초록 ▼

Fucoidan은 평균 분자량 200,000 이상의 고분자 함유황다당체로 해양생물체에 다량으로 존재하며, 화학구조,성상 및 효능 등이 추출한 시료의 종류, 생산지 및 채취시기에 의해 차이가 있다. 본 연구는 천연 해양소재에서 유래된 함유황다당체인 Fucoidan의 MAP kinase/STAT 활성조절 기전 연구, caspases 변화에 따른 apoptosis 조절을 통한 면역 증진제 개발을 목적으로 사이토카인 발현 조절인자인 TNF-α, IFN-γ, PMA 등으로 자극을 준 후 류마티스 관절염, 아토피성 피부염에서의 Fucoidan

Fucoidan은 평균 분자량 200,000 이상의 고분자 함유황다당체로 해양생물체에 다량으로 존재하며, 화학구조,성상 및 효능 등이 추출한 시료의 종류, 생산지 및 채취시기에 의해 차이가 있다. 본 연구는 천연 해양소재에서 유래된 함유황다당체인 Fucoidan의 MAP kinase/STAT 활성조절 기전 연구, caspases 변화에 따른 apoptosis 조절을 통한 면역 증진제 개발을 목적으로 사이토카인 발현 조절인자인 TNF-α, IFN-γ, PMA 등으로 자극을 준 후 류마티스 관절염, 아토피성 피부염에서의 Fucoidan의 효과를 탐색하고, 관련된 세포내 기전을 규명하여 치료제개발을 위한 초석을 마련하고자 한다.
먼저 인체 대장암 세포주인 HT-29에서 Fucoidan을 처리하는 경우, 대조군에 비해 세포증식이 억제되는 것을 확인할 수 있었고, 또한 시료 농도 의존적으로 apoptosis 비율이 높아졌으며 고농도에서는 early apoptosis보다 late apoptosis가 더 많이 일어나는 것을 확인하였다. 또한 미토콘드리아 막 전위 분열로 일어난 Bcl-2/Bax의 변화를 관찰한 결과, cleaved caspase-3과 cleaved PARP의 발현에 영향을 주었다. 그리고 cleaved caspase-8의 발현도 Fucoidan의 농도가 증가함에 따라 발현이 농도 의존적으로 증가됨에 따라 intrinsic와 extrinsic pathway에 의해 세포사멸이 일어남을 확인하였다.
사이토카인 연구의 경우 human chondrocyte cell line인 SW1353 세포주를 이용하여 PMA에 의한 NF-κB와 IκBα kinase(IKK)의 활성화를 관찰하였고, Fucoidan이 이들의 활성을 억제한다는 사실을 밝혀냈다.
Human keratinocyte cell line인 HaCaT 세포주 연구에서는 TNF-α와 IFN-γ에 의해 TARC와 MDC의 발현이 증가되는 것을 확인했고, Fucoidan을 농도별로 처리했을 때 농도 의존적으로 발현이 억제되는 것이 관찰되어 Fucoidan이 Th2 chemokines의 발현을 조절한다는 사실을 확인하였다. 염증성 물질의 발현을 조절하는 전사인자인 NF-κB와 IKK의 인산화도 Fucoidan을 처리함에 따라 인산화가 억제되는 것을 확인하였고, NF-κB와 복합체로 존재하고 있는 IκBα는 TNF-α와 IFN-γ의 자극에 의해 분해되어 밴드가 거의 나타나지 않았으나, Fucoidan의 처리에 따라 농도 의존적으로 억제되었다.
또한 JAK/STAT에 대한 Fucoidan의 활성억제를 살펴본 결과, JAK2와 STAT1의 발현도 Fucoidan에 의해 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 신호전달에 있어서 중심적인 역할을 하는 MAP kinase pathway의 경우 TNF-α와 IFN-γ 자극에 의해 ERK1/2, p38, JNK의 인산화가 일어나는 것을 확인할 수 있었고,
Fucoidan의 처리에 따라 농도 의존적으로 인산화가 억제되는 것으로 보아 NF-κB/IκBα와 JAK2/STAT1의 활성이 MAP kinase의 발현에 기여한다는 사실을 확인하였다.
결과적으로, Fucoidan에 의해 염증성 물질의 발현을 조절하는 인자들의 활성을 강력하게 억제하는 것이 확인되었으며, 이같은 사실은 천연 해양소재로부터 유래된 신규 염증관련 치료제로서 Fucoidan의 역할을 기대해 볼 수 있는 성과를 얻었다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 〈목 차 〉 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 4
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 7
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 7
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 7
• Ⅲ. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 9