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Metformin에 의해 발생한 H4IIE 간암세포의 세포사멸 과정에서 자가포식의 역할
Role of autophagy in metformin-induced apoptosis of H4IIE hepatocellular carcinoma cells 원문보기

The Journal of Medicine and Life Science = 의생명과학, v.17 no.2, 2020년, pp.41 - 46  

백근호 (제주대학교 의학전문대학원 의학과) ,  박덕배 (제주대학교 의학전문대학원 의학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Metformin, a predominantly prescribed anti-diabetic drug for decades, has gained new insights for its anti-tumor activity in a variety of cancer cells. Our previous studies also showed the obvious pro-apoptotic activity of metformin and the underlying action mechanisms in hepatocellular carcinoma ce...

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문제 정의

  • 14,15) 이런 견해들로부터, 자가포식은 주어진 생리적, 병리학적 환경에 따라 서로 다른 역할을 담당하는 소위 양날의 검과 같은 세포활성으로 이해하여야 하므로 실제로 살아있는 각각의 세포들이 처해있는 환경이나 질병조건에 따라 서로 다른 활성이 나타나는 특이성을 이해하고 그에 따르는 작동기전을 규명하여야 한다. 본 연구는 배양 중인 간암세포에서 메트포르민이 세포사멸을 유발하는 과정에서 나타나는 자가포식의 바이오마커가 어떻게 변화하는지를 관찰하고 이러한 자가포식 현상이 세포사멸의 유발에 따른 현상인지, 아니면 세포사멸을 회피하기 위한 생존수단인지를 확인하기 위해 수행되었다.
  • 본 연구자들의 이전 연구에서 메트포르민이 포도당대사를 과도하게 증진하는 동시에 활성산소종의 생성을 증가시켰기 때문에 이러한 현상들이 세포의 자가포식에 어떤 영향을 미치는지를 판별하기 위해 메트포르민의 작용에 항산화제의 처리가 어떤 영향을 미치는지를 분석하였다. 항산화제인 NAC의 전처리는 메트포르민에 의해 감소한 세포생존도를 다시 유의하게 회복시켰다(Fig.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
메트포르민의 세포 수준에서의 작동기전은? 4-7) 실제 여러 후향적 연구들에서 제2형 당뇨병환자 그룹에서의 암발생률이 정상인에 비해 높게 나타난다.8-11) 세포수준에서의 작동기전으로는 메트포르민은 직접 세포사멸(apoptosis)을 일으키거나 세포증식(proliferation)을 억제하는 방법으로 항암활성을 유도할 수 있는데, 실제로 메트포르민은 AMPK 활성이나 mammalian target of rapamycin(mTOR)의 활성에 변화를 일으켜 세포증식이나 단백질합성에 영향을 미칠 수 있으나 여러 관련 연구들에도 불과하고 아직 메트포르민이 어떻게 암세포의 사멸을 유도하거나 증식을 억제하는지에 대한 자세한 작동기전은 아직 분명하게 밝혀져 있지 않다. 본 연구자들 또한 이전의 연구결과들에서 메트포르민이 간암세포의 포도당대사를 과도하게 증가시키는 과정에서 활성산소의 생성이 증가하여 이로 인한 산화스트레스가 세포사멸을 유도하는 중요한 요인으로 지목한 바 있다.
이 연구에서 메트포르민의 어떤 작용이 세포의 자가포식 중 세포사멸에 중요한 요인으로 지목하고 있나요? 8-11) 세포수준에서의 작동기전으로는 메트포르민은 직접 세포사멸(apoptosis)을 일으키거나 세포증식(proliferation)을 억제하는 방법으로 항암활성을 유도할 수 있는데, 실제로 메트포르민은 AMPK 활성이나 mammalian target of rapamycin(mTOR)의 활성에 변화를 일으켜 세포증식이나 단백질합성에 영향을 미칠 수 있으나 여러 관련 연구들에도 불과하고 아직 메트포르민이 어떻게 암세포의 사멸을 유도하거나 증식을 억제하는지에 대한 자세한 작동기전은 아직 분명하게 밝혀져 있지 않다. 본 연구자들 또한 이전의 연구결과들에서 메트포르민이 간암세포의 포도당대사를 과도하게 증가시키는 과정에서 활성산소의 생성이 증가하여 이로 인한 산화스트레스가 세포사멸을 유도하는 중요한 요인으로 지목한 바 있다.12,13) 세포의 증식 또는 죽음에 영향을 미치는 또 다른 조절요인은 세포의 자가포식(autophagy)의 작동이다.
메트포르민이 어떤 효소를 활성화해 혈중 포도당 농도를 조절하나요? 메트포르민은 여러 과정의 대사조절을 통해 과도하게 증가되어 있는 혈중 포도당 농도를 낮춘다.1) 메트포르민은 AMP-stimulated protein kinase(AMPK)를 활성화시 켜서 간세포에서의 포도당신생(gluconeogenesis)을 억제하고 반대로 근육세포에서의 포도당흡수를 증가시킨다.2) 메트포르민은 인슐린 수용체의 발현을 증가시키거나 수용체의 티로신 인산화효소의 활성을 자극하여 제2형 당뇨병환자에서 나타나는 인슐린저항성을 극복하는 데 기여하기도 한다.
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참고문헌 (24)

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  22. Mogavero A, Maiorana MV, Zanutto S, Varinelli L, Bozzi F, Belfiore A, et al. Metformin transiently inhibits colorectal cancer cell proliferation as a result of either AMPK activation or increased ROS production. Sci Rep 2017;7:15992. 

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  24. Eun HS, Cho SY, Joo JS, Kang SH, Moon HS, Lee ES, et al. Gene expression of NOX family members and their clinical significance in hepatocellular carcinoma. Sci Rep 2017;7:11060. 

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