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씀바귀 추출물이 인체유방암세포의 활성 산소 및 Bcl-2 Family에 미치는 영향

Effects of Ixeris dentata Extract on Radical Oxygen Species and Bcl-2 Family in Human Breast Cancer Cells

東아시아食生活學會誌 = Journal of the East Asian Society of Dietary Life, v.24 no.6, 2014년, pp.739 - 747  

김희정 (덕성여자대학교 자연과학대학 식품영양학과) ,  강금지 (덕성여자대학교 자연과학대학 식품영양학과)

초록
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본 연구는 인체유방암세포인 MDA-MB-231세포를 이용하여 IDE를 처리하였을 때 세포사멸에 미치는 영향을 세포화학적 방법으로 확인하였다. IDE를 각각 0, 20, 30 및 $40{\mu}g/mL$ 첨가하여 24시간 배양한 후, 세포증식 억제, 막투과성, 세포내 ROS 분석 및 세포사멸 단계의 특성을 FACS 분석하고, RT-PCR에 의한 사멸관련 유전자 중 Bax/Bcl-2 ratio 분석을 통하여 IDE의 항암작용의 조절작용을 밝히고자 하였다. MTT의 세포 증식 억제는 첨가된 IDE의 농도에 따라 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 이와 동시에, trypan blue에 대한 염색성과 DCF-DA 형광 분석의 결과는 각각, 막투과성과 세포내 ROS 농도가 모두 농도 의존적으로 증가됨을 보였다(p<0.05). 이와 같은 IDE 농도에 따른 세포화학적 변화 중에서 세포의 초기사멸에서 후기사멸 과정으로 급격한 사멸단계의 변화가 특히, IDE 농도 30과 $40{\mu}g/mL$에서 일어났다. RT-PCR 분석에 의한 Bax/Bcl-2 ratio도 IDE 농도 30과 $40{\mu}g/mL$에서 급격히 증가하였다(p<0.05). 이와 같은 세포화학적 결과와 RT-PCR 결과를 종합해 볼 때, IDE의 유방암세포(MDA-MB-231)에 대한 세포사멸작용은 막 투과성의 증가와 ROS 증가를 통하여 세포에 점진적인 손상을 일으키며, 이는 세포의 생화학적 변화도 초래하여 세포 증식 억제를 감소시켜, 결국 세포내의 사멸관련 유전자 지표인 Bax/Bcl-2 ratio를 크게 변화시키는 일련의 세포사멸을 점진적으로 유도시켜 항유방암의 효과의 가능성을 제시하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The aim of the study was to determine the effects of Ixeris dentata extract (IDE) on anticancer activity in human breast cancer MDA-MB-231 cells at both cellular and molecular levels. The cells were cultured in the presence of 0, 20, 30 and $40{\mu}g/mL$ Ixeris dentata extract for 24 hour...

주제어

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문제 정의

  • 따라서 본 연구는 씀바귀에 포함된 다양한 생리활성 물질들이 식이용으로 이용되었을 경우, 저독성 용매 및 수용성 성분들이 극대화된 에탄올 추출물이 인체 유방암세포인 MDA-MB-231의 세포 증식 억제, 막 투과성, 세포 사멸 및 ROS 축적에 미치는 영향과 apoptosis에 관여하는 Bax와 Bcl-2 유전자 발현 변화를 분석하여 씀바귀의 항암 물질로서의 가능성을 확인하고자 하였다.
  • 본 연구는 인체유방암세포인 MDA-MB-231세포를 이용하여 IDE를 처리하였을 때 세포사멸에 미치는 영향을 세포화학적 방법으로 확인하였다. IDE를 각각 0, 20, 30 및 40 µg/mL 첨가하여 24시간 배양한 후, 세포증식 억제, 막투과성, 세포내 ROS 분석 및 세포사멸 단계의 특성을 FACS 분석하고, RT-PCR에 의한 사멸관련 유전자 중 Bax/Bcl-2 ratio 분석을 통하여 IDE의 항암작용의 조절작용을 밝히고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
씀바귀에 포함된 다양한 생리활성 물질들은? 씀바귀(Ixeris dentata, ID)는 비타민 A, C와 E, 카로티노이드 및 flavonoids 등을 포함한 생리활성 물질이 풍부하며, 항산화 및 면역기능을 증진시킨다고 알려진 sesquiterpene lactones 등 다양한 성분들을 함유하고 있다(Ahn et al 2006, Cha et al 2011; Chung et al 1994; Zhang et al 2002). 씀바귀 추출물이 항돌연변이, 유전적 독성 완화(Kim 1995; Kim et al2002a; Kim et al 2002b; Kim et al 2004), 항고지혈(Lim & Lee 1997), 항염증(Lee E 2011) 및 항산화 작용(Kim et al 2002a; Lee et al 2009; Hong et al 2011) 등 다양한 생리적 활성을 보인다고 보고되었다.
세포사멸이란? 세포사멸(apoptosis) 및 세포괴사(necrosis)는 각기 다른 특성을 가지며, 세포활성 및 유전자 분석을 통해 세포예정사(programmed cell death)에 의한 세포사멸 여부를 인지할 수 있다(Vaux DL 1993). 세포사멸은 물리적, 화학적 인자 및 감염 등으로 인한 세포 손상이나 심한 스트레스로 인해 나타나는 반응으로 알려져 있다(Alnermri ES 1997). 세포사멸에 있어서 천연물의 항암작용은 그 종류에 따라 다르지만, 천연물로 야기된 세포막의 투과성, 세포 내의 활성산소(radical oxygen species, ROS) 증가(Cabiscol et al 2000; Kma L 2013) 및 사멸억제 유전자인 Bcl-2와 이를 유도하는 유전자인 Bax가서로 길항적으로 조절된다고 알려져 있으며, 또한 Bax/Bcl-2 ratio는 세포사멸의 주요 임상지표로 이용되고 있다(Reed JC 1994; Zhap et al 2001).
세포활성 및 유전자 분석으로 인지할 수 있는 것은? 세포사멸(apoptosis) 및 세포괴사(necrosis)는 각기 다른 특성을 가지며, 세포활성 및 유전자 분석을 통해 세포예정사(programmed cell death)에 의한 세포사멸 여부를 인지할 수 있다(Vaux DL 1993). 세포사멸은 물리적, 화학적 인자 및 감염 등으로 인한 세포 손상이나 심한 스트레스로 인해 나타나는 반응으로 알려져 있다(Alnermri ES 1997).
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