초록 ▼

식이섭취가 유방암의 발생에 지대한 영향을 준다는 연구 결과들이 보고되고 있다. 특히 우리의 전통적인 식단에는 발효된 콩류의 식품이 포함되어 있었기 때문에, 발효된 콩과 30% 제한식이 유방암 예방 및 발암억제에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 DMBA 로 유도된 쥐의 유방암 모델을 수립하여 연구를 수행하였다. 총 190마리의 4주령 Sprague-Dawley 쥐들을 무작위로 4개의 식이군인 카제인 식이 대조군 (Casein diet ad libitum, C-AL) 과 실험군으로 발효군 단백질 식이군(Fermented soy prote

식이섭취가 유방암의 발생에 지대한 영향을 준다는 연구 결과들이 보고되고 있다. 특히 우리의 전통적인 식단에는 발효된 콩류의 식품이 포함되어 있었기 때문에, 발효된 콩과 30% 제한식이 유방암 예방 및 발암억제에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 DMBA 로 유도된 쥐의 유방암 모델을 수립하여 연구를 수행하였다. 총 190마리의 4주령 Sprague-Dawley 쥐들을 무작위로 4개의 식이군인 카제인 식이 대조군 (Casein diet ad libitum, C-AL) 과 실험군으로 발효군 단백질 식이군(Fermented soy protein isolate ad libitum, FSP-AL), 콩단백질 식이군(Soy protein isolate ad libitum, SPI-AL), 해조 스피루리나 단백질식이군(Algae spir ulina ad libitum, ASP-AL)으로 나누어 발암 이전 기간동안 각각의 식이를 열량 제한 없이 섭취시켰다. 8주후에 참기름 또는 유방암 발암제인 DMBA 를 쥐에 투여하고, 발암제 투여 1주일 후인 9주령 쥐로부터 혈액을 채취한 후, 열량 무제한식의 대조군과 30% 열량 제한식의 실험군으로 나누어 각 식이를 먹였다. 발암제 투여 후 각 동물의 첫 번째 유방암의 직경이 1cm 이상이 되었을때 혈액을 채취하여 제반 생화학 검사를 수행하였으며, 발생된 암을 적출하여 병리학 검사와 microarrary 분석을 수행하였다. 그 결과 C-AL-DMBA 군의 암 생성이 가장 빨랐으며 (평균 8.15±0.99주), 이 군의 모든 쥐에서 1cm 이상인 첫 번째 암이 형성되었다. 또한 주 한 마리 당 평균 개수가 5.38±2.5개로 가장 많았으며, DMBA 투여 후 15주 이내에 모두 희생시켰다. 이와 반면에 30% 열량 제한식으로 발효콩 단백질 식이(FSP-R)를 섭취한 군에서는 가장 늦은 암 생성 기간을 (평균 16±3.22주) 보였으며, 쥐 한 마리의 평균 암의 개수 (1.2±0.92개) 도 가장 적었고, DMBA 투여 후 24주까지도 1cm 이상에 이르는 암을 가진 쥐의 수가 50%밖에 되지 않았다. 생화학 검사결과 FSP-R, SPI-R, ASP-R. 실험식이군에서 C-AL 식이군보다 혈청 총콜레스테롤, 고밀도 지단백 콜레스테롤, 중성지방의 양이 유의적으로 저하된 것으로 나타났다. 30% 열량 제한식으로 발효콩 단백질을 섭취한 쥐에서 유방암의 발생율이 가장 낮았기 때문에, 발효콩 단백질 실험식이에 의해 차별적으로 발현되는 타켓 유전자를 동정하기 위하여 대조군(C-AL) 과 실험군 (FSP-R)으로부터 얻은 암조직으로부터 total RNA 를 추출하여 cDNA microarray 분석을 수행 하였다. 분석 결과 발효콩 단백질 섭취 실험군이 대조군에 비해 HSP70-interacting protein, muskelin, A-raf, cytochrome p450, mucleporin (45&155kD), adenylate kinase 3, apolipoprotein M 등의 유전자의 발현이 2배 이상 되었으며, cyclin B1 and cyclin D3, Maf, cdc2a, Masl oncogene, rabaptin 5, HSP86, Rab14, Matrix metalloproteinase 23, CDK4, CD48, TRAF-interacting protein, MEKK3, protein phosphatase 1C, general transcriptional factor IIa, bascular endothelial cadherin-5, cathepsin E 등의 유전자의 발현이 2배 이상 감소되었다. 결론적으로 30% 열량 제한으로 발효콩 단백질을 섭취하는 식이방법은 암의 발생 시기를 늦추며 암발생율을 유의성있게 감소시켰으며, 세포 주기 관련 유전자 및 암 유도 유전자의 발현의 현저히 억제되는 것을 관찰하였다. 우리나라에서 증가 추세를 보이고 있는 유바암 발생과 예방에 대한 중요한 실마리를 제공함으로써 본 연구 결과는 식이 효능에 대한 파급 효과가 클 것으로 예상한다.

Abstract ▼

Epidemiological Studies have shown that dietary habits contribute a significant difference in the incidences of breast cancer. The Koran traditional diet contains a high percentage of fermented soy products. This study was aimed to compare the effects of fermented soy protein isolate and a 30% calor

Epidemiological Studies have shown that dietary habits contribute a significant difference in the incidences of breast cancer. The Koran traditional diet contains a high percentage of fermented soy products. This study was aimed to compare the effects of fermented soy protein isolate and a 30% caloric restricted diet on mammary tumor formation and prevention during 7, 12-Dimethylbenz[a] anthracene (DMBA)-induced rat mammary tumorigenesis. One humdred and ninety female Sprague-Dawley rats were randomly assigned to four dietary treatment groups: casein diet ad libitum (C-AL) as a control, and three experimental groups including fermented soy protein isolate ad libitum (FSP-AL), soy protein isolate ad libitum (SPI-AL), alage spirulina ad libitum (ASP-AL) and were fed for 8 weeks. The nthe rats were treated with sesame seed oil or DMBA and then each group was fed with the same diet. One week after DMBA or sesame oil treatment, blood was drawn for biochemical ananlysis and the nthe rats were fed either ad libitum or a 30% caloric restricted diet (FSP-R, SPI-R, ASP-R). When mammary tumors reached ≥ 1cm in diameter, blood was drawn for biochemical analysis. Then the tumors were excised for pathological examinations and cDNA microarray analysis. Sesame seed oil-treated control group rats did not develop tumors and were sacrificed simultaneously. Results : The C-AL-DMBA group showed the earliest tumor formation (avg 8.15±0.99 week) and all rats in the group developed mammary tumors ≥ 1cm in diameter. Furthermore, rats in this group developed the largest number of tumors≥1cm in diameter (5.38±2.5). All were sacrificed within 15 weeks after DMBA treatment due to heavy tumor burden. In contrast, the fermented soy protein with 30% caloric restricted diet(FSP-R) group showed delayed tumor formation (16±3.22 weeks), the least number of mammary tumors, and the lowest number of rats with a palpable tumor. Biochemical blood analysis revealed that the FSP, SPI, and ASP groups showed a reduced level of serum total chloesterol, high-density lipoprotein-cholesterol, and serum triacylglycerol compared to contol.
Histopathological analysis demonstrated that mammary adenocarcinomas with tumors ≥ 1cm in diameter developed in 100%, 66.7%, and 66.7% of C-AL (n-10/10), SPI-R(6/9), and FSP-R(n=4/6) rats, respectively. To explore the mechanisms of the low incidence of mammary tumorigenesis in rats fed with FSP and FSP with a 30% caloric restriction, we first performed a cDNA microarray analysis with total RNA extracted from control and experimental groups to identify differentially expressed genes. Since the rate of tumor formation was the lowest in the FSP-R group compared with other groups, the cDNA microarray analysis was performed with tumor tissues from FSP-AL, FSP-R, and C-AL groups. Among the genes differentially expressed in the FSP-R group compared with C-AL group, HSP70 -interacting protein, muskelin, A-raf, cytochrome p450, nucleoporin (45kDa & 155kDa), adenylate kinase3, and apolipoprotein M were upregulated whereas cyclin B1 and cyclin D3, Maf, cdc2a, Masl oncogene, rabaptin 5, HSP86, Rab14, matrix metalloproteinase 23, CDK4, CD48, TRAF-interacting protein, MEKK3, protein phosphatase 1C, general transcriptional factor IIa, vascular endothelial cadherin-5, and cathepsin E were downregulated. In conclusion, FSP-AL and FSP-R diets significantly reduced the incidence of tumors, the number of tumors per multiple tumor-bearing rats, and the rate of carcinogenesis. Further investigation on the mechanism of the decreased incidence of tumors would provide important clues for mammary tumorigenesis, as well as the significance of the FSP diet with caloric restriction in the prevention and reduction of the incidence of mammary tumors in human mammary carcinogenesis.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 목차 ... 3
• I. 연구개발결과 요약문 ... 4
• 연구개발사업 최종보고서 요약문 ... 4
• Project Summery ... 6
• II. 총골연구개발과제 연구결과 ... 8
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 8
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과 ... 8
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 41
• 4. 총괄연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 41
• 5. 총괄연구개발과제의 활용계획 ... 42
• 6. 첨부서류 ... 44
• 끝페이지 ... 46