하여 세포부착율 (cell adhesion activity, CAA)을 비롯한 티로시나제활성저해능 및 총멜라닌합성량을 분석하였다. 본 실험 결과 hydrogen peroxide(H2O2)는 배양 인체피부흑색종세포 (SK-MEL-3)의 CAA를 유의하게 감소시킴으로서 세포독성효과를 나타냈다.
대상 데이터
본 실험에 사용한 연꽃은 2008년 원광대학교 식물원내 약초재배시험장에서 재배중인 백련을 한의과대학 본초학 교실에서 식물학적 검정을 거친 후 사용하였다. 연꽃에서 채취한 수술 21.
본 실험에서 사용한 과산화수소(hydrogen peroxide, H2O2)를 비롯한 XTT(2,3-bis-[2-methoxy-4nitro-5-sulfophenyl]-2H-tetrazolium-5-caboxanilide, disodium salt 및 phosphate buffered saline(PBS)은 Sigma사(St Luios. MO, USA)에서 구입하였으며, H2O2는 혈청이 포함되지 않은 minimum essential medium(MEM, Gibco)으로, XTT tetrazolium은 PBS로 각각 1 mM 및 50 ug/ml의 저장액을 만든 후 실험 당일 본 실험에 사용하였다. 인체피부흑색종세포(SK-MEK-3)의 배양은 Peng 등(1998)의 방법에 따라 trypsin으로 세포를 분리후 10% fetal bovine serum(FBS, Sigma)이 함유된 MEM 배양액에 넣어 36℃, 5%CO2/95%O2 로 조절된 항온기내에서 배양하였다.
이론/모형
CAA는 Borenfreund와 Puerner(1984)의 방법에 따라 행하였다. 즉, 배양중인 인체피부흑색종세포에 약제나 추출물을 일정 시간 동안 처리한 후 배양액을 버리고 PBS로 3회 세척하였다.
세척 완료후 50ug/ml의 XTT를 넣어 4시간 동안 반응시킨 다음 dimethylsulfoxide(DMSO, Sigma) 로 처리하여 ELISA reader로 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. Tyrosinase활성의 측정은 Choi 등(1998)의 변형된 방법에 따라 0.1 M sodium phosphate buffer, 1.5 mM tyrosinase 효소액(1250 U/ml)을 넣은 후 37℃에서 15 분동안 반응시킨 다음 490nm에서 흡광도를 측정하였다. Tyrosinase 활성저해능은 대조군에 대한 백분율로 표시하였다.
Tyrosinase 활성저해능은 대조군에 대한 백분율로 표시하였다. 멜라닌합성량의 측정은 Hosoi 등(1985)의 변형된 방법에 따라 배양세포를 원침후 세포침전물에 1 N NaOH와 10% DMSO를 첨가하여 80℃에서 1 시간 동안 처리한 다음 405nm에서 흡광도를 측정하였다. 멜라닌양은 대조군에 대한 백분율로 표시하였다.
MO, USA)에서 구입하였으며, H2O2는 혈청이 포함되지 않은 minimum essential medium(MEM, Gibco)으로, XTT tetrazolium은 PBS로 각각 1 mM 및 50 ug/ml의 저장액을 만든 후 실험 당일 본 실험에 사용하였다. 인체피부흑색종세포(SK-MEK-3)의 배양은 Peng 등(1998)의 방법에 따라 trypsin으로 세포를 분리후 10% fetal bovine serum(FBS, Sigma)이 함유된 MEM 배양액에 넣어 36℃, 5%CO2/95%O2 로 조절된 항온기내에서 배양하였다.
성능/효과
H2O2는 배양세포의 CAA를 처리농도에 비례하여 감소시켰으며 특히, 10 uM의 처리에서 93.0%(3.88 ± 0.34)로 CAA90 값을 나타났다(Table 1).
그 결과 130 ug/ml과 190 ug/ml의 NNS추출물에서 총멜라닌양은 대조군에 비하여 각각 92.0%와 90.2%로 나타나 모두 대조군에 비하여 유의하게 감소한 것으로 나타났다(p<0.05) (Table 5).
Tyrosinase 활성저해능을 측정하기 위하여 130 ug/ml와 190 ug/ml의 NNS추출물이 각각 포함된 배양액에서 배양 인체흑색종세포를 처리하였다. 그 결과 130 ug/ml과 190ug/ml의 NNS추출물처리에서는 대조군에 비하여 각각 4.3%와 6.5%로 나타났으며, 특히. 190 ug/ml농도의 NNS추출물에서는 tyrosinase 활성저해능 대조군에 비하여 유의하게 감소시켰다(p<0.
를 처리하기 전에 150 ug/ml에서 200 ug/ml의 NNS추출물이 각각 포함된 배양액에서 2시간 동안 처리한 후 CAA를 조사하였다. 그 결과 150 ug/ml과 200 ug/ml의 NNS추출물 처리에서는 대조군에 비하여 각각 44.8%와 79.7% 로 나타났다. 특히, 200 ug/ml의 NNS추출물의 처리에서는 H2O2만의 처리에 비하여 유의하게 CAA가 증가하였다 (p<0.
34)로 CAA90 값을 나타났다(Table 1). 동시에, 위와 동일한 실험 조건에서 30 uM의 처리에서 CAA50값이 나타남으로서 유의한 CAA의 감소를 보였다(Table 2). 본 실험에서 H2O2는 Borenfreund와 Puerner(1984)의 독성판정기준에 의하여 고독성인 것으로 나타났다.
)에 대한 세포독성과 이에 대한 연꽃수술(Nelumbo nucifera stamen, NNS)추출물의 항산화효과 및 멜라닌화에 미치는 영향을 알아보기 위하여 세포부착율 (cell adhesion activity, CAA)을 비롯한 티로시나제활성저해능 및 총멜라닌합성량을 분석하였다. 본 실험 결과 hydrogen peroxide(H2O2)는 배양 인체피부흑색종세포 (SK-MEL-3)의 CAA를 유의하게 감소시킴으로서 세포독성효과를 나타냈다. 이에 대하여 NNS추출물은 H2O2의 산화적 손상에 의하여 감소된 CAA를 유의하게 증가시킴으로서 항산화효과를 나타냈다.
01) (Table 3). 본 실험 결과는 NNS추출물이 H2O2에 의한 산화적 손상을 방어함으로서 CAA의 증가를 나타냈음을 말해 주고 있으며(Lee et al., 2006), 이같은 NNS추출물의 항산화 효과는 타 연구자들이 보고한 NNS에 대한 항산화능과도 일치하였다(Jung et al., 2003; Lee et al.,2006). 연꽃성분의 일종인 kaempferol과 같은 flavonoid 성분에 대한 약리활성은 항산화 외에도(Kanakis et al.
한편, H2O2에 대한 NNS추출물의 멜라닌화에 대한 영향에 있어서 NNS추출물은 H2O2에 의하여 활성화된 티로시나제활성과 총멜라닌합성량을 감소시킴으로서 멜라닌화에 대하여 억제효과를 나타냈다. 이상의 결과로 부터 H2O2는 배양 인체피부흑색종세포에 고독성을 나타냈으며 NNS와 같은 식물추출물은 H2O2와 같은 활성산소에 의한 산화적 손상 및 멜라닌화를 방어하는데 효과적인 것으로 나타났다.
이에 대하여 NNS추출물은 H2O2의 산화적 손상에 의하여 감소된 CAA를 유의하게 증가시킴으로서 항산화효과를 나타냈다. 한편, H2O2에 대한 NNS추출물의 멜라닌화에 대한 영향에 있어서 NNS추출물은 H2O2에 의하여 활성화된 티로시나제활성과 총멜라닌합성량을 감소시킴으로서 멜라닌화에 대하여 억제효과를 나타냈다. 이상의 결과로 부터 H2O2는 배양 인체피부흑색종세포에 고독성을 나타냈으며 NNS와 같은 식물추출물은 H2O2와 같은 활성산소에 의한 산화적 손상 및 멜라닌화를 방어하는데 효과적인 것으로 나타났다.
후속연구
, 2007). 앞으로 더욱 자세한 NNS추출성분에 대한 생리활성검색을 위해서는 우선 kaempferol과 같은 각 구성성분들에 대한 정확한 분자구조는 물론이며 또한, 단독 또는 복합성분에 대한 약리활성에 대한 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
멜라닌색소는 어디에 관련되어 있는가?
멜라닌색소는 피부색은 물론이고 모발, 털색깔과 매우 관련이 깊으며, 또한 기미나 잡티, 홍반 및 피부암의 유발에도 밀접히 관여되어 있다(Kuwata et al., 1993).
멜라닌의 형성요인은 무엇이 있는가?
, 1993). 멜라닌의 형성요인에는 melanocyte stimulating hormone(MSH), 영양부족, cytokine과 같은 내적요인과 자외선이나 살균제와 같은 화학제, 곰팡이 및 세균 등이 알려져 있다(Kang et al., 2007).
활성산소로 인한 산화적 손상은 어떤 손상들을 유도하는가?
, 2005). 이같이 유발된 산화적 손상은 막의 지질과산화반응(lipid peroxidation)에 의한 막손상을 비롯하여 N-methyl-D-aspartate(NMDA) 수용체의 과활성이나 세포내 칼슘유입 등을 통하여 세포손상을 유도한다(Park et al., 1996; Hah et al.
참고문헌 (22)
Borenfreund, E. and J.A. Puemer. 1984. A simple quantitative precedure using monolayer culture for cytotoxicity assay (HTD/NR-90). J. Tiss. Cult. Meth. 9:7-9.
Choi, B.W., B.H. Lee, K.J. Kang, E.S. Lee, and N.H. Lee. 1998. Screening of the tyrosinase inhibitors from marine algae and medicinal plants. Kor. J. Pharmacogn 29:237-242.
Chun H.J., Y.S. Kim, H.W. Nam, S.C. Yoon and W.H. Woo. 2001. Effects of Ethyl Acetate Extract from Caesalpinia sappan L. on Melanogenesis. Korean J. Oriental Medical Physiology & Pathology. 15(6):961-966.
Dimri, G.P., A. Testori, M. Acosta and J. Campisi. 1996. Replicative senescene, aging and growth-regulatory transcription factors. Biol. Signals 5:154-162.
Gates, M.A., S.S. Tworoger, J.L. Hecht, I. De Vivo, B. Rosner and S.E. Hankinson. 2007. A prospective study of dietary flavonoid intake and incidence of epithelial ovarian cancer. Int. J. cancer 121(10):2225-2232.
Hah, D.S., C.H. Kim, G.S. Kim, E.G. Kim and J.S. Kim. 2005. Antioxident effects of traditional medicinal plants on lipid peroxidation. Korean J. Ver. Res. 45(3):341-350.
Hosoi, J., E. Abe, T. Suda and T. Kuroki. 1985. Regulation of melanin synthesis of B16 mouse melanoma cells by 1a-25-dihydroxyvitamin D3 and retinoic acid. Cancer Res. 45:1474-1479.
Kang, J.R., J.Y. Lee and W.K. Whang. 2007. Antioxidant Activity and Tyrosinase Inhibitory Activity of Elscholtziae Splendense. J. Kor. Soc. Cosm. 13:163-170.
Kanakis, C.D., P.A. Tarantilis, M.G. Polissiou, S. Diamantoglo and H.A. Tajmir-Riahi. 2007. An overview of DNA and RNA bindings to antioxidant flavonoids. Cell Biochem. Biophys. 49(1):29-36.
Kuwata, T., M. Kitagawa and T. Kasuga. 1993. Proliferative activity of primary cutaneous melanocytic tumors. Virchows. Archiv. A. Pathol. Anat. 423:359-367.
Lee, K.S., M.G. Kim and K.Y. Lee. 2006. Antioxidative activity of ethanol extract from lotus (Nelumbo nucifera) leaf. J. Kor. Soc. Food Sci. Nutr. 35:182-186.
Lee, K.M., H.H. Shin, D.S. Han, Y.O. Kim, K.E. Choi, J.S. Kang and S.H. Baek. 1997. Development of Anticancer Agents from Korean Medicinal Plants. Part 5. Cytotoxic Activity of the Butanol Soluble Fraction of Perilla frutescens against Human Skin Melanoma Cells. Kor. J. Pharmacogn. 28(4):264-270.
Leonard, S., S. Wang, L. Zang, V. Castranova, V. Vallyathan and X. Shi. 2000. Role of molecular oxygen in the generation of hydroxyl and superoxide anion radicals during enzymatic Cr(VI) reduction and its implication to Cr(VI)-induced carcinogenesis. J. Environ. pathol. toxicol. oncol. 19(1-2):49-60.
Leung, H.W., C.J. Lin, M.J. Hour, W.H. Yang, M.Y. Wang and H.Z. Lee. 2007. Kaempferol induced apoptosis in human lung non-small carcinoma cells accompainied by an induction of antioxidant enzymes. Food Chem. Toxicol. 45(10):2005-2013.
Marzouk, M. S., F.M. Soliman, I.A. Shehata, M. Rabee and G.A. Fawzy. 2007. Flavonoids and biological activities of Jussiaea repens. Nat. Prod. Res. 21(5):436-447.
Mosmann, T. 1983. Rapid colorimetric assay for the cellular growth and survival: Application toproliferation and cytotoxic assay. J. Immun. Methods 65:55-63.
Park, S.T., K.T. Lim, Y.T. Chung and S.U. Kim. 1996. Methylmercury-induced neurotoxicity in cerebral neuron culture is blocked by anioxidants and NMDA receptor antagonists. Neurotoxicology 17:37-46.
Park, S.Y., T.Y. Hwang, J.H. Kim and K.D. Moon. 2001. Quality changes of minimally processed lotus root (Nelumbo nicifera) with browing inhibitors. Korean J. Postharvest Sci. Technol. 8:164-168.
Peng, Q., Z. Wei and B.H. Lau. 1998. Corni fructus enhances endotherial cell antioxidant defenses. General Pharmacology 31(2):221-227.
Wang L., Y.C. Tu, T.W. Lian, J.T. Hung J.H. Yen and M.J. Wu. 2006. Distingtive antioxidant and antiinflammatory effects of flavonoids. J. Agric. Food Chem. 54(26):9798-9804.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.