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논문 상세정보

녹차의 폴리페놀류인 에피갈로카테킨-3-갈레이트에 의한 항노화, 항비만 및 항암효과에 대한 비교 분석

Comparative Analysis on Anti-aging, Anti-adipogenesis, and Anti-tumor Effects of Green Tea Polyphenol Epigallocatechin-3-gallate

초록

본 연구에서는 다양한 사람의 암세포주(SNU-601, MKN74, AGS, MCF-7, U87-MG 및 A-549)와 정상세포주 [MRC-5 섬유아세포, 사랑니 유래 중간엽 줄기세포(DSC), 3T3-L1 생쥐의 지방전구세포]에 녹차에 포함되어 있는 epigallocatechin-3-gallate (EGCG)를 처리하여 세포 증식, 세포 노화, 지방세포로의 분화, 말단소립복원효소 활성과 암세포의 전이 능력 등을 검증하여 항노화, 항비만 및 항암 효과를 서로 비교 조사하였다. MTT 분석에서 다양한 암세포주는 정상세포주보다 유의적으로 낮은 반억제농도값을 나타내었다. 10 uM의 EGCG가 포함된 배양액에서 정상체세포인 MRC-5와 DSC를 5 계대배양한 결과 세포증식 및 세포 노화에 큰 변화를 관찰하지 못하였고, 3T3-L1 생쥐의 지방전구세포를 지방분화 배양액에 EGCG를 첨가하여 지방세포로의 분화 억제를 유도하였지만 지방세포로의 분화를 역시 억제하지 못하였다. 그러나 여러 다양한 암세포주에 10 uM의 EGCG가 포함된 배양액에 배양한 결과 암세포의 세포증식 억제, 세포노화 유도, 말단소립복원효소 활성과 암세포의 전이 능력이 현저히 감소됨을 관찰하여 EGCG는 항노화나 항비만 효과보다는 항암효과에 더 효율적인 것으로 관찰되었고, 적당한 농도에서 잠재적인 항암물질로의 한 종류로 판단된다.

Abstract

The study compared the anti-aging, anti-adipogenesis, and anti-tumor effects of epigallocatechin-3- gallate (EGCG) in various cancer cell lines (SNU-601, MKN74, AGS, MCF-7, U87-MG, and A-549) and normal cell lines (MRC-5 fibroblasts, dental tissue-derived mesenchymal stem cells [DSC], and 3T3-L1 pro-adipocytes). Half inhibitory concentration ($IC_{50}$) values were significantly (p<0.05) higher in normal cell lines (~50 uM), when compared to that in cancer cell lines (~10 uM). For anti-aging effects, MRC-5 and DSC were exposed to 10 uM EGCG for up to five passages that did not display any growth arrest. Population doubling time and senescence-related ${\beta}-galactosidase$ ($SA-{\beta}-gal$) activity in treated cells were similar to untreated cells. For anti-adipogenic effects, mouse 3T3-L1 pre-adipocytes were induced to adipocytes in an adipogenic differentiation medium containing 10 uM EGCG, but adipogenesis in 3T3-L1 cells was not inhibited by EGCG treatment. For anti-tumor effects, the cancer cell lines were treated with 10 uM EGCG. PDT was significantly (p<0.05) increased in EGCG-treated SNU-601, AGS, MCF-7, and U87-MG cancer cell lines, except in MKN74 and A-549. The level of telomerase activity and cell migration capacity were significantly (p<0.05) reduced, while $SA-{\beta}-gal$ activity was highly up-regulated in EGCG treated-cancer cell lines, when compared to that in untreated cancer cell lines. Our results have demonstrated that EGCG treatment induces anti-tumor effects more efficiently as noted by decreased cell proliferation, cell migration, telomerase activity, and increased $SA-{\beta}-gal$ activity than inducing anti-aging and anti-adipogenesis. Therefore, EGCG at a specific concentration can be considered for a potential anti-tumor drug.

표 / 그림 (8)

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
에피갈로카테킨-3-갈레이트
에피갈로카테킨-3-갈레이트(EGCG)의 생리학적 효과는 무엇인가?
생체 혹은 세포에서 높은 반응성을 가지고 있는 활성 산소종을 제거하거나, 활성산소 등에 의해 손상된 DNA에 반응하여 세포 주기를 억제하여 세포 사멸을 억제하는 효과

녹차의 고형물에는 폴리페놀류, 카페인, 단백질, 아미노산, 탄수화물, 색소 성분, 효소, 비타민 및 여러 무기성분 등이 포함되어 있고, 이 중에서 폴리페놀(poyphenol)류의 가장 대표적인 물질이 에피갈로카테킨-3-갈레이트(epigallocatechin-3-gallate, EGCG)으로 알려져 있다.이 EGCG는 생체 혹은 세포에서 높은 반응성을 가지고 있는 활성 산소종을 제거하거나, 활성산소 등에 의해 손상된 DNA에 반응하여 세포 주기를 억제하여 세포 사멸을 억제하는 효과가 있으며[6, 8], 큰 쥐의 해마와 선조체에 자기영상 방사선을조사한 후, 이 전자기복사로부터 기인하는 산화스트레스를 약화시켜주었다는 보고가 있다[2]. EGCG의 또 다른 생리 활성효과로 항비만 효과가 널리 알려져 있다.

녹차
녹차의 고형물에 포함된 성분에는 무엇이 있는가?
폴리페놀류, 카페인, 단백질, 아미노산, 탄수화물, 색소 성분, 효소, 비타민 및 여러 무기성분 등

일반적으로 흔히 접할 수 있는 녹차(green tea)는 비만이 나암의 성장을 효율적으로 억제하고, 세포의 노화를 지연시킨다고 보고하고 있다[17, 30]. 녹차의 고형물에는 폴리페놀류, 카페인, 단백질, 아미노산, 탄수화물, 색소 성분, 효소, 비타민 및 여러 무기성분 등이 포함되어 있고, 이 중에서 폴리페놀(poyphenol)류의 가장 대표적인 물질이 에피갈로카테킨-3-갈레이트(epigallocatechin-3-gallate, EGCG)으로 알려져 있다.이 EGCG는 생체 혹은 세포에서 높은 반응성을 가지고 있는 활성 산소종을 제거하거나, 활성산소 등에 의해 손상된 DNA에 반응하여 세포 주기를 억제하여 세포 사멸을 억제하는 효과가 있으며[6, 8], 큰 쥐의 해마와 선조체에 자기영상 방사선을조사한 후, 이 전자기복사로부터 기인하는 산화스트레스를 약화시켜주었다는 보고가 있다[2].

항암 대체물질
최근 항암 대체물질로 녹차의 EGCG가 보고된 이유는?
EGCG는 암세포의 혈관신생(angiogenesis)을 억제하거나[29, 32], 암세포의 세포 주기를 G1기에 붙잡아두어 세포 성장을 지연시키고 NF-κB의 활성화로 세포자살을 유발한다고 보고하고 있다

또한, 암은 한국인의 사망률 1위를 차지하고 있는데, 녹차의 EGCG가 암세포의 성장을 효과적으로 억제할 수 있어 강력한 항암제 혹은 항암 대체물질의 후보라고 보고하고 있다[5]. 최근의 연구에서도 EGCG는 암세포의 혈관신생(angiogenesis)을 억제하거나[29, 32], 암세포의 세포 주기를 G1기에 붙잡아두어 세포 성장을 지연시키고 NF-κB의 활성화로 세포자살을 유발한다고 보고하고 있다[5, 9]. 이처럼 녹차의 EGCG는 항노화, 항비만 및 항암 등의 다양한 방면에 응용할 수 있는 녹차의 폴리페놀류에 속하는 식물 화학물질로 알려져 있다.

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