[논문]HaCaT 세포에서 자외선 B에 의해 유도된 DNA 상해반응에 대한 복분자와 쑥 추출물의 효과

이석희; 하세은; 이준경; 박종군

doi:10.5352/jls.2014.24.2.112

HaCaT 세포에서 자외선 B에 의해 유도된 DNA 상해반응에 대한 복분자와 쑥 추출물의 효과
Effects of Rubus coreanus and Artemisia princeps Extracts on the Ultraviolet B-Induced DNA Damage Responses in HaCaT Cells 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.24 no.2 = no.166, 2014년, pp.112 - 117

이석희 (원광대학교 생명과학부 기초자연과학연구소) , 하세은 (원광대학교 생명과학부 기초자연과학연구소) , 이준경 (한풍제약) , 박종군 (원광대학교 생명과학부 기초자연과학연구소)

초록
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본 연구는 복분자와 쑥 추출물이 UVB (자외선-B)에 의한 유전독성의 감소에 효과를 보이는 지를 HaCaT 세포를 이용하여 분석하였다. 자외선을 조사하지 않은 정상 세포의 세포활성은 복분자와 쑥 추출물을 처리한 경우 처리하지 않은 대조군과 차이를 나타내지 않았지만, 자외선을 조사한 세포에 복분자와 쑥 추출물을 처리한 경우 처리하지 않은 대조군에 비해 농도 의존적으로 세포 활성을 증가하였다. UVB를 조사한 후 세포의 핵 분절율은 복분자와 쑥 추출물을 처리한 경우 정상 배양액으로 배양한 대조군에 비해 핵 분절율을 각각 약 20%, 15% 정도 감소하였다. DNA 상해 회복에 반응하는 cyclobutane pyrimidine dimer (CPD)의 잔여량을 확인한 결과, 복분자와 쑥 추출만 처리한 경우 처리하지 않은 대조군에 비해 차이를 나타내지 않았으나 UVB 조사한 후 복분자와 쑥추출물을 처리한 경우 정상 배양액으로 배양한 대조군에 비해 농도의존적으로 감소하였다. 세포 상해에 반응하는 유전자인 phospho-p53과 GADD45의 단백질 수준을 Western blot으로 분석한 결과, 자외선을 조사하지 않은 정상세포에 복분자와 쑥 추출물만 처리한 경우 처리하지 않은 대조군과 비교하여 유의적인 차이를 나타내지 않았지만 UVB 조사한 후 복분자와 쑥 추출물을 처리한 경우 농도 의존적으로 phospho-p53과 GADD45 단백질 발현량이 감소하였다. 위의 결과에서 복분자와 쑥 추출물은 UVB에 유도된 DNA 상해와 p53 및 GADD45와 같은 상해 반응단백질의 수준을 감소시키는 것으로 보아 UVB에 의해 손상된 세포의 유전독성을 회복하는 효능이 있다고 생각된다.

Abstract ▼ AI-Helper

We investigated the effects of extracts from Rubus coreanus (RC) and Artemisia princeps var. orientalis (AP) on DNA damage response in ultraviolet B (UVB)-exposed HaCaT cells. Cell activity upon treatment for 24 h with RC or AP alone was similar to or greater than that of the nontreated control. When UVB-exposed cells were postincubated for 24 h in medium containing RC or AP, cell activity increased in a concentration-dependent manner. Nuclear fragmentation analysis showed that postincubation with RC or AP decreased UVB-induced apoptosis by about 20% and 15%, respectively, of that in cells postincubated with growth medium. When UVB-exposed cells were postincubated for 24 h in medium containing RC or AP, the level of cyclobutane pyrimidine dimer decreased in a concentration- dependent manner. Western blot analysis showed that treatment of cells not exposed to UVB with RC or AP alone did not significantly change the levels of phospho-p53 and GADD45 protein. Interestingly, when UVB-exposed cells were postincubated for 24 h in medium containing RC or AP, phospho-p53 and GADD45 levels decreased in a concentration dependent manner. Our results suggest that RC and AP extract assist the survival of UVB-exposed cells in parallel with a decrease in levels of UVB-induced DNA damage and damage-response proteins, such as p53 and GADD45.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

그러나 복분자 및 쑥 추출물에서 DNA 상해 반응에 대한보고는 거의 없어서 본 연구에서는 HaCaT 세포안에서 자외선 B에 의해 유도된 DNA 상해반응 즉, 세포고사, DNA 상해 수준, 그리고 p53 의존성 단백질 수준에 대해 복분자, 쑥 추출물이 미치는 영향을 규명하고자 하였다.

제안 방법

DNA 상해 반응 회복에 미치는 영향을 확인하기 위해서 CPD 잔여량을 측정하여 분석하였다. 그 결과, RC와 AP 추출물만 각각 처리했을 때 처리하지 않은 대조군에 비해 유의적인 차이를 나타내지 않았으나(Fig.
1). 배양세포에 자외선(200 J/m²)을 조사한 후 24시간 동안 다양한 농도의 RC와 AP 추출물을 처리하여 세포 유전독성에 대한 추출물의 효과를 분석하였다. 자외선 조사에 의해 정상대조군보다 약 50% 감소된 세포 활성도는 RC와 AP 추출물 처리에 의해 처리하지 않은 대조군에 비교하여 상대적인 고농도에서 각각 약 14%, 20%로 증가하였다(Fig.
세포 상해에 미치는 영향을 분자적으로 확인하기 위해 phospho-p53, GADD45의 단백질 수준을 Western blot으로 분석하였다(Fig. 4). RC와 AP 추출물만 각각 처리했을 때 처리하지 않은 대조군에 비해 큰 차이를 나타내지 않았다(data not shown).

대상 데이터

복분자(Rubus coreanus; RC)와 쑥(Artemisia princeps var. orientalis; AP)은 원광허브에서 구입하여 사용하였다. 원료는 시험 성적서를 통해 기원을 확인하였으며 잔류농약, 잔류이산화황, 중금속 시험 등의 유해물질 검사에서 모두 적격품임을 확인 후 제조에 사용하였다.
인간 각질 세포주인 HaCaT 세포는 10% fetal bovine serum(FBS)와 2 mM L-glutamine이 함유되어 있는 RPMI-1640(Gibco)에서 37℃, 5% CO₂ 배양기(Sanyo)에서 24시간 배양하였다. HaCaT 세포를 PBS로 세척한 후 UVB (280-320 mm) 200J/m²를 조사하고 정상배지 또는 RC와 AP 추출물을 각각 농도 별로 함유된 배지를 처리하여 적정시간 동안 배양하였다.

이론/모형

세포 활성도는 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) 방법으로 분석하였다. 복분자 (Rubus coreanus; RC)와 쑥(Artemisia princeps var.

성능/효과

RC와 AP 추출물만 각각 처리했을 때 처리하지 않은 대조군에 비해 큰 차이를 나타내지 않았다(data not shown). 그러나 자외선을 조사한 후 RC와 AP 추출물을 각각 처리한 경우 정상배지 처리군에 비해 농도 의존적으로 phospho-p53, GADD45 단백질 발현량이 감소하였다. 특히, 상대적인 고농도에서 phospho-p53, GADD45 단백질 발현량을 RC 추출물은 각각 약 53%, 57% 정도 감소시키며(Fig.
본 연구에서는 자외선 스트레스에 의해 발현된 phosphop53과 GADD45 단백질 발현 증가가 RC와 AP 추출물 각각을 후 처리한 결과 점차 감소(Fig. 4A, Fig. 4B), DNA 상해 회복에 관련된 CPD 양의 감소(Fig. 3A, Fig. 3B), 세포 고사율 감소(Fig. 2B), 세포 활성도 증가(Fig. 1, Fig. 2A) 되는 것으로 보아 RC와 AP 추출물이 자외선에 의한 세포고사를 보호하는 효능이 있다고 생각이 된다.

후속연구

본 연구 결과를 토대로 하여 향후 연구에서는 RC와 AP 추출물이 p53 경로와 관련된 다른 유전자들 예를 들면 p21, MDM2 등의 발현 양상을 어떻게 변화시키는지를 분석하고자 한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	세포활성도 분석을 위해 자외선(200 J/m2)조사 후 24시간 동안 RC와 AP 추출물을 처리한 MTT 실험은, RC와 AP 추출물의 어떤 효능을 증명하는가?	3B), 세포 고사율 감소 (Fig. 2B), 세포 활성도 증가(Fig. 1, Fig. 2A) 되는 것으로 보아 RC와 AP 추출물이 자외선에 의한 세포고사를 보호하는 효능이 있다고 생각이 된다.
	복분자의 성분은 대표적으로 어떠한 것들이 있는가?	복분자(Rubus coreanus)는 한국, 중국, 일본이 속해 있는 북 아시아 지역에 한정되어 있으며, 장미과에 속하는 넓은 잎의 낙엽관목이다. 복분자의 성분으로는 tannin, gallotannin, gallic acid, ferulic acid, epicatechin, ellagic acid, antocyanin과 같은 다양한 항산화 성분이 풍부하게 포함되어 있다[2, 5]. Choung과 Lim [8]은 hydroxy radical은 약 60%, superoxide anion radical은 catechin 보다 약 80% 소거 활성 증가의 결과를 토대로 복분자 안토시아닌 성분의 항산화 효과에 대해 보고하였다.
	복분자는 무엇인가?	복분자(Rubus coreanus)는 한국, 중국, 일본이 속해 있는 북 아시아 지역에 한정되어 있으며, 장미과에 속하는 넓은 잎의 낙엽관목이다. 복분자의 성분으로는 tannin, gallotannin, gallic acid, ferulic acid, epicatechin, ellagic acid, antocyanin과 같은 다양한 항산화 성분이 풍부하게 포함되어 있다[2, 5].

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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