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Trametes cubensis 버섯 추출물이 소의 대동맥 내피세포의 혈관 기능에 미치는 효능
Effect of Trametes cubensis Extract on Vascular Function of Bovine Aortic Endothelial Cells 원문보기

한국균학회지 = The Korean journal of mycology, v.48 no.1, 2020년, pp.1 - 13  

장수정 (단국대학교 분자생물학과) ,  이동형 (단국대학교 미생물학과) ,  김성환 (단국대학교 미생물학과) ,  박헌용 (단국대학교 분자생물학과)

초록
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버섯은 예로부터 암과 염증 질환의 약재로써 많이 사용되어왔다. Trametes cubensis 버섯종은 현재까지 많은 연구가 이루어지지 않았고, 형태학적 특성만 알려져 있고 효능에 관한 연구 보고가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 T. cubensis 균사체 추출물(Trametes cubensis extract, TCE)의 혈관생리학적 효능을 알아보기 위해 세포와 분자수준에서의 연구를 수행하였다. 먼저 TCE를 처리하였을 때, 세포 독성은 없었고 세포성장을 촉진시켰다. 또한 세포이동이 TCE에 의해 증가하는 것을 확인하였다. 다음으로 LPS (Lipopolysaccharide)에 의해 유도된 THP-1 세포의 내피세포 부착이 TCE에 의해 억제되는 것을 확인하였다. 또한 세포신호전달 경로 분석을 한 결과, TCE에 의해 활성산소가 증가하였으며, Akt억제를 통하여 p38 MAPK가 활성화되었다. 그리고 TCE가 촉발하는 세포성장, 세포이동, 단핵구 부착 등은 p38 MAPK (mitogen-activated protein kinase)에 의해 조절되었으며, 활성산소와는 관련이 없었다. 결론적으로, TCE는 세포성장, 세포이동, 단핵구 부착을 조절하였으며, 이는 TCE가 동맥경화와 같은 심혈관계 질환의 예방 및 치료제 혹은 혈관기능개선제로 개발될 가능성이 있음을 암시한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Mushrooms have been extensively used as traditional medicines to treat cancer and inflammatory diseases. In this study, we examined whether Trametes cubensis extract (TCE) exerted beneficial effects on cardiovascular function. First, we demonstrated that TCE was non-cytotoxic and enhanced cell proli...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • TCE는 Akt/p38 MAPK가 포함되는세포 신호전달 경로를 활성화하여 세포성장과 세포이동, 그리고 이종세포간 부착을 조절한다는 것을 규명한 본 연구결과는 TCE가 작용하는 혈관기능에 관여하는 분자기전에 관한 기반지식을 제공하는 것이다. 정리하면, TCE는 혈관내피세포에서 Akt 활성 억제를 통하여 p38 MAPK를 활성화 시킴으로써 세포성장과 이동을 촉진하고 단핵구 세포의 혈관내피세포 부착을 억제하는 효능이 있음을 알 수 있다(Fig.
  • TCE를 처리하였을 때 어떤 신호 전달 경로가 조절되는 지 알아보기 위해 다양한 신호전달 단백질들의 활성을 알아보았다. Fig.
  • 항염증 기능은 혈관의 기능과 불가분의 관계에 있다. 따라서 본 연구에서는 TCE가 혈관기능에 어떤 효과가 있는가를 파악하고자 하였다.
  • 위의 결과를 종합해 보면 TCE는 p38 MAPK의 활성을 증가시켰으며 세포성장, 세포이동과 LPS에 의해 촉발된 이종세포간 부착을 감소시켰다. 따라서 세포성장, 세포이동과 이종세포부착이 p38 MAPK에 의해 조절되는지 알아보기 위해 p38 MAPK 억제제인 SB203580을 처리하고 각각의 생리활성을 관찰하였다. Fig.
  • 본 연구에서는 TCE가 혈관에서 우리가 추론한 기능을 알아보기 위하여 다양한 세포생물학적인 실험을 수행하였다.
  • 본 연구에 사용한Trametes cubensis 버섯은 그러한 환경변화 때문에 국내에서 재배가 가능한 버섯으로 새로운 자원이 될 수 있다. 새로운 생물자원으로의 가치를 평가하기 위해 본 연구에서는 TCE의 혈관 내에서 어떤 기능을 갖는지를 규명하고자 하였다. 본 연구를 통해 10 pg mL-1-1 ng mL-1 정도의 낮은 농도의 TCE는 혈관내피세포의 성장과 이동을 촉진시키는 것으로 나타났다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
구멍장이버섯과 버섯 추출물의 효능은? Trametes cubensis 버섯은 구멍장이버섯과(Polypoaceae)의 송편버섯 (Trametes)속의 버섯으로 아열대로 변하고 있는 국내의 환경에 맞추어 재배가 가능하여 국내 생물산업의 자원으로 활용이 가능하다[2]. 구멍장이버섯과 버섯 추출물의 효능은 human immunodeficiency virus (HIV) type 1 의 활성을 저해하고 세포독성이 있는 것으로 알려져 있지만[3], T. cubensis 버섯 추출물(Trametes cubensis extract, TCE)의 기능성 연구는 매우 미흡하다.
T. cubensis 버섯의 기능성 물질 중, 항염과 항암효과를 가지고 있는 물질은? cubensis 버섯의 기능성 물질은 아마도 페놀계[8], 알칼로이드[9], 다당류[10] 물질에포함될 수 있다. 그중에서도 β-glucan 이라는 물질은 항염과 항암의 효과를 가지고 있다[11,12]. 이를 근거로 추측해보면 TCE는 항염증 이나 항암효과 있을 것으로 예측할 수 있다.
혈관 내에서 염증반응은 무엇에 의해 시작되는가? 이러한 동맥경화는 혈관벽에 콜레스테롤이 과다하게 축적되어서 동맥경화반이 발생하여 성장하면서 혈관이 막히는 것으로 알려져 있고, 최근에는 그의 병인이 염증반응에 의해 발생한다고 알려졌다[14, 15]. 혈관내에서 염증반응은 알러지원이나 감염에 의해 시작된다. 염증반응이 발생한 곳에서는 cytokine이라 하는 면역반응을 유발하는 물질이 방출되고, 이 물질에 의해 혈액을 따라 순환하고 있던 단핵구들이 화학주성(chemotaxis)에 의해 염증반응이 발생한 곳으로 모이게 된다[16].
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참고문헌 (25)

  1. Aida M, Shuhaimi M, Yazid M, Maaruf AG. Mushroom as a potential source of prebiotics: A review. Trends in Food Sci Technol 2009;20:567-75. 

  2. Roy A. Studies on Indian polypores. V. Morphological and cultural characters of Trametes cubensis. Can J Bot 1982;60:1012-15. 

  3. Walder R, Kalvatchev Z, Garzaro D, Barrios M. 1996. In vitro activity of extracts from polyporaceae against human immunodeficiency virus type 1. Phytother Res 1996;10:497-503. 

  4. Kothari V, Seshadri S. In vitro antibacterial activity in seed extracts of Manilkara zapota, Anona squamosa, and Tamarindus indica. Biol Res 2010;43:165-8. 

  5. Halpern M, Raats D, Lev-Yadun S. The potential anti-herbivory role of microoganisms on plant thorns. Plant Signaling & Behavior 2007;2:503-4. 

  6. Pereina E, Barros L, Martins A, Ferreira I. Towards chemical and nutritional inventory of Portuguese wild edible mushrooms in different habitats. Food chem 2012;130:394-403. 

  7. Abdel AM. The history, fungal biodiversity, conservation, and future perspectives for mycology in Egypt. IMA Fungus 2010;1:123-42. 

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  10. Valverde ME, Hernandez-Perez T, Paredes-Lopez O. Edible mushrooms: Improving human health and promoting quality life. Int J Microbiol 2015;2015:376387. 

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  12. Mizuno M, Morimoto M, Minato K, Tsuchida H. Polysaccharides from Agaricus blazei stimulate lymphocyte T-cell subsets in mice. Biosci Biotechnol Biochem 1998;62:434-37. 

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  24. Seo Y, Park J, Choi W, Son DJ, Kim YS, Kim MK, Yoon BE, Pyee J, Hong JT, Go YM, et al. Antiatherogenic effect of resveratrol attributed to decreased expression of ICAM-1 (intercellular adhesion molecule-1). Arterioscler Thromb Vasc Biol 2019;39:675-84. 

  25. Go YM, Boo YC, Park H, Maland MC, Patel R, Pritchard Jr KA, Fujio Y, Walsh K, Darley-Usmar V, Jo H. Protein kinase B/Akt activates c-Jun NH(2)-terminal kinase by increasing NO production in response to shear stress. J Appl Physiol 1985;91:1574-81. 

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