본 연구에서는 최근 식생활의 서구화로 인해 발병률이 급증하고 있는 대장암의 진행을 억제하거나 감소시키고 인체 대장암 세포인 HT-29의 증식을 억제하며, 세포사멸을 유도하는 천연소재를 알아보기 위해서 flavonoid가 HT-29 인체 대장암 세포의 apoptosis 유도 및 기전에 미치는 영향을 알아보았다. MTT assay 결과 apigenin, rutin, naringenin, myricetin을 $100{\mu}M$ 농도로 처리하였을 때 62.71, 75.78, 74.24, 77.61%로 이 중 naringenin이 대장암 세포 성장에 억제 효과가 가장 높은 실험 결과를 나타내었다. Caspase-3 activity에서는 naringenin이 241.46%로 가장 높은 활성을 나타내었다. 이를 바탕으로 세포사멸과 관련된 유전자를 확인하고자 대장암 세포에 flavonoid인 apigenin, rutin, naringenin, myricetin에 $100{\mu}M$ 농도로 처리한 후 RTPCR을 실시한 결과, 세포사멸의 주요한 조절인자인 Bcl-2family 단백질 중 Bcl-2는 rutin에 의해 감소되었고 Bax는 myricetin에 의해 증가하였으며, p53은 naringenin이 높게 발현되었다. 또한 western blotting을 통해 flavonoid인 apigenin, rutin, naringenin, myricetin에 $100{\mu}M$ 농도로 처리한 결과, Bcl-2 family 단백질과 더불어 세포사멸 조절에 중요한 역할을 하는 활성형인 cleaved caspase-3은 모두 증가하였고, 그중 myricetin이, PARP은 naringenin, E-cadherin은 rutin이 각각 높은 발현 양상을 나타내었다. 이번 실험 결과를 통해 flavonoid가 세포사멸의 주요한 조절 인자인 Bcl-2 family 단백질의 발현이나 caspase의 활성 등을 조절하여 암세포 사멸인자인 Bcl-2의 발현은 감소시키고 Bax, p53, PARP의 발현을 증가시키는 것을 통해 대장암 세포의 apoptosis를 유도하였다. 또한 암세포의 전이와 관련된 E-cadherin의 발현도 조절하는 것을 관찰하였다. 이상의 연구를 통해 flavonoid가 대장암 세포의 증식을 억제하는 효과가 있음을 확인하였으며, 세포사멸과 관련된 기전을 규명하였다. 이를 기초자료로 일상에서 쉽게 섭취할 수 있는 식품에 많이 존재하며 비교적 독성과 부작용이 적은 flavonoid를 이용한 천연 항암제 개발 가능성을 제시하였고, 추후 대장암의 암예방제 및 암치료제로 개발될 수 있도록 추가 연구 수행이 필요할 것으로 사료된다.
본 연구에서는 최근 식생활의 서구화로 인해 발병률이 급증하고 있는 대장암의 진행을 억제하거나 감소시키고 인체 대장암 세포인 HT-29의 증식을 억제하며, 세포사멸을 유도하는 천연소재를 알아보기 위해서 flavonoid가 HT-29 인체 대장암 세포의 apoptosis 유도 및 기전에 미치는 영향을 알아보았다. MTT assay 결과 apigenin, rutin, naringenin, myricetin을 $100{\mu}M$ 농도로 처리하였을 때 62.71, 75.78, 74.24, 77.61%로 이 중 naringenin이 대장암 세포 성장에 억제 효과가 가장 높은 실험 결과를 나타내었다. Caspase-3 activity에서는 naringenin이 241.46%로 가장 높은 활성을 나타내었다. 이를 바탕으로 세포사멸과 관련된 유전자를 확인하고자 대장암 세포에 flavonoid인 apigenin, rutin, naringenin, myricetin에 $100{\mu}M$ 농도로 처리한 후 RTPCR을 실시한 결과, 세포사멸의 주요한 조절인자인 Bcl-2 family 단백질 중 Bcl-2는 rutin에 의해 감소되었고 Bax는 myricetin에 의해 증가하였으며, p53은 naringenin이 높게 발현되었다. 또한 western blotting을 통해 flavonoid인 apigenin, rutin, naringenin, myricetin에 $100{\mu}M$ 농도로 처리한 결과, Bcl-2 family 단백질과 더불어 세포사멸 조절에 중요한 역할을 하는 활성형인 cleaved caspase-3은 모두 증가하였고, 그중 myricetin이, PARP은 naringenin, E-cadherin은 rutin이 각각 높은 발현 양상을 나타내었다. 이번 실험 결과를 통해 flavonoid가 세포사멸의 주요한 조절 인자인 Bcl-2 family 단백질의 발현이나 caspase의 활성 등을 조절하여 암세포 사멸인자인 Bcl-2의 발현은 감소시키고 Bax, p53, PARP의 발현을 증가시키는 것을 통해 대장암 세포의 apoptosis를 유도하였다. 또한 암세포의 전이와 관련된 E-cadherin의 발현도 조절하는 것을 관찰하였다. 이상의 연구를 통해 flavonoid가 대장암 세포의 증식을 억제하는 효과가 있음을 확인하였으며, 세포사멸과 관련된 기전을 규명하였다. 이를 기초자료로 일상에서 쉽게 섭취할 수 있는 식품에 많이 존재하며 비교적 독성과 부작용이 적은 flavonoid를 이용한 천연 항암제 개발 가능성을 제시하였고, 추후 대장암의 암예방제 및 암치료제로 개발될 수 있도록 추가 연구 수행이 필요할 것으로 사료된다.
This study was performed to elucidate the anti-proliferative and apoptotic mechanism of flavonoids in HT-29 human colon cancer cells. We investigated the anti-proliferative activity of flavonoids in HT-29 human colon cancer cells via cell viability assay (MTT assay), caspase-3 activity, RT-PCR, and ...
This study was performed to elucidate the anti-proliferative and apoptotic mechanism of flavonoids in HT-29 human colon cancer cells. We investigated the anti-proliferative activity of flavonoids in HT-29 human colon cancer cells via cell viability assay (MTT assay), caspase-3 activity, RT-PCR, and western blotting. We cultured HT-29 cells in the presence of various flavonoids (apigenin, rutin, naringenin, and myricetin) at a concentration of $100{\mu}M$. In the MTT assay, naringenin showed the strongest effect on cell viability in HT-29 colon cancer cells. Caspase-3 activity, a marker of apoptosis, significantly increased upon naringenin treatment. For RT-PCR, myricetin significantly increased Bax protein levels, naringenin increased p53 protein levels, and rutin reduced expression of the anti-apoptotic protein Bcl-2. Western blotting of HT-29 colon cancer cells showed that myricetin increased cleaved caspase-3 protein levels, naringenin significantly increased poly (ADP-ribose) polymerase protein levels, and rutin increased E-cadherin protein levels. These results indicate that flavonoid exerts anticancer effects on human colon HT-29 cells through a caspase-dependent apoptotic pathway.
This study was performed to elucidate the anti-proliferative and apoptotic mechanism of flavonoids in HT-29 human colon cancer cells. We investigated the anti-proliferative activity of flavonoids in HT-29 human colon cancer cells via cell viability assay (MTT assay), caspase-3 activity, RT-PCR, and western blotting. We cultured HT-29 cells in the presence of various flavonoids (apigenin, rutin, naringenin, and myricetin) at a concentration of $100{\mu}M$. In the MTT assay, naringenin showed the strongest effect on cell viability in HT-29 colon cancer cells. Caspase-3 activity, a marker of apoptosis, significantly increased upon naringenin treatment. For RT-PCR, myricetin significantly increased Bax protein levels, naringenin increased p53 protein levels, and rutin reduced expression of the anti-apoptotic protein Bcl-2. Western blotting of HT-29 colon cancer cells showed that myricetin increased cleaved caspase-3 protein levels, naringenin significantly increased poly (ADP-ribose) polymerase protein levels, and rutin increased E-cadherin protein levels. These results indicate that flavonoid exerts anticancer effects on human colon HT-29 cells through a caspase-dependent apoptotic pathway.
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문제 정의
따라서 이상의 실험 결과를 바탕으로 이번 실험에서는 최소한의 용량으로 가장 효율적으로 대장암 세포 증식 억제 효과가 있는 농도인 100 μΜ을 선정하여 추후 실험에서 flavonoid의 apotosis에 대해 미치는 영향을 알아보았다(Fig. 1).
이번 실험 결과를 통해 flavonoid가 세포사멸의 주요한 조절 인자인 Bcl-2 family 단백질의 발현이나 caspase의 활성 등을 조절하여 암세포 사멸인자인 Bcl-2의 발현은 감소시키고 Bax, p53, PARP의 발현을 증가시키는 것을 통해 대장암 세포의 apoptosis를 유도하였다. 또한 암세포의 전이와 관련된 E-cadherin의 발현도 조절하는 것을 관찰하였다. 이상의 연구를 통해 flavonoid가 대장암 세포의 증식을 억제 하는 효과가 있음을 확인하였으며, 세포사멸과 관련된 기전을 규명하였다.
본 연구에서는 인간에서 유래한 대장암 세포주인 HT-29 세포를 사용하여 여러 종류의 flavonoid를 처리하고 암세포 증식 억제 효과와 세포사멸에 관여하는 유전자들의 발현을 확인하여, 대장암 치료제로 독성과 부작용이 적은 천연물 소재인 flavonoid를 이용한 항암제 개발 연구에 기초 자료를 제공하고자 한다.
본 연구에서는 최근 식생활의 서구화로 인해 발병률이 급증하고 있는 대장암의 진행을 억제하거나 감소시키고 인체 대장암 세포인 HT-29의 증식을 억제하며, 세포사멸을 유도하는 천연소재를 알아보기 위해서 flavonoid가 HT-29 인체 대장암 세포의 apoptosis 유도 및 기전에 미치는 영향을 알아보았다. MTT assay 결과 apigenin, rutin, naringenin, myricetin을 100 μΜ 농도로 처리하였을 때 62.
각 밴드는 사진을 찍어 Image J program (National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA)을 이용하여 밀도를 측정하였다. 이번 실험에서는 RT-PCR 방법으로 apotosis와 관련된 marker인 Bcl-2, Bax, p53의 mRNA 발현 정도를 밴드로 알아보자고 하였다.
제안 방법
Flavonoid가 세포사멸의 중요한 조절인자인 Bcl-2, Bax, p53의 mRNA 발현에 미치는 영향을 조사하기 위해 HT-29 세포에 RT-PCR을 실시하여 세포사멸을 억제하는 유전자인 Bcl-2와 사멸을 유도하는 유전자인 Bax, 종양 억제유전자의 산물인 p53을 통해 대조군인 β-actin과 비교 분석하였다.
Flavonoid인 apigenin, rutin, naringenin, myricetin이 HT-29 세포의 증식에 미치는 영향을 확인하기 위하여 MTT assay를 이용하여 농도에 따른 대장암 세포 증식 억제 정도를 측정하였다. Flavonoid를 각각 0, 50, 100, 200 μΜ 농도로 48시간 동안 처리하였을 때, apigenin은 100, 91.
HT-29 세포를 1×106 cells/mL가 되도록 희석하고 60 mm dish에 분주하여 37℃, 5% CO2 incubator에서 24시간 배양한 후 HT-29 세포가 80% 증식하면 apigenin(100 μΜ), rutin(100 μΜ), naringenin(100 μΜ), myricerin(100 μΜ) 을 처리하여 24시간 반응시켰다.
HT-29 세포를 1×106 cells/mL가 되도록 희석하고 60 mm dish에 분주하여 37℃, 5% CO2 incubator에서 24시간 배양한 후 HT-29 세포가 80% 증식하면 apigenin(100 μΜ), rutin(100 μΜ), naringenin(100 μΜ), myricetin(100 μΜ) 을 처리하여 24시간 반응시켰다.
MTT assay는 12 well plate에서 암세포를 1×106 cells/ mL씩 분주하여 48시간 배양 후 시료가 함유된 배지를 제거한 뒤 MTT를 pH 7.4의 phosphate-buffered saline(PBS) 에 5 mg/mL로 용해시키고, 각 well에 apigenin(0, 50, 100, 200 μΜ), rutin(0, 50, 100, 200 μΜ), naringenin(0, 50, 100, 200 μΜ), myricetin(0, 50, 100, 200 μΜ)을 분주하여 37℃에서 5% CO2가 유지되는 배양기에서 3시간 더 배양하였다.
RNA 분리: HT-29 세포를 1×106 cells/mL가 되도록 희석하고 60 mm dish에 분주하여 37℃, 5% CO2 incubator에서 24시간 배양한 후 HT-29 세포가 80% 증식하면 apigenin(100 μΜ), rutin(100 μΜ), naringenin(100 μΜ), myricetin(100 μΜ)을 처리하여 24시간 반응시켰다.
mRNA 발현(RT-PCR): 각 실험군의 총 RNA를 주형으로 AccuPower® RT PreMix(Bioneer, Daejeon, Korea) kit을 이용하여 reverse transcription을 시행하였다. Reverse transcription을 통하여 얻은 cDNA(complementary DNA)를 주형으로 하여 각각의 유전자에 대한 PCR을 2x Taq Pre-Mix2(SolGent, Daejeon, Korea) kit을 이용하여 수행하였다. 준비된 실험군과 primer, 2x Taq Pre-Mix를 넣고 Table 1과 같이 cycle을 실행하였다.
4)로 실온에서 1시간 incubation 한 후 알아보고자 하는 단백질의 antibody를 사용하여 incubation 시켰다. TBST로 3회 세척 후 다시 anti-mouse 1 g horseradish peroxidase/TBST (Amersham)로 incubation 시켰고, TBST로 3회 세척 후 ECL detection kit(Amersham Life Science, Cleveland, USA)으로 처리해서 X-Omat film(Agfa, Gent, Belgium)으로 현상하여 각 밴드는 Image J program(National Institutes of Health)을 이용하여 밀도를 측정한 후 분자량을 비교하여 분석하였다. 이때 표준비교군으로서 일반적으로 모든 세포에서 일정하게 발현되는 β-actin을 측정하여 단백질 발현 정도를 비교하였다.
mRNA 발현(RT-PCR): 각 실험군의 총 RNA를 주형으로 AccuPower® RT PreMix(Bioneer, Daejeon, Korea) kit을 이용하여 reverse transcription을 시행하였다.
각 mRNA에 대한 RT-PCR 산물의 측정된 양은 일반적으로 모든 세포에서 일정하게 발현되는 β-actin에 대한 산물의 양으로 측정하여 발현 정도를 비교하였다.
각 mRNA에 대한 RT-PCR 산물의 측정된 양은 일반적으로 모든 세포에서 일정하게 발현되는 β-actin에 대한 산물의 양으로 측정하여 발현 정도를 비교하였다. 각 밴드는 사진을 찍어 Image J program (National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA)을 이용하여 밀도를 측정하였다. 이번 실험에서는 RT-PCR 방법으로 apotosis와 관련된 marker인 Bcl-2, Bax, p53의 mRNA 발현 정도를 밴드로 알아보자고 하였다.
본 연구에서는 HT-29 세포에서 세포사멸을 유도한 flavonoid가 cleaved caspase-3, PARP와 E-cadherin의 단백질 수준을 WB 방법으로 관찰하였다. 실험 결과 flavonoid 처리 시 cleaved caspase-3 단백질은 apigenin이 108.
/95% air) 에서 배양하였다. 세포가 배양 접시에 80% 정도 포화되면 phosphate-buffered saline(PBS, pH 7.4)으로 세포의 단층을 씻어 낸 후 0.25% trypsin-2.65 mM EDTA로 처리하여 계대 배양하였고 배지는 2일마다 교환하였다.
이때 표준비교군으로서 일반적으로 모든 세포에서 일정하게 발현되는 β-actin을 측정하여 단백질 발현 정도를 비교하였다.
이번 실험에서 각각의 flavonoid의 caspase-3 활성은 Colorimetric Assay kit을 사용하여 측정하였다. 결과는 대조군에 비해 flavonoid 처리군이 유의적으로 활성을 증가시켰고 그중 naringenin이 241.
이때 표준비교군으로서 일반적으로 모든 세포에서 일정하게 발현되는 β-actin을 측정하여 단백질 발현 정도를 비교하였다. 이번 실험에서는 western blotting 방법으로 apotosis와 관련된 cleaved caspase-3, E-cadherin, PARP 단백질의 발현 정도를 밴드로 확인하였다.
incubator에서 24시간 배양한 후 HT-29 세포가 80% 증식하면 apigenin(100 μΜ), rutin(100 μΜ), naringenin(100 μΜ), myricetin(100 μΜ)을 처리하여 24시간 반응시켰다. 총 RNA의 추출은 Trizol(Invitrogen Co., Carlsbad, CA, USA) 을 이용하여 제조사 지시 방법대로 시행하였다. PBS로 세척한 세포에 Trizol을 1 mL 첨가하고, 마이크로 피펫을 이용하여 균질화시켰다.
대상 데이터
(Santa Cruz, CA, USA)에서 구입하였고, cleaved caspase-3, E-cadherin, PARP에 대한 항체는 Cell Signaling(Beverly, MA, USA)에서 구입하여 사용하였다. Horse radish peroxidase-linked anti-rabbit IgG와 horse radish peroxidase-linked anti-mouse IgG는 Amersham International(Amersham, Buckinghamshire, UK)에서 구입하여 사용하였다.
세포배양에 사용한 Dulbeeco's modified Eagle's medium( DMEM)은 10% FBS(fetal bovine serum)와 100 unit/mL의 penicillin 및 100 ng/mL의 streptomycin과 함께 37℃, 5% CO2 세포 배양기에서 배양하여 실험에 이용하였다.
실험에 사용된 HT-29 세포는 ATCC(American Type Culture Collection, Manassas, VA, USA)에서 구입하였다. 세포배양에 사용한 Dulbeeco's modified Eagle's medium( DMEM)은 10% FBS(fetal bovine serum)와 100 unit/mL의 penicillin 및 100 ng/mL의 streptomycin과 함께 37℃, 5% CO2 세포 배양기에서 배양하여 실험에 이용하였다.
데이터처리
실험에 관련된 통계처리는 SPSS(Statistical Package for Social Science, version 19.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하였고, 분산분석(ANOVA)으로 P<0.05수준에서 Duncan의 다중범위검증법(Duncan's multiple range test)에 의해 시료 간의 유의차를 검증하였다.
성능/효과
Flavonoid를 각각 0, 50, 100, 200 μΜ 농도로 48시간 동안 처리하였을 때, apigenin은 100, 91.95, 62.71, 41.95%, rutin은 100, 94.17, 75.78, 64.13%, naringenin은 100, 93.43, 72.24, 54.54%, myricetin은 100, 93.53, 77.61, 65.17%로 나타나 농도가 증가할수록 유의적으로 대장암 세포 증식 억제 효과가 높아지는 것을 확인했다.
MTT assay 결과 apigenin, rutin, naringenin, myricetin을 100 μΜ 농도로 처리하였을 때 62.71, 75.78, 74.24, 77.61%로 이 중 naringenin이 대장암 세포 성장에 억제 효과가 가장 높은 실험 결과를 나타내었다.
결과는 대조군에 비해 flavonoid 처리군이 유의적으로 활성을 증가시켰고 그중 naringenin이 241.46%로 control군보다 2.4배 높은 값으로 활성이 가장 컸으며(P<0.001), 다음으로 apigenin은 175.61%로 control군보다 1.75배 높은 값을 나타냈고, rutin과 myricetin은 126.83%와 129.27%로 서로 비슷한 결과를 보여 이번 연구에서 초기 세포사멸에 가장 큰 효과가 있는 것은 naringenin으로 확인되었다(Fig. 2).
Bcl-2 family는 apoptosis 진행에 영향을 주는 인자인데 Bax 단백질은 세포의 증식을 억제해 apoptosis를 촉진하여 apoptosis 유도 시 발현이 증가하는 단백질이다(3). 그리고 Bcl-2 단백질은 mitochondria의 외막, 소포체나 핵막에 위치해 있고, 다른 암유발유전자와는 달리 세포증식에는 관여하지 않고 세포의 생존을 조절하는 것으로 밝혀졌다. 또한 다양한 기전을 통해 세포사멸을 방지하며 caspase의 작용 기전에 영향을 미치는 것으로 보고되고 있으며, apoptosis를 억제 하는 인자로 apoptosis 유도 시 발현이 감소된다(40).
또한 western blotting을 통해 flavonoid인 apigenin, rutin, naringenin, myricetin에 100 μΜ 농도로 처리한 결과, Bcl-2 family 단백질과 더불어 세포사멸 조절에 중요한 역할을 하는 활성형인 cleaved caspase-3은 모두 증가하였고, 그중 myricetin이, PARP은 naringenin, E-cadherin은 rutin이 각각 높은 발현 양상을 나타내었다.
Flavonoid가 세포사멸의 중요한 조절인자인 Bcl-2, Bax, p53의 mRNA 발현에 미치는 영향을 조사하기 위해 HT-29 세포에 RT-PCR을 실시하여 세포사멸을 억제하는 유전자인 Bcl-2와 사멸을 유도하는 유전자인 Bax, 종양 억제유전자의 산물인 p53을 통해 대조군인 β-actin과 비교 분석하였다. 실험 결과 Bcl-2 단백질은 flavonoid 처리 시 유의적으로 모두 감소하였으며, apigenin은 38.08%, rutin은 10.31%, naringenin은 30.46%, myricetin은 40.28%로 그중 rutin이 가장 낮은 발현 양상을 나타냈고, Bax 단백질은 myricetin이 206.53%로 control군보다 2배 높게 발현되었다. 그리고 p53 단백질에서는 rutin이 115%, naringenin이 117.
본 연구에서는 HT-29 세포에서 세포사멸을 유도한 flavonoid가 cleaved caspase-3, PARP와 E-cadherin의 단백질 수준을 WB 방법으로 관찰하였다. 실험 결과 flavonoid 처리 시 cleaved caspase-3 단백질은 apigenin이 108.94%, rutin이 105.83%, naringenin은 111.49%, myricetin은 112.74%로 나타나 myricetin이 가장 높은 수치를 나타내 세포사멸을 유도하는 것으로 나타났고, PARP 단백질에서 naringenin은 213.62%로 control군보다 거의 2.1배 높게 발현되었으며, E-cadherin의 단백질 수준은 rutin이 137.99%로 가장 높은 결과를 보였다(Fig. 5, 6).
이를 바탕으로 세포사멸과 관련된 유전자를 확인하고자 대장암 세포에 flavonoid인 apigenin, rutin, naringenin, myricetin에 100 μΜ 농도로 처리한 후 RTPCR을 실시한 결과, 세포사멸의 주요한 조절인자인 Bcl-2 family 단백질 중 Bcl-2는 rutin에 의해 감소되었고 Bax는 myricetin에 의해 증가하였으며, p53은 naringenin이 높게 발현되었다.
또한 western blotting을 통해 flavonoid인 apigenin, rutin, naringenin, myricetin에 100 μΜ 농도로 처리한 결과, Bcl-2 family 단백질과 더불어 세포사멸 조절에 중요한 역할을 하는 활성형인 cleaved caspase-3은 모두 증가하였고, 그중 myricetin이, PARP은 naringenin, E-cadherin은 rutin이 각각 높은 발현 양상을 나타내었다. 이번 실험 결과를 통해 flavonoid가 세포사멸의 주요한 조절 인자인 Bcl-2 family 단백질의 발현이나 caspase의 활성 등을 조절하여 암세포 사멸인자인 Bcl-2의 발현은 감소시키고 Bax, p53, PARP의 발현을 증가시키는 것을 통해 대장암 세포의 apoptosis를 유도하였다. 또한 암세포의 전이와 관련된 E-cadherin의 발현도 조절하는 것을 관찰하였다.
또한 암세포의 전이와 관련된 E-cadherin의 발현도 조절하는 것을 관찰하였다. 이상의 연구를 통해 flavonoid가 대장암 세포의 증식을 억제 하는 효과가 있음을 확인하였으며, 세포사멸과 관련된 기전을 규명하였다. 이를 기초자료로 일상에서 쉽게 섭취할 수 있는 식품에 많이 존재하며 비교적 독성과 부작용이 적은 flavonoid를 이용한 천연 항암제 개발 가능성을 제시하였고, 추후 대장암의 암예방제 및 암치료제로 개발될 수 있도록 추가 연구 수행이 필요할 것으로 사료된다.
후속연구
이상의 연구를 통해 flavonoid가 대장암 세포의 증식을 억제 하는 효과가 있음을 확인하였으며, 세포사멸과 관련된 기전을 규명하였다. 이를 기초자료로 일상에서 쉽게 섭취할 수 있는 식품에 많이 존재하며 비교적 독성과 부작용이 적은 flavonoid를 이용한 천연 항암제 개발 가능성을 제시하였고, 추후 대장암의 암예방제 및 암치료제로 개발될 수 있도록 추가 연구 수행이 필요할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
Flavonoid는 인체에 어떤 효능이 있는가?
Flavonoid는 식물에 광범위하게 분포되어 있어 대부분의 모든 녹색 식물에서 발견되는 물질로, 식물에 의해서 광합성 되는 탄소의 약 2%가 flavonoid와 관련된 화합물로 변환되며 그 구조적 특이성 때문에 생체 내에서 다양한 약리작용이 있음이 보고되었다(12,13). 특히 항산화, 항균, 항혈전, 항염증, 심혈관계, 순환기계 질환 예방 및 항암 등에 효과가 있는 것으로 밝혀져 있다(14,15).
flavonoid는 어떻게 대장암세포의 세포자연사를 유도하였는가?
또한 western blotting을 통해 flavonoid인 apigenin, rutin, naringenin, myricetin에 100 μΜ 농도로 처리한 결과, Bcl-2 family 단백질과 더불어 세포사멸 조절에 중요한 역할을 하는 활성형인 cleaved caspase-3은 모두 증가하였고, 그중 myricetin이, PARP은 naringenin, E-cadherin은 rutin이 각각 높은 발현 양상을 나타내었다. 이번 실험 결과를 통해 flavonoid가 세포사멸의 주요한 조절 인자인 Bcl-2 family 단백질의 발현이나 caspase의 활성 등을 조절하여 암세포 사멸인자인 Bcl-2의 발현은 감소시키고 Bax, p53, PARP의 발현을 증가시키는 것을 통해 대장암 세포의 apoptosis를 유도하였다. 또한 암세포의 전이와 관련된 E-cadherin의 발현도 조절하는 것을 관찰하였다.
실험한 플라보노이드 중 대장암 세포 성장 억제 효과가 가장 좋았던 것은?
24, 77.61%로 이 중 naringenin이 대장암 세포 성장에 억제 효과가 가장 높은 실험 결과를 나타내었다. Caspase-3 activity에서는 naringenin이 241.
참고문헌 (48)
Kim EJ, Park SY, Hong JE, Shin MJ, Lim SS, Shin HK, Yoon JH. 2007. Inhibitory effect of the methanolic extract of Symphyocladia latiuscula on the growth of HT-29 human colon cancer cells. J Korean Soc Food Sci Nutr 36: 431-438.
Kim EJ, Park HS, Lim SS, Kim JS, Shin HK, Yoon JH. 2008. Effect of the hexane extract of Saussurea lappa on the growth of HT-29 human colon cancer cells. Korean J Food Sci Technol 40: 207-214.
Kim MJ. 2012. The effect of fucoidan on the apoptosis in human colon cancer HT-29 cells. MS Thesis. Duksung Women's University, Seoul, Korea. p 3, 10-14, 43.
Baek YG. 2013. The correlation among symptoms, anxiety, depression and quality of life in patients with colorectal cancer undergoing chemotherapy. MS Thesis. Seoul National University, Seoul, Korea. p 1.
Lee SH, Park SY, Kim IS, Park OJ, Kim YM. 2012. Effect of resveratrol on migration and proliferation in HT-29 colon cancer cells. KSBB J 27: 289-294.
Ryu MJ, Chung HS. 2011. Effects on hot water extract of Schizandra chinensis on colon cancer cell line. Food Eng Prog 15: 64-69.
Andersen C, Adamsen L, Moeller T, Midtgaard J, Quist M, Tveteraas A, Rorth M. 2006. The effect of a multidimensional exercise programme on symptoms and side-effects in cancer patients undergoing chemotherapy - The use of semi-structured diaries. Eur J Oncol Nurs 10: 247-262.
Shariati A, Haghighi S, Fayyazi S, Tabesh H, Kalboland MM. 2010. The effect of exercise on the severity of the fatigue in colorectal cancer patients who received chemotherapy in Ahwaz. Iran J Nurs Midwifery Res 15: 145-149.
Kim JY, Jung EJ, Won YS, Lee JH, Shin DY, Seo KI. 2012. Cultivated Orostachys japonicus induces apoptosis in human colon cancer cells. Korean J Food Sci Technol 44: 317-323.
Yang JH. 2005. The effect of foot reflexology on nausea, vomiting and fatigue of breast cancer patients undergoing chemotherapy. J Korean Acad Nurs 35: 177-185.
Park KU, Kim JY, Seo KI. 2009. Antioxidative and cytotoxicity activities against human colon cancer cells exhibited by edible crude saponins from soybean cake. Korean J Food Preserv 16: 754-758.
Wagner H. 1979. Phenolic compounds in plants of pharmaceutical interest. In Recent Advances in Phytochemistry, Biochemistry of Plant Phenolics. Swain T, Harborne JB, van Sumere CF, eds. Plenum Press, New York, NY, USA. Vol 12, p 589-616.
The Korean Nutrition Society. 2011. Phytonutrient nutrition. Life Science, Seoul, Korea. p 196.
Kandaswami C, Middleton E Jr. 1994. Free radical scavenging and antioxidant activity of plant flavonoids. Adv Exp Med Biol 366: 351-376.
Middleton E Jr, Kandaswami C, Theoharides TC. 2000. The effects of plant flavonoids on mammalian cells: implications for inflammation, heart disease, and cancer. Pharmacol Rev 52: 673-751.
Singh JP, Selvendiran K, Banu SM, Padmavathi R, Sakthisekaran D. 2004. Protective role of Apigenin on the status of lipid peroxidation and antioxidant defense against hepatocarcinogenesis in Wistar albino rats. Phytomedicine 11: 309-314.
Miyoshi N, Naniwa K, Yamada T, Osawa T, Nakamura Y. 2007. Dietary flavonoid apigenin is a potential inducer of intracellular oxidative stress: the role in the interruptive apoptotic signal. Arch Biochem Biophys 466: 274-282.
Kowalski J, Samojedny A, Paul M, Pietsz G, Wilczok T. 2005. Effect of apigenin, kaempferol and resveratrol on the expression of interleukin- $1{\beta}$ and tumor necrosis factor- ${\alpha}B$ genes in J774.2 macrophages. Pharmacol Rep 57: 390-394.
Jeyabal PV, Syed MB, Venkataraman M, Sambandham JK, Sakthisekaran D. 2005. Apigenin inhibits oxidative stressinduced macromolecular damage in N-nitrosodiethylamine (NDEA)-induced hepatocellular carcinogenesis in Wistar albino rats. Mol Carcinog 44: 11-20.
Pozin VM, Skuratovskaia SG, Pocheptsova GA. 1996. Changes in the vascular wall and ischemic damages to the myocardium in reversible episodes of heart muscle ischemia. Fiziol Zh 42: 10-16.
Janbaz KH, Saeed SA, Gilani AH. 2002. Protective effect of rutin on paracetamol- and $CCl_4$ -induced hepatotoxicity in rodents. Fitoterapia 73: 557-563.
Kamalakkannan N, Stanely Mainzen Prince P. 2006. Rutin improves the antioxidant status in streptozotocin-induced diabetic rat tissues. Mol Cell Biochem 293: 211-219.
van Acker FA, Schouten O, Haenen GR, van der Vijgh WJ, Bast A. 2000. Flavonoids can replace ${\alpha}B$ -tocopherol as an antioxidant. FEBS Lett 473: 145-148.
Kanno S, Tomizawa A, Hiura T, Osanai Y, Shouji A, Ujibe M, Ohtake T, Kimura K, Ishikawa M. 2005. Inhibitory effects of naringenin on tumor growth in human cancer cell lines and sarcoma S-180-implanted mice. Biol Pharm Bull 28: 527-530.
Hertog MG, Hollman PC, Katan MB, Kromhout D. 1993. Intake of potentially anticarcinogenic flavonoids and their determinants in adults in the Netherlands. Nutr Cancer 20: 21-29.
Knekt P, Kumpulainen J, Jarvinen R, Rissanen H, Heliovaara M, Reunanen A, Hakulinen T, Aromaa A. 2002. Flavonoid intake and risk of chronic diseases. Am J Clin Nutr 76: 560-568.
Ono K, Nakane H, Fukushima M, Chermann JC, Barre-Sinoussi F. 1990. Differential inhibitory effects of various flavonoids on the activities of reverse transcriptase and cellular DNA and RNA polymerases. Eur J Biochem 190: 469-476.
Landolfi R, Mower RL, Steiner M. 1984. Modification of platelet function and arachidonic acid metabolism by bioflavonoids. Structure-activity relations. Biochem Pharmacol 33: 1525-1530.
Kim YR. 2008. Effects of Sasa borealis leaves extract on the differentiation of adipocytes and lipid metabolism. MS Thesis. Chonnam National University, Gwangju, Korea. p 6.
Park HK. 2012. Induction of apoptosis by laminarin through the regulation of IGF-IR and ErbB signaling pathways in HT-29 human colon cell. MS Thesis. Pukyong National University, Busan, Korea. p 26.
Cotter TG, Glynn JM, Echeverri F, Green DR. 1992. The induction of apoptosis by chemotherapeutic agents occurs in all phases of the cell cycle. Anticancer Res 12: 773-779.
Norman D, Isidori AM, Frajese V, Caprio M, Chew SL, Grossman AB, Clark AJ, Michael Besser G, Fabbri A. 2003. ACTH and alpha-MSH inhibit leptin expression and secretion in 3T3-L1 adipocytes: model for a central-peripheral melanocortin-leptin pathway. Mol Cell Endocrinol 200: 99-109.
Ohtsubo M, Theodoras AM, Schumacher J, Roberts JM, Pagano M. 1995. Human cycline E, a nuclear protein essential for the $G_1$ -to-S phage transition. Mol Cell Biol 15: 2612-2624.
Nichoson DW, Ali A, Thornberry NA, Vaillancourt JP, Ding CK, Gallant M, Gareau Y, Griffin PR, Labelle M, Lazebnik YA. 1995. Identification and inhibition of the ICE/CED-3 protease necessary for mammalian apoptosis. Nature 376: 37-43.
Oliver FJ, de la Rubia G, Rolli V, Ruiz-Ruiz MC, de Murcia G, Murcia JM. 1998. Importance of poly(ADP-ribose) polymerase and its cleavage in apoptosis. Lesson from an uncleavable mutant. J Biol Chem 273: 33533-33539.
Ozawa M, Baribault H, Kemler R. 1989. The cytoplasmic domain of cell adhesion molecule uvomorulin associated with three independent proteins structurally relate in different species. EMBO J 8: 1711-1717.
Lee SM. 2007. Correlation of decreased expressions of claudin 4 and E-cadherin proteins and the clinicopathologic factors of stomach cancer. MS Thesis. Chung-Ang University, Seoul, Korea. p 1.
Frixen UH, Nagamine Y. 1993. Stimulation of urokinasetype plasminogen activator expression by blockage of Ecadherin-dependent cell-cell adhesion. Cancer Res 53: 3618-3623.
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