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Chromium Trioxide의 독성에 대한 산수유 추출물의 항산화 효과
Antioxidative Effects of Cornis fructus Extract on Chromium Trioxide Toxicity 원문보기

Korean journal of clinical laboratory science : KJCLS = 대한임상검사과학회지, v.50 no.2, 2018년, pp.170 - 176  

서영미 (원광보건대학교 간호학과)

초록
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본 연구 목적은 산수유 추출물의 항산화 효과를 배양 C6 glioma 세포를 대상으로 조사하였다. 이 같은 목적을 위하여 C6 glioma 세포를 48시간 동안 배양한 후 6가 크롬의 세포독성 및 산수유 추출물의 방어효과를 조사하였다. 이외에 EDALDH 활성과 같은 항산화 효과를 분석하였다. 본 연구에서 $CrO_3$는 처리농도에 비례하여 세포생존율을 감소시켰다. 또한 이 과정에서 세포를 48시간 동안 20~40 uM로 각각 포함된 배양액에서 처리한 결과 $XTT_{50}$ 값은 33 uM로 나타났다. 항산화제인 CAT는 $CrO_3$로 유도된 세포독성에 의해 감소된 세포생존율을 유의하게 증가시켰다. 한편 산수유 추출물의 보호효과에 있어서, 산수유 추출물은 $CrO_3$만의 처리군에 비하여 세포생존율을 유의하게 증가시켰다. 동시에 산수유 추출물은 EDA와 LDH 활성과 같은 항산화 효과를 보였다. 이와 같은 결과로부터 $CrO_3$의 독성에 산화적 손상이 관련되어 있는 것으로 나타났다. 또한 산수유 추출물은 이의 항산화 효과에 의하여 $CrO_3$의 세포독성을 효과적으로 방어하였다. 결론적으로, 산수유 추출물과 같은 천연소재는 산화적 손상과 관련된 중금속에 의해 유발된 세포독성을 방어 내지는 치료하는데 유용한 치료적 요소의 하나로 생각된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study examined the antioxidative effects of Cornis fructus (CF) extract on cultured C6 glioma cells. For this purpose, cytotoxicity analysis of chromium trioxide ($CrO_3$) was performed and the protective effects of the CF extract on $CrO_3$-induced cytotoxicity was examin...

주제어

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문제 정의

  • 이 같은 현상은 CrO3가 세포 내 핵산물질인 DNA (deoxyribonucleic acid)의 합성방해나 또는 단백질의 합성을 억제한 결과도 배제할 수는 없지만[3], 그 보다는 CrO3 의 산화적 손상에 의해 세포가 퇴화 내지는 고사한 결과일 가능성이 클 것으로 생각된다. 따라서, 본 연구에서는 CrO3의 독성 과 산화적 손상과의 연관성을 조사하였다. 항산화제의 일종인 CAT를 배양 세포에 전 처리한 결과, 처리한 CAT의 처리 농도에 비례하여 CrO3에 의해 감소된 세포생존율을 유의하게 증가시켰다.
  • 이 같은 현상은 산수유 추출물 속에 함유된 linolic acid를 비롯한 gallic acid 및 saponin과 같은 항산화 성분의 상호작용의 결과에 기인한 것으로 생각된다[12]. 따라서, 본 연구에서는 산수유 추출물의 항산화능을 알아보기 위하여 전자공여활성 (EDA)을 비롯한 LDH 활성을 조사하였다. 본 연구의 EDA 측정 을 위해 140 ug/mL와 160 ug/mL의 산수유 시료를 처리한 결과 대조군에 비하여 유의한 전자공여능의 증가를 보였다.
  • 본 연구 목적은 산수유 추출물의 항산화 효과를 배양 C6 glioma 세포를 대상으로 조사하였다. 이 같은 목적을 위하여 C6 glioma 세포를 48시간 동안 배양한 후 6가 크롬의 세포독성및 산수유 추출물의 방어효과를 조사하였다.
  • 더욱이, 시험관내(in vitro) 정량적 분석방법이 개발되면서 정확하면서도 빠르고 간편하게 분석할 수 있는 계기가 마련되었다[15]. 본 연구는 중금속의 일종인 CrO3의 독성을 산화적 손상과 관련하여 조사함과 동시에 이의 중독 시 천연소재로부터 치료할 수 있는 물질을 항산화 측면에서 규명함으로서 병변치료에 유효한 새로운 물질의 탐색을 행하고자 시행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
산수유의 개화 특징은 무엇인가? 특히, 식물 중 산 유(Cornis fructus, CF)는 층층나무과(Cornaceae)에 속하는 낙엽관목으로 우리나라 전역에서 자생하고 있다. 산수유는 3∼ 4월에 잎보다 황색꽃이 먼저 피는데 8∼10월경에는 붉게 열매 를 맺으며 이의 생약명으로는 육조나 석조라고도 부른다[11]. 산수유는 cornin을 비롯한 loganin, linolic acid, saponin, gallic acid와 같은 성분들을 함유하고 있다.
산수유의 효능에는 어떠한 것들이 있는가? 특히, linoleic acid 나 gallic acid와 같은 성분은 항산화에 유효한 생리활성성분으 로 잘 알려져 있다[12]. 따라서, 산수유는 오래전부터 항균이나 항바이러스를 비롯한 다뇨증이나 월경과다 및 면역증강 등의 치료에 사용되어 왔다[13]. 그러나 아직까지 산수유의 항산화 에 대한 연구는 소수에 불과하다[11].
중금속류가 분진의 형태일 때에 인체에 어떠한 영향을 미치는가? 그러나 독성이 강해 인체가 잦은 노출에 폭로될 경우 심각한 질환을 일으키는 것으로 잘알려져 있다[1]. 특히, 뇌조직과 같이 혈액-뇌장벽(bloodbrain barrier, BBB)이 잘 형성된 경우는 크롬이나 수은 및 카드뮴과 같은 중금속이 직접 뇌실질을 통과하기 어렵지만, 이들이 분진이나 흄(fume)에 의해 피부를 통해 체내로 들어온 경우, 혈액을 통해 허파를 비롯한 위, 신장 및 뇌조직 등 다양한 장기에 침투함으로서 각종 질환을 유발한다는 것은 이미 잘 알려져 있다[3]. 특히, 6가 크롬은 3가 크롬과는 달리 생체막을 쉽게 통과 할 뿐만 아니라 독성이 매우 강하기 때문에 발암성과 돌연변이성이 높아 취급 시 각별한 주의가 요구된다[4].
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참고문헌 (22)

  1. Pattison DI, Davies MJ, Levina A, Dixon NE, Lay PA. Chromium (VI) reduction by catecholamines results in DNA cleavage in vitro: relevance to chromium genotoxicity. Chem Res Toxicol. 2001;14:500-510. http://dx.doi.org/10.1021/tx000229s. 

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  3. Zhang Q, Kluz T, Salnikow K, Costa M. Comparison of the cytotoxicity, cellular uptake, and DNA-protein induced by potassium chromate in lymphoblast cell line derived three different individuals. Biol Trace Elem Res. 2002;86:11-22. 

  4. Leonard S, Wang S, Zang L, Castranova V, Vallyathan V, Shi X. Role of molecular oxygen in the generation of hydroxyl and superoxide anion radicals during enzymatic Cr (VI)-induced carcinogenesis. J Environ Pathol Toxicol Oncol. 2000;19:49-60. 

  5. Bagchi D, Bagchi M, Stohs SJ. Chromium (VI)-induced oxidative stress, apoptosis cell death and modulation of p53 tumor suppressor gene. Mol Cell Biochem. 2001;222:149-158. 

  6. Gracia-Lopez D, Cuevas MJ, Almar M, Lima E, De-Paz JA, Gonzalez-Gallego J. Effects of eccentric exercise on NF-kB activation in blood mononuclear cells. Med Sci Sport Exerc. 2007;39:653-664. http://dx.doi.org/10.1249/mss.0b013e31802f04f6. 

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  12. Shahrzad SK, Aoyagi A, Winter A, Koyama I, Bitsch B. Pharmacokinetics of gallic acid and its relative bioavailability from tea in healthy humans. J Nutrition. 2001;131:1207-1210. http://doi.org/10.1093/jn/131.4.1207. 

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  20. Borenfreund E, Puerner A. A simple quantitative procedure using monolayer culture of cytotoxicity assay (HTD/NR-90). J Tiss Cult Meth. 1985;9:7-9. 

  21. Jung JY, Oh SK, Park SH, Yoon MY, Yu YW, Rim YS, et al. Antioxidative effect of Ajugamultiflora BUNGE extract on chromium trioxide, dermatitis inducer in cultured NIH3T3 fibroblast. J Invest Cosm. 2014;10:1-6. 

  22. Lee JK, Hong GY, Park YJ, Park ST. Effect of Cornis fructus extract on the cell adhesion ability and oxidative stress in cultured NIH3T3 fibroblasts injured by hydrogen peroxide. J Kor Soc People Plants Environ. 2008;11:49-57. 

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