Melatonin이 암세포주의 미세구조 및 세포바깥기질단백에 미치는 영향

• 영문명: Effects of Melatonin on Fine Structures and Extracellular Matrix Proteins of Cancer Cell Lines
• 발행기관: 대한해부학회
• 저자명: 성언기(Eon-Ki Sung) 정현규(Hyeon-Gyoo Jeong) 송인환(In-Hwan Song) 김주영(Joo-Young Kim) 이융창(Yungchang Lee)
• 간행물 정보: 『대한해부학회지』제32권 제2호, 199~210쪽, 전체 12쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 1999.04.30

국문 초록

암세포의 증식을 억제하고 분화를 유도하는 melatonin을 0.2mM과 2mM의 농도로 α-MEM 배양액에 첨가하여 HeLa, HepG2, A549, L929 및 NIH/3T3 세포들을 배양하였다. 이들 세포주에서 암세포들의 전이와 밀접한 관계가 있는 당단백, fibronectin, laminin 및 actin의 양적인 변화에 미치는 melatonin의 영향을 PAS 또는 PAP 염색으로 광학현미경하에서 조사하였고, 미세구조에 어떤 변화를 일으키는지 투과전자현미경으로 관찰하여 세포소기관 수준에서 이 약제의 항암작용 영향력을 검토하였다. Melatonin을 2mM의 농도로 처리하면 2일, 3일에 세포의 증식이 억제되었다. Melatonin을 0.2mM과 2mM의 농도로 1일, 2일 및 3일 처리하면 모든 세포주에서 당단백, fibronectin, laminin 및 actin의 양이 대조군에 비해 대부분 증가하였다. 약제처리 후 2일, 3일에 모든 세포의 0.2mM과 2mM군에서 대조군에 비해 핵 내 이질염색질이 덩어리를 형성하였다. HeLa와 L929 세포의 경우 1일, 2일 및 3일에 0.2mM과 2mM군에서 과립형질내세망과 골지복합체의 수가 증가하였다. HeLa, A549 및 L929 세포에서 3일에 0.2mM과 2mM군에서 용해소체의 수적인 증가가 일어났다. 모든 세포에서 1일, 2일 및 3일에 0.2mM과 2mM군에서 소포들이 증가되었다. 이상의 성적을 종합해 볼 때 melatonin은 2mM의 농도로 적어도 2일간 처리한 후에야 항유사분열효과가 기대되었다. Melatonin을 0.2mM과 2mM의 농도로 처리하면 fibronectin과 laminin의 생성을 증가시켜 이것들이 결국 세포바깥으로 분비되어 세포바깥기질단백의 양을 증가시킬 것이고 이들 세포바깥기질단백과 형질막에 있는 integrin을 통해 연결된 actin의 증가는 세포의 부착성을 더욱 높이는 것으로 생각되었다. 또한 암세포가 전이되기 위해서는 세포바깥기질단백들을 뚫고 나가는데 필요한 여러 효소를 분비해야 하는데 세포바깥기질단백의 증가로 더욱 어려워질 것으로 생각되었다. Melatonin을 0.2mM과 2mM의 농도로 처리하였을 때 나타나는 핵내 이질염색질의 덩어리와 소포들의 증가와 같은 형태변화들은 melatonin의 작용을 평가하는 지표로 삼을 수 있을 것으로 생각되었다.

영문 초록

Melatonin could be used as an anticancer agent to suppress the proliferation of tumor cells and induce the differentiation of cancer cells. HeLa, HepG2, A549, L929, and NIH/3T3 cell lines were cultivated in α-MEM with 0.2mM/2 mM melatonin. The influences of melatonin on quantitative changes of glycoprotein, fibronectin, laminin and actin related to the metastasis of tumor cells investigated with PAS or PAP at light microscopic level. To elucidate the possibility of antitumor actions of melatonin, the changes of cell organelles were observed under transmission electron microscope. Cell proliferation was suppressed after treatment with 2 mM melatonin for 2 or 3 days. Compared with control groups, the amounts of glycoprotein, fibronectin, laminin and actin in all cell lines at 1st, 2nd and 3rd day after treatment with 0.2 mM and 2 mM melatonin were generally increased. Heterochromatin in the nucleus formed clumps in all cell lines at 2nd and 3rd day after treatment with 0.2 mM and 2 mM melatonin. The numerical increase of rough endoplasmic reticulum and golgi complex observed in HeLa and L929 cells treated with 0.2 mM and 2 mM melatonin at 1st, 2nd and 3rd day. The number of lysosomes increased in HeLa, A549, and L929 cells treated with 0.2 mM and 2mM melatonin at 3rd day. The number of vesicles increased in all cell lines treated with 0.2mM and 2mM melatonin at 1st, 2nd and 3rd day. Taken together, antimitotic effect of melatonin can be expected at least 2day after treatment with 2 mM melatonin. The production of fibronectin and laminin in all cell lines treated with 0.2mM or 2mM melatonin increased. Therefore, the increase of amounts of extracellular matrix proteins in the extracellular space can be expected. And the increase of amounts of actin connected to the extracellular matrix proteins through the integrin of plasma membrane seemed to strengthen cell attachment. In order to metastasize of cancer cells, it is important for them to secrete various enzymes to pass through the extracellular matrix proteins. Hence, it will be more difficult for the cells to metastasize into other regions due to the increase of the extracellular matrix proteins. It was postulated that the clumps of heterochromatin and the numerical increase of vesicles induced by treatment with 0.2 mM and 2 mM melatonin could be represented for the actions of melatonin as morpholgical criteria.

키워드

melatonin fibronectin laminin actin 항암작용 Antitumor actions