[논문]종양이식 생쥐모델에서 도두(刀豆), 우방근(牛蒡根) 추출물의 대장암 억제 효과

장지혜; 지건영; 최형석; 양원경; 김한영; 김근회; 강형식; 이영철; 김승형

doi:10.6116/kjh.2017.32.5.27.

종양이식 생쥐모델에서 도두(刀豆), 우방근(牛蒡根) 추출물의 대장암 억제 효과
Suppression of colon cancer by administration of Canavalia gladiata D.C. and Arctium lappa L., Redix extracts in tumor-bearing mice model 원문보기

大韓本草學會誌 = The Korea journal of herbology, v.32 no.5, 2017년, pp.27 - 38

장지혜 (전남대학교 생물과학.생명기술학과) , 지건영 (전남대학교 생물과학.생명기술학과) , 최형석 (대전대학교 동서생명과학연구원) , 양원경 (대전대학교 동서생명과학연구원) , 김한영 (애경중앙연구소) , 김근회 (애경중앙연구소) , 강형식 (전남대학교 생물과학.생명기술학과) , 이영철 (상지대학교 한의과대학) , 김승형 (대전대학교 동서생명과학연구원)

Abstract ▼ AI-Helper

Objective : In the present study, we examined whether Canavalia gladiata D.C. (CG) and Arctium lappa L., Redix (AL) mixture (CGAL), their components, lupeol and chicoric acid, regulate immune system and suppress the tumor in vitro and in vivo. Methods : LPS-induced reactive oxygen species (ROS) and nitric oxide (NO) were measured after treatment with CG extract (CGE), CGAL, lupeol, chicoric acid and lupeol and chicoric acid mixture (lupeol+CA) in Raw264.7 cell. To determine the effect of CGE on immune responses, immune cell population and IgG production were assessed in mice. To investigate the effect of CGAL and their component on anti-tumor activity, tumor volume and weight were measured, cell cycles and immune cell population were analyzed in MC38 injected tumor bearing mice. Also, NK cell activity was determined in splenocyte isolated from tumor bearing mice. Results : CGE, CGAL, lupeol, chicoric acid and lupeol+CA decreased the LPS-induced ROS and NO production without cell toxicity in RAW264.7 cells. CGE increased the immune cell populations of $CD4^+T$, $CD8^+T$ and macrophages in various immune organ of mice. In tumor bearing mice, CGAL, lupeol, chicoric acid and lupeol+CA suppressed tumor volume and weight. In cell cycle analysis, they decreased the percentages of S phase. In addition, CGAL, lupeol, chicoric acid and lupeol+CA immune cell populations of $CD4^+T$, $CD8^+Tcell$, NK cell and macrophage in tumor as well as NK cell activity. Conclusion : CGAL and its compounds may enhance immune responses and suppress tumor growth, and may be capable of developing health functional foods.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

또한, 이러한 刀豆와 牛蒡根의 다양한 효능에 대한 활성 성분에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 刀豆와 牛蒡根의 추출물의 혼합물과 그들의 성분의 항염증, 면역 활성 등 면역조절에 대한효과와 항암 효과를 평가하고자 한다.

제안 방법

활성화된 Cytotoxic T세포는 목적한 세포를 직접 제거하여 암세포의 증식을 억제한다^5,35). CGE의 면역 활성에 대한 효과를 평가하고자 CGE을 경구 투여한 후 면역기관 (비장, 림프절, 장간막림프절)에서 면역세포들의 수와 활성을 평가하였다. CGE은 마우스의 면역기관에서 B220⁺/CD69⁺세포와 CD8⁺/CD69⁺T세포, CD4⁺/CD69⁺T세포의 수를 증가시켰고 macrophage의 활성을 증가시킨 것을 확인하였다.
본 연구는 면역기능에의 불균형에 의한 질병을 예방하기 위해 인체에 안전하면서도 면역기능을 증진시킬 수 있는 식품소재로 刀豆와 牛蒡根을 선정하여, in vitro와 in vivo모델에서CGE, CGAL, 이들의 성분인 lupeol, chicoric acid, lupeol+CA에 의한 항염증, 면역증진 및 항암효과를 연구한 결과는 다음과 같다.

대상 데이터

7 (ATCC^®TIB-71™)는 American Type Culture Collection (ATCC, Manassas, USA)에서 구입하였으며, DMEM (Dulbecco's modified Eagle's medium) (Gibco,Grand Island, USA) 배지에 10% Fetal bovine serum(Gibco, USA)과 Antimyotic-Antibiotics (Gibco, USA)를첨가하여 사용하였다. C57BL6 murine colon adenocarcinoma cells인 MC38 (CVCL_B288) 세포주는 RPMI-1640 (Gibco,Grand Island, USA) 배양액에 10% Fetal bovine serum(Gibco, USA)과 Antimyotic-Antibiotics (Gibco, USA)를첨가하여 사용하였다. 두 세포주 모두 항온 (37℃)과 항습(95%)을 유지하는 5% CO₂ incubator에서 배양하였다.
RAW264.7 (ATCC^®TIB-71™)는 American Type Culture Collection (ATCC, Manassas, USA)에서 구입하였으며, DMEM (Dulbecco's modified Eagle's medium) (Gibco,Grand Island, USA) 배지에 10% Fetal bovine serum(Gibco, USA)과 Antimyotic-Antibiotics (Gibco, USA)를첨가하여 사용하였다. C57BL6 murine colon adenocarcinoma cells인 MC38 (CVCL_B288) 세포주는 RPMI-1640 (Gibco,Grand Island, USA) 배양액에 10% Fetal bovine serum(Gibco, USA)과 Antimyotic-Antibiotics (Gibco, USA)를첨가하여 사용하였다.
1 (PK136, ratIgG2b)는 Biosciences (Franklin Lakes, USA)에서 구매하였고, NO (KGE001, R&D system, USA)와 IgA ELISA(ab137980, abcam, USA)을 구매하여 사용하였다. 또한 실험에 사용한 刀豆 (Canavalia gladiata D.C.)는 ㈜콩세상(충북제천,한국)에서 구입하여 사용하였으며, 牛蒡根 (Arctiumlappa L., Radix)은 갑당약초 (충북제천,한국)에서 정선하여 구입한 후, 상지대학교 본초학교실 이영철 교수가 최종검정하였다. 검정된 刀豆와 牛蒡根추출물은 이지은 등³¹)논문에 의거하여 추출하였다.
수컷6주령 C57BL/6 마우스는 대한바이오링크 (Daehanbio,Eumseong Dukho-ro 277, Korea)에서 구입하였다. 할란사료 (2018S, Harlan, USA)와 음수는 케이지에 비치하여 자유섭식하도록 하였으며 명암주기 (light : dark cycle)는12시간 주기로 조절하였다.

데이터처리

모든 측정결과는 독립적인 실험에서 도출된 대푯값의 평균(mean)과 표준편차 (standard deviation; SD)로 나타내었다. 데이터분석은 SPSS (statistical package for the social sciences, version 14.0, SPSS Inc, Chicago, IL, USA)을이용하였고, 각 군의 유의성은 p<0.05 수준으로 Duncan's multiple range test와 t-test에 의해 검정하였다.

성능/효과

7. 대장암 모델에서 암조직에 침윤된 면역세포의 아형을 분리한 결과 CGAL14, lupeol, chicoric acid, lupeol+CA 는 대조군에 비하여 CD3⁺/CD4⁺, CD3⁺/CD8⁺T, CD4⁺/ CD69⁺, CD8⁺/CD69⁺, B220⁺/CD69⁺, C11b⁺/CD69⁺, NK1.1⁺/CD69⁺등 세포 수 및 활성세포들이 증가를 나타내었고, 특히 NK세포의 활성이 증가되었다.
7 세포에서 LPS 유도에 의한 염증 반응에 대한 영향을 평가하였다. 그 결과, CGAL14에서 항염증 효과와 마찬가지로 lupeol, chicoricacid와 lupeol+CA는 LPS 유도에 의해 증가된 ROS 생성량 및 NO 생성량을 감소시켜 항염증 효과를 보이는 것을 확인하였다.
이러한 결과로 CGE, CGAL14, 그들의 성분인 lupeol, chicoric acid, lupeol과 chicoric acid의 혼합물은 항염증 효과, 면역증진활성 및 항암 효과를 확인하였다. CGAL14의 이러한 효과는 lupeol과 chicoric acid의 효과로 기인한다는 것을 시사한다.

후속연구

CGAL14의 이러한 효과는 lupeol과 chicoric acid의 효과로 기인한다는 것을 시사한다. CGAL14는 면역조절관련 질병의 발생을 예방하고 면역력을 높이는데 도움이 되는 하나의 천연물질로서의 가능성이 있다고 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	국내 3대 사망원인은 무엇인가?	2015년 국내 사망원인 통계자료에 의하면 국내 3대 사망원인 암, 심장 질환, 뇌혈관 질환 중 하나로, 암의 발병률 및 암으로 인한 사망은 세계적으로 증가하고 있으며 인구의 고령화,식습관 서구화 등 생활 환경적인 요인의 변화로 인해 국내에서도 암 발생률은 점점 증가하고 있다1). 그러나 현대의학의 발달에도 불구하고 암을 치료하는데 효과적인 치료제의 개발은아직까지 미비한 실정이다.
	후천적 면역반응의 2가지 종류인 체액성 면역반응과 세포성 면역반응은 무엇인가?	후천적 면역반응은 항원 특이적인 반응으로 항원을 제거하는 반응에 따라 체액성 면역반응과 세포성 면역반응으로 나눠진다. 체액성 면역반응은 B세포에서 노출된 항원에 대한 구조 특이적인 항체를 생성하는 항체 매개 반응이며, 세포성 면역 반응은helper T세포 (CD4+),cytotoxic T세포 (CD8+) 등 T세포, B세포 및 항원제시세포(Antigen presenting Cell)의 조절을 통한 세포 간 상호작용에 의해 발생되는 면역반응으로 감염으로부터 생체를 보호하거나 암의 성장을 억제하고, 다양한 사이토카인들을 분비하여 면역체계를 활성화한다4,5). 선천적 면역반응에 관여하는 세포로는 natural killer cell (NK)와 macrophages가 있으며,macrophages는 다양한 사이토카인을 생산하여 면역세포의 활성화로 간접적으로 암세포 억제에 기여하고, NK세포는 직접적으로 암세포에 대하여 살해활성을 가져 암세포의 증식을 억제한다6,7).
	암 발생률이 증가하는 요인은 무엇인가?	2015년 국내 사망원인 통계자료에 의하면 국내 3대 사망원인 암, 심장 질환, 뇌혈관 질환 중 하나로, 암의 발병률 및 암으로 인한 사망은 세계적으로 증가하고 있으며 인구의 고령화,식습관 서구화 등 생활 환경적인 요인의 변화로 인해 국내에서도 암 발생률은 점점 증가하고 있다1). 그러나 현대의학의 발달에도 불구하고 암을 치료하는데 효과적인 치료제의 개발은아직까지 미비한 실정이다.

참고문헌 (37)

Jin SJ, Yun SG, Oh YN, Lee JY, Park HJ, Jin KS, Kwon HJ, Kim BW. Induction of G2/M Arrest and Apoptosis by the Methanol Extract of Typha orientalis in Human Colon Adenocarcinoma HT29 Cells.. Korean J Microbiol Biotechnol. 2013 ; 41 : 425-432.

원문보기 상세보기
Oh YN, Jin SJ, Park HJ, Kwon HJ, Kim BW. Antioxidative and Anti-cancer Activities by Cell Cycle Regulation of Salsola collina Extract Korean J Microbiol Biotechnol. 2014 ; 42 : 73-81.

원문보기 상세보기
Hur JW, Cho EH, Lee BK, ULee UY, Yoon TJ. The Enhanced Effect of Oplopanax elatus Nakai on the Immune System and Antitumor Activity. Korean J Food Nutr. 2013 ; 26 : 375-382.

원문보기 상세보기
Goldby Ra, Kindt TJ, Osborne BA, Kudy J. 2003. Immunology. 5th ed. WH Freeman and Company, New York, NY, USA. p 5-11.
Dranoff G. Cytokines in cancer pathogenesis and cancer therapy. Nat Rev Cancer. 2004 ; 4 : 11-22.

상세보기
Gough MJ, Melcher AA, Ahmed A, Crittenden MR, Riddle DS, Linardakis E, Ruchatz AN, Emiliusen LM, Vile RG. 2001. Macrophages orchestrate the immune response to tumor cell death. Cancer Res. 2001 ; 61 : 7240-7247.

상세보기
Weiss JM, Subleski JJ, Wigginton JM, Wiltrout RH. Immunotherapy of cancer by IL-12-based cytokine combinations. Expert Opin Biol Ther. 2007 ; 7 : 1705-1721.

상세보기
Mishra KP, Padwad YS, Jain M, Karan D, Ganju L, Sawhney RC. Aqueous extract of Rhodiola imbricata rhizome stimulates proinflammatory mediators via phosphorylated $I{\kappa}B$ and transcription factor nuclear factor- ${\kappa}B$ . Immunopharmacolo immunotoxicol. 2006 ; 28 : 201-212.

상세보기
Purseglove JW. Canavalia gladiata (Jacq.) D.C. In Tropical crops:Dicotyledons 1968 : 1 ; p. 245. London: Longmans & Green.
Spoladore DS, Joao P, Feijao T. Chemical composition of seeds of Canavalia gladiata D.C." Bragantia. 1987 ; 46 : 133-139.

상세보기
Weiser MM. Concanavalin A agglutination of intestinal cells from the human fetus. Science. 1972 ; 177 : 525-526.

상세보기
Vitale G, Stefano S, Claudio F. Oxidative stress and the ageing endocrine system. Nat Rev Endocrinol. 2013 ; 9 : 228-240.

상세보기
Bronsart L, Nguyen L, Habtezion A, Contag C. Reactive Oxygen Species Imaging in a Mouse Model of Inflammatory Bowel Disease. Mol Imaging Biol. 2016 ; 18 : 1-6.
Block KI, Mark NM. Immune system effects of echinacea, ginseng, and astragalus: a review. Integr cancer thera. 2003 ; 2 : 247-267.

상세보기
Smart J. Canavalia gladiata (Jacq.) D.C. (Sword bean). In Tropical pulses. 1976 : p. 58. London:Longman.
Cho YS, Bae YI, Shim KH. Chemical components in different parts of Korean sword bean(canavalia gladiata). Korean J Postharvest Sci Technol. 1999 ; 6 : 475-480.
Zhong Hua Cao. The Health Department and National Chinese Medicine Management Office, 2nd ed. Chinese Materia Medica. Shanghai Science Technology Publication. 1998 ; 385-388.
Jeon KS, Na HJ, Kim YM, Kwon HJ. Antiangiogenic activity of 4-O-methylgallic acid from Canavalia gladiata, dietary legume. Biochem Biophys Res Commum. 2005 ; 330 : 1268-1274.

상세보기
Ekanayake S, Skog K, Asp NG. Canavanine content in sword bean (Canavalia gladiata): Analysis and effect of processing. Food Chem Toxicol. 2007 ; 45 : 797-803.

상세보기
Kim KA. Screening of Antioxidants from Canavalia gladiata D.C. Master thesis, KonKuk Univ, Seoul, Korea. 2000; 22: 7-13.
Nimenibo-Uadia R. Effect of aqueous extract of Canavalia ensiformis seeds on hyperlipidaemia and hyperketonaemia in alloxan-induced diabetic rats. Biokemistri. 2003 ; 15 : 7-15.
Jin M, Choi JK, Choi YA, Kim YY, Baek MC, Lee BH, Jang YH, Lee WJ, Lee SJ, Kim do W, Lee HS, Park EK, Lee S, Park ZY, Kim SH. 1,2,4, 5-Tetramethoxybenzene Suppresses House Dust Mite-Induced Allergic Inflammation in BALB/c Mice. Int Arch of Allergy Immunol. 2016 ; 170 : 35-45.

상세보기
Kim OK, Chang JY, Nam DE, Park YK, Jun W, Lee J. Effect of Canavalia gladiata Extract Fermented with Aspergillus oryzae on the Development of Atopic Dermatitis in NC/Nga Mice. Int Arch Allergy Imunol. 2015 ; 168 : 79-89.

상세보기
Nizamutdinova IT, Kim YM, Chung JI, Shin SC, Jeong YK, Seo HG, Kim HJ. Anthocyanins from black soybean seed coats stimulate wound healing in fibroblasts and keratinocytes and preventinflammation in endothelialcells. Food Chem Toxicol. 2009 ; 47 : 2806-2812.

상세보기
Lou Z, Hong Y, Liu Y, Xinyl S, Ai L, Wang H, Jiao A, Tang Y. Effect of ethanol fraction of burdock leaf on biofilm formation and bacteria growth. Eur Food Researd Technol. 2014 ; 239 : 305-311.

상세보기
Foster S, Duke JA. A field guide to medicinal plants and herbs of eastern and central North America. Houghton Mifflin Harcourt. 2000 ; 2 : 186-187.
Lou Z, Wang H, Zhu S, Zhang M, Gao Y, Ma C, Wang Z. Improved extraction and identification by ultra performance liquid chromatography tandem mass spectrometry of phenolic compounds in burdock leaves. J Chromatogr A. 2011 ; 1217 : 2441-2446.
Jaiswal, Rakesh, Nikolai Kuhnert. Identification and characterization of five new classes of chlorogenic acids in burdock (Arctium lappa L.) roots by liquid chromatography/tandem mass spectrometry. Food funct. 2011 ; 2 : 63-71.

상세보기
Chan YS, Cheng LN, Wu JH, Chan E, Kwan YW, LeeSM, Chan SW. A review of the pharmacological effects of Arctium lappa. Inflammopharmacology. 2011 ; 19 : 245-254.

상세보기
Nizamutdinova IT, Kim YM, Chung JI, Shin SC, Jeong YK, Seo HG, Kim HJ. Anthocyanins from black soybean seed coats stimulate wound healing in fibroblasts and keratinocytes and preventinflammation in endothelialcells. Food Chem Toxicol. 2009 ; 47 : 2806-2812.

상세보기
Lee JE, Roh SS, Kim HY, Kim KH, Kim SH. Enhancement of immune activities of Canavalia gladiata & Arctium lappa complexes in immobilization stress mouse model. Kor J Herbol. 2017; 32 : 1-13.

원문보기 상세보기
Zamora R, Vodovotz Y, Billiar TR. Inducible nitric oxide synthase and inflammatory diseases. Mol Med. 2000 ; 6 : 347-373.
Hofseth LJ, Ying L. Identifying and defusing weapons of mass inflammation in carcinogenesis. Biochim Biophys Acta. 2006 ; 1765 : 74-84.
Yun HY, Dawson VL, Dawson TM. Neurobiology of nitric oxide. Crit Rev Neurobiol. 1996 ; 10 : 291-316.

상세보기
Liu Y, Jiao F, Qiu Y, Li W, Qu Y, Tian C, Li Y, Bai R, Lao F, Zhao Y, Chai Z, Chen C. Immunostimulatory properties and enhanced TNF- ${\alpha}$ mediated cellular immunity for tumor therapy by C60 (OH) 20 nanoparticles. Nanotechnology. 2009 ; 20 : 415102.

상세보기
Lee JH, Kim YC, Woo HJ. Study on the anticancer effect of Acanthopanax sessiliflorus. J Korean Oriental Med. 1999 ; 20 : 464-475.
Malumbres M, Barbacid M. Cell cycle, CDKs and cancer: a changing paradigm. Nat Rev Cancer. 2009 ; 9 : 153-166.

상세보기

저자의 다른 논문 :

LOADING...

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증