[논문]토사자 추출물이 MCF-7 유방암 세포의 세포자멸사에 미치는 영향

김지현; 정은혜; 유동열

doi:10.15204/jkobgy.2014.27.2.012

토사자 추출물이 MCF-7 유방암 세포의 세포자멸사에 미치는 영향
Effects of Cuscutae Semen Water Extract on Apoptosis of MCF-7 Human Breast Cancer Cells 원문보기

大韓韓方婦人科學會誌 = The Journal of Korean obstetrics & gynecology, v.27 no.2, 2014년, pp.12 - 22

김지현 (대전대학교 한의과대학 부인과교실) , 정은혜 (대전대학교 한의과대학 부인과교실) , 유동열 (대전대학교 한의과대학 부인과교실)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives: This study aimed to evaluate the effects of Cuscutae Semen water extract (CS) on MCF-7 human breast cancer cells. Methods: To clarify the results, we cultivated MCF-7 cells in cell culture plates. And then we extracted each of $100{\mu}g/ml$, $300{\mu}g/ml$, $600{\mu}g/ml$ CS, gave it to MCF-7 cell. After these process we performed MTT assay to elucidate the ability of apoptosis. The result of mRNA was analyzed by RT-PCR. Results: Each of concentrated extracts CS decreased the survival rate of MCF-7 cells. CS decreased Bcl-2 which is known as a blocking cell apoptosis. Bax, caspase-3, P21 and RIP-1 that accelerate apoptogenic activity factors increased by CS. CS did not change the condition of caspase-8, caspase-9, P53 factors on MCF-7 cells. Furthermore caspase-8, caspase-9, P53 factors on MCF-7 cells does not make it more active but turn it on. Conclusions: According to the above results, we could suggest that CS can occur the apoptosis on MCF-7 cells.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이에 암을 억제하는 성분이 함유되어 있으면서, 항산화 작용과 항암작용이 보고된 토사자가 유방암 치료에도 효과적일 것으로 사료되어, 토사자가 유방암 세포주인 MCF-7의 생존율 및 세포의 자멸에 관여하는 Bcl-2, Bax, caspase류, p21, p53 및 신호전달에 관여하는 RIP-1, survivin의 유전자 발현에 미치는 영향을 측정하여 유의한 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.

대상 데이터

본 실험에 사용한 유방암세포는 MCF-7 세포주로 한국세포주은행(KCLB, Seoul, Korea)에서 분양 받았다. 세포배양에 사용한 RPMI1640, FBS(fetal bovine serum), penicillin/streptomycin은 Gibco BRL(USA) 에서 구입하였다.
본 연구에 사용한 토사자는 나눔제약(Korea)에서 구입하여 정선하여 사용하였다.
유방암세포 MCF-7 세포는 RPMI1640 배지에 5% fetal bovine serum, 1% penicillin/streptomycin을 첨가하여 37℃, 5% CO₂배양기에서 배양하였다. 세포가 80% 정도 배양접시를 덮었을 때, PBS(PH 7.

데이터처리

각 결과에 대한 유의성 검증은 student's t-test를 이용하였다. p<0.

이론/모형

유전자 발현의 변화를 관찰하기 위해 추출물을 농도별로 처리한 유방암세포로부터 RNAisol PLUS reagent(TAKARA Bio Inc, japan)을 이용해 total RNA를 분리하였다. 분리된 total RNA로부터 표적 유전자의 mRNA를 역전사시켜 cDNA를 합성하고, SYBR premix EX Taq(TAKARA bio Inc, Japan)을 이용해 SYBR-Green based quantitative real time PCR을 수행 하였다. 실험에 사용된 primer는 아래와 같다(Table 1).
유방암세포의 생존율은 MTT assay를 이용해 분석 하였다. 세포를 96 well plate에 2×10⁴ cells/ml로 분주한 후, 24시간 동안 배양시킨 다음 추출물을 농도별로 48시간 처리하였다.

성능/효과

1. CS는 MCF-7 세포의 생존율을 억제하였다.
2. CS는 MCF-7 세포의 Bcl-2 유전자 발현을 억제하였다.
3. CS는 MCF-7 세포의 Bax 유전자 발현을 증가시켰다.
4. CS는 MCF-7 세포의 caspase-3 유전자 발현을 증가시켰다.
5. CS는 MCF-7 세포의 p21 유전자 발현을 증가시켰다.
6. CS는 MCF-7 세포의 RIP-1 유전자 발현을 증가시켰다.
이상의 결과, CS는 MCF-7 세포의 생존율을 억제하였으며, Bcl-2 발현억제와 Bax 발현촉진을 통한 caspase류의 활성화 및 caspase-3 발현을 증가시키고, RIP-1의 발현 증가에 의한 세포사멸 그리고 p21의 발현증가를 통한 세포주기조절 억제로 인한 암세포사멸을 촉진하는 것으로 사료된다.
이상의 연구 결과, 토사자 추출물(CS) 은 유방암 세포주인 MCF-7 세포사멸에 관련된 유전자를 조절하여 유방암세포의 세포사멸을 촉진하는 것으로 나타났다.
토사자 추출물(CS)이 유방암 세포를 억제하여 항암효과가 있는지 알아보기 위하여, 유방암 세포주인 MCF-7의 생존율에 미치는 영향을 평가한 결과, CS는 100μg/ml, 300 μg/ml, 600 μg/ml 농도에서 유의적인 억제 효과를 나타내었다(Fig. 1).

후속연구

이러한 결과는 위의 실험(Fig. 4)과 상반된 결과를 나타내는 것으로 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	토사자란 무엇인가?	토사자(Cuscutae Semen)는 메꽃과(旋花科, Convolvulaceae)에 속한 一年生寄生本草인 갯실새삼(菟絲子) Cuscuta chinensis Lamark 및 동속 근연식물의 성숙한 종자이다. 동속 근연식물로는 새삼(大菟絲子) 과 실새삼(南方菟絲子) 등이 있다.
	토사자의 주성분은 어떤 것이 있는가?	최근 토사자에 관한 연구로는 파골세포 억제를 통한 항골다공증 효과7), 자발성 고혈압의 혈압을 강하하는 효과8) 등이 있다. 토사자의 주성분으로는 lutein, teraxanthin, β-carotene, vitamin A 등이 알려져 있는데9), 이 중 lutein은 전립선암과 구강 상피암을 억제하는 것으로 보고되었고10-12), carotenoid 류는 항산화작용을 통하여 암을 억제하는 중요한 식이물질로 알려져 있다13,14).
	암 세포를 억제하는 생리학적 기전 중 세포사멸은 무엇인가?	암 세포를 억제하는 생리학적 기전으로는 암세포 증식을 억제하거나 비정상적으로 증식하는 암세포의 사멸을 촉진하는 과정으로 이루어져 있다. 이 중 세포사멸은 계획된 세포의 죽음으로 정상적인 생리과정을 통해 유발되어 세포의 항상성을 유지한다. 이 과정은 단백질 및 핵산의 분해과정을 포함하는데, 암의 경우 세포사멸을 촉진하는 유전자 또는 세포사멸을 억제하는 유전자의 변형으로 정상적인 세포사멸은 잘 일어나지 않는 것으로 알려져 있다. 세포 사멸에 관여하는 대표적 유전자로는 Bcl-2 계열의 유전자가 알려져 있으며, 이들은 세포의 내막이나 미토콘드리아의 외막에 존재하여 cytochrome C와 caspase 계열의 효소 및 산화적 스트레스를 억제하는 superoxide dismutase(SOD), glutathone peroxidase와 catalase을 조절하여 세포사멸과정을 일으킨다22).

참고문헌 (30)

대한한방부인과학회. 한방여성의학(하). 서울:의성당. 2012:393-9.
강진오. 유방암의 방사선 치료. 경희의학. 2005;21(1):37-42.
김정진 등. 유방종괴에 관한 문헌적 고찰. 대한한방부인과학회지. 1998;12(4):29-43.
글로북스편집국. 부인과. 대구:글로북스. 2009:220.
윤성중, 이상인. 토사자에 대한 문헌적 고찰. 본초분과학회지. 1991;6(1):59-65.
이재복, 이병렬. 토사자 약침의 항암작용 및 면역효과에 대한 실험적 연구. 대한침구학회지. 2001;18(3):94-104.
Kim JY, Hwang GS. Effect of Cuscuta japonica on RANKL-stimulated osteoclastogeneis. J Ori Preven Med. 2010;14(2):77-89.
유윤조. 兎絲自煎湯液이 自然發證高血壓白鼠의 血壓에 미치는 影響. 동의생리병리학회지. 2001;15(1):164-8.
강소신의학원편. 중약대사전(하). 상해:상해과학기술출판사. 1978:2006-3008.
Gunasekera RS, et al. Lycopene and lutein inhibit proliferation in rat prostate carcinoma cells. Nutr Cancer. 2007;58(2):171-7.

상세보기
Cheng HC, et al. Carotenoids suppress proliferating cell nuclear antigen and cyclin D1 expression in oral carcinogenic models. J Nutr Biochem. 2007;18(10):667-75.

상세보기
Kwon YS, et al. Antioxidative constituents from the seeds of Cuscuta shinensis. Natural product sciences. 2000;6(3):135-8.
Chen AY, Chen YC. A review of the dietary flavonoid, kaempferol on human health and cancer chemoprevention. Food Chem. 2013;138(4):2099-107.

상세보기
Tanaka T, et al. Cancer chemoprevention by carotenoids. Molecules. 2012;17(3):3202-42.

상세보기
김봉수 등. 토사자류의 항산화작용에 대한 연구. 대한본초학회지. 1997;12(1):67-84.
도용호, 김동일. PC12 Cell에 대한 토사자의 안정성 및 항산화작용에 대한 연구. 대한한방부인과학회지. 2006;19(3):121-34.
Kim JD, et al. Capsaicin can alter the expression of tumor forming related genes which might be followed by induction of apoptosis of a Korean stomach cancer cell line, SNU-1. Cancer Lett. 1997;120(2):235-41.

상세보기
Hand D, et al. Hormonal therapies for early breast cancer: systematic review and economic evaluation. Health Technol Assess. 2007;11(26):1-134.
전국한의과대학 본초학 공동교재편찬위원회. 본초학. 서울:영림사. 2006: 620-2.
김진명. Lutein의 항산화 기능에 관한 반응 속도론적 연구. 한국교원대학교대학원. 2010:1-56.
박혜민. IPP 생합성 경로의 대사공학을 통한 대장균의 $\beta$ -carotene 생산성 향상. 경상대학교 대학원. 2007:1-61.
Yin H, Zhu M. Free radical oxidation of cardiolipin: chemical mechanisms, detection and implication in apoptosis, mitochondrial dysfunction and human diseases. Free Radic Res. 2012;46(8):959-74.

상세보기
Fiandalo MV, Kyprianou N. Caspase control: protagonists of cancer cell apoptosis. Exp Oncol. 2012;34(3):165-75.
Kilbride SM, Prehn JH. Central roles of apoptotic proteins in mitochondrial function. Oncogene. 2013;32(22):2703-11.

상세보기
Renault TT, et al. Regulation of Bax mitochondrial localization by Bcl-2 and Bcl-x(L): keep your friends close but your enemies closer. Int J Biochem Cell Biol. 2013;45(1):64-7.

상세보기
Olsson M, Zhivotovsky B. Caspases and cancer. Cell Death Differ. 2011;18(9):1441-9.

상세보기
Cheung CH, et al. Survivin - biology and potential as a therapeutic target in oncology. Onco Targets Ther. 2013;6:1453-62.

상세보기
Thapa RJ, et al. Interferon-induced RIP1/RIP3-mediated necrosis requires PKR and is licensed by FADD and caspases. Proc Natl Acad Sci USA. 2013;110(33):3109-18.

상세보기
Gunia S, et al. Expression of p53, p21 and cyclin D1 in penile cancer: p53 predicts poor prognosis. J Clin Pathol. 2012;65(3):232-6.

상세보기
Nam EJ, Kim YT. Alteration of cellcycle regulation in epithelial ovarian cancer. Int J Gynecol Cancer. 2008;18(6):1169-82.

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