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[국내논문] YD-10B 인간구강암세포주에서 생강 유기용매 분획물의 항산화, 트롬빈억제 및 thrombin에 의해 처리된 암 침윤 및 전이 억제 효과
Effect of the Solvent Fractions of Zingiber officinale Roscoe against Thrombintreated Tumor Invasion in Human Oral Squamous Carcinoma YD-10B Cells 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.26 no.11 = no.199, 2016년, pp.1289 - 1297  

김은정 (상지대학교 임상병리학과) ,  김준호 (상지대학교 정밀화학신소재학과)

초록
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구강편평세포암종은 구강 내에서 발생하는 가장 흔한 암의 형태로서, 구강암의 90%이상을 차지한다. 구강암은 국소적인 침윤의 양상을 나타내며 또한 조기진단과 치료가 용이하여 암예방을 위한 유용한 모델로 인정되고 있다. 본 연구에서는 생강 유기용매 분획물의 항산화 활성, 트롬빈억제 및 PMA 또는 thrombin에 의해 유도된 MMP- 2 및 MMP-9활성 억제 효과를 조사하였다. 시료들은 생강 열수 추출물을 헥산(hexane), 클로로포름(chloroform), 에틸 아세테이트(Ethyl acetate), 부탄올(butanol) 및 물($H_2O$)과 같은 용매로 분획화하여 사용하였고, $H_2O$ 분획물의 수득율이 9.79%로 가장 높았다. 항산화 활성은 DPPH assay, 세포 생존율 측정은 MTS assay, 항염증 활성은 마우스 대식세포 Raw 264.7세포에서 NO 생성 그리고 MMP-2 및 MMP-9의 mRNA 발현 및 단백질 활성 억제는 인간구강편평세포암종 YD-10B 세포에서 RT-PCR과 zymography방법을 통해 측정하였다. 본 연구의 결과에 의하면 MMP-2/-9 활성은 PMA에 의해 YD-10B세포에서 증가하였고, thrombin 처리에 의해서는 MMP-9 활성이 유의한 증가를 보였다. YD-10B 세포에서, PMA 또는 thrombin처리 모두에서 hexane 분획물이 MMP-2/-9의 mRNA 발현 및 단백질 활성을 유의하게 억제하였다. 그리고 항산화 활성은 hexane과 $H_2O$ 분획물에서 92.38%와 92.96%로 높게 나타났다. 또한 $H_2O$ 분획물에서 65.86%로 가장 유의하게 트롬빈 억제 활성을 보였다. 그러므로 본 연구에서는 생강 hexane분획물이 구강암의 우수한 암 침윤 및 전이 억제제로서의 개발 가능성을 제시하고 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Oral squamous cell carcinoma (OSCC) is a common malignant tumor in the oral cavity, comprising up to 90% of oral cancer. Oral cancer is characterized by a marked tendency of local invasiveness and is good for early detection and treatment; therefore, it is recognized as a good model for cancer preve...

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문제 정의

  • 하지만 아직 구강암세포에서의 생강에 의한 암전이 효과 연구는 보고된 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 생강의 유기용매 분획물의 항산화 효과, 항트롬빈 효과 및 암 형성과 암 전이 능력이 우수하다고 이미 보고된 YD-10B 인간구강암세포주에서의 암 침윤 억제 효과를 조사하였다.
  • 하지만 이들의 다양한 질환과의 상호 연관된 기능과 기전에 대한 연구는 여전히 부족한 실정이어서 이 들에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 생강 유기용매 분획물들의 YD-10B 인간구강암세포에서 PMA에 의한 암 침윤 및 MMP-2와 MMP-9 활성 증가에 미치는 효과를 조사하였다. 이를 위하여 40 μg/ml 농도의 생강 유기용매 분획물들과 0.
  • 본 연구에서는 생강 유기용매 분획물들의 YD-10B 인간구강암세포에서 thrombin에 의한 암 침윤 및 MMP-2와 MMP-9 활성 증가에 미치는 효과를 조사하였다. 이를 위하여 40 μg/ml 농도의 생강 유기용매 분획물들과 2.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
생강의 매운맛을 내는 성분은 무엇이고 특성은 무엇인가? 생강은 한약처방의 거의 절반에 약재로 쓰이고 있을 정도로 다양한 약효를 나타내며 사용하는 방법도 다양하다. 특유의 맛과 향기를 지니고 있어 제약, 식품, 제과, 화장품 등 이용범위도 넓어지고 있으며, 매운맛의 주성분인 6-gingerol은 항산화 및 항염증의 특성을 가진 것으로 잘 알려져 있다[2, 8, 9]. 또한 생강은 혈소판응집 억제효과, 혈액응고를 막는 효과와 혈관을 확장하는 효과와 함께 항암효과 등 다양한 약리효과를 나타내는 것으로 알려져 있다[14, 19].
구강편평세포암종은 어떤 암인가? 구강편평세포암종은 구강 내에서 발생하는 가장 흔한 암의 형태로서, 구강암의 90%이상을 차지한다. 구강암은 국소적인 침윤의 양상을 나타내며 또한 조기진단과 치료가 용이하여 암예방을 위한 유용한 모델로 인정되고 있다.
혈전이 생성되어 지혈이 되는 과정은? 혈전은 혈소판과 섬유소의 복합체로 이루어진 불용성 고분자물질이다. 혈관 내 출혈이 발생하면 출혈부위에 혈소판과 섬유소원에 의한 응집체가 형성되며 여기에 thrombin이 작용하여 섬유소원으로부터 생긴 섬유소와 혈소판으로 이루어진 혈전이 생성되며 지혈과정이 끝난다[6]. 응고 기전에 있어서 가장 중심적인 역할을 하는 것이 thrombin이며 이들 작용과 연관된 인자들(ex, Factor Xa)에 관련된 연구들이 증가되고 있다[27].
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참고문헌 (28)

  1. Back, M., Ketelhuth, D. F. and Agewall, S. 2010. Matrix metalloproteinases in atherothrombosis. Prog. Cardiovasc. Dis. 52, 410-428. 

  2. Bang, M. H., Song, J. C., Kim, S. L., Hur, H. S. and Baek, N. I. 2001. Isolation of natural antioxidants from the root of Zingiber officinale R. J. Kor. Soc. Agric. Chem. Biotechinol. 44, 202-205. 

  3. Blois, M. S. 1958. Antioxidant determinations by the use of a stale free radical. Nature 181, 1119-1120. 

  4. Chernov, A. V. and Strongin, A. Y. 2011. Epigenetic regulation of matrix metalloproteinases and their collagen substrates in cancer. Biomol. Concepts 2, 135-147. 

  5. Choi, Y. H. and Kim, S. O. 2012. Grnistein suppresses TPA-induced matrix metalloproteinases activity and cell invasion in human breast adenocarcinoma cells. J. Life Sci. 22, 964-969. 

  6. Daka, M. D. and Semba, C. P. 1995. Thrombolytic therapy in venous occlusive disease. J. Vasc. Interv. Radiol. 6, 73-77. 

  7. Doljak, B., Stegnar, M. U., Urleb, S., Kreft, A., Umek, M., Ciglaric, B. S. and Popovic, T. 2001. Screening for selective thrombin inhibitor in mushrooms. Blood Coagul. Fibrinolysis. 12, 123-128. 

  8. Lee, H. R., Lee, J. H., Park, C. S., Ra, K. R., Ha, J. S., Cha, M. H., Kim, S. N., Choi, Y., Hwang, J. and Nam, J. S. 2014. Physicochemical properties and antioxidant capacities of different parts of Ginger (Zingiber officinale Roscoe). J. Kor. Soc. Food Sci. Nutr. 43, 1369-1379. 

  9. Ling, H., Yang, H., Tan, S. H., Chui, W. K. and Chew, E. H. 2010. 6-shogaol, and active constituent of ginger, inhibits breast cancer cell invasion by reducing matrix metalloproteinase-9 expression via blockade of nuclear factor-kB activation. British J. Pharmcol. 161, 1763-1777. 

  10. Hwang, Y. S., Park, K. K. and Chung, W. Y. 2012. Kalopanaxsaponin a inhibits the invasion of human oral squamous cell carcinoma by reducing metalloproteinase-9 mRNA stability and protein trafficking. Biol. Pharm. Bull. 35, 289-300. 

  11. Kaufmann R, Junker, U., Junker, K., Nuske, K., Ranke, C., Zieger, M. and Scheele, J. 2002. The serine proteinase thrombin promotes migration of human renal carcinoma cells by a PKA-dependent mechanism. Cancer Lett. 180, 183-190. 

  12. Kim, J., Lee, J. W., Kim, S. I., Choi, Y. J., Lem W. K., Jeong, M. J., Cha, S. H., Lee, H. J., Chun, W. and Kim, S. S. 2011. Thrombin-induced migration and matrix mettaloproteinase-9 expression are regulated by MAPK and PI3K pathwaysin C6 glioma cells. Kor. J. Physiol. Pharmacol. 15, 211-216. 

  13. Kim, J. H. and Kim, E. J. 2016. Effect of Anti-oxidant, Anti-inflammatory and Anti-invasive of PMA-induced matrix metalloproteinase (MMP-2) and MMP-9 activities of Water Extract and Solvent Fractions of Saururus chinensis. J. Life Sci. 26, 584-591. 

  14. Kim, E. J., Che, Z. M., Park, Y. J., Hwang, Y. S., Kim, K. Y., Jung, D. W., Jeon, N. K., Choi, Y. W., Lee, E. J. and Kim, J. 2009. Morphogenesis and biological significance of spindle cell transformation in a spindle cell carcinoma. Cancer Lett. 275, 61-71. 

  15. Kim, J. H. 2011. Physiological effects of hot water extract and solvent fractions of Carthamus tinctorius L. J. Exp. Biomed. Sci. 17, 157-165. 

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  18. Kim, Y. J., Kim, C. K. and Kwon, Y. J. 1997. Isolation of antioxidative components of Perillae semen. Kor. J. Food Sci. Technol. 29, 38-43. 

  19. Lee, E. J., Kim, J., Lee, S. A., Kim, E. J., Chun, Y. C., Ryu, M. H. and Yook, J. I. 2005. Characterization of newly established oral cancer cell lines derived from six squmous cell carcinoma and two epidermoid carcinoma cells. Exp. Mol. Med. 37, 379-390. 

  20. Mignatti, P. and Fifkin, D. B. 1993. Biology and biochemistry of proteinases in tumor invasion. Physiol. Rev. 73, 161-195. 

  21. Mook, O. R., Frederiks, W. M. and Van Noorden, C. J. 2004. The role of gelatinases in colorectal cancer progession and metastasis. Biochem. Biophys. Acta 1705, 69-89. 

  22. Oh, H. S. and Kim, J. H. 2008. Physiological functionalities of solvent fractions isolated from Crataegi fructus. J. Exp. Biomed. Sci. 14, 249-255. 

  23. Park, K. Y., Lee, S. J., Lee, K. I. and Rhee, S. H. 2005. The antitumor effects in sarcoma-180 tumor cell of mice administered with japanese apricot, garlic ginger doenjang. Kor. J. Food Cookery Sci. 21, 599-606. 

  24. Radjabi, A. R., Sawada, K., Jagadeeswaran, S., Eichbichler, A., Kenny, H. A., Montag, A., Bruno, K. and Lengyel, E. 2008. Thrombin induces tumor invasion through the induction and association of matrix metalloproteinase-9 and ${\beta}1$ -integrin on the cell surface. J. Biol. Chem. 283, 2822-2834. 

  25. Scivastava, K. C. and Mustafa, T. 1989. Spices: antiplatelet activity and prostanoid metabolism. Prostaglandins Leukot. Essent. Fatty Acids. 38, 255-266. 

  26. Sudbo, J., Bryne, M., Mal, L., Lotan, R., Reith, A. and Kildal, W. 2003. Molecular based treatment of oral cancer. Oral Oncol. 39, 749-758. 

  27. Turpie, A. G. 2007. Oral, direct factor Xa inhibitors in devel opment for the prevention and treatment of thromboembolic diseases. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 27, 1238-1247. 

  28. Wang, L., Luo, J. and He, S. 2007. Induction of MMP-9 release from human dermal fibroblast by thrombin. BMC Cell Biol. 8, 1-9. 

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