송라차의 성분인 usnic acid에 의한 대장암 세포의 증식 억제 및 세포 사멸 효과

• 영문명: Inhibition of Cell Proliferation and Apoptosis induced by Usnic acid, a Naturally Occurring Compound of ‘Song Luo’ Tea, in Human Colon Cancer SW480 and HCT116 Cells
• 발행기관: 한국차학회
• 저자명: 김 진(Jin Kim)
• 간행물 정보: 『한국차학회지』제23권 제3호, 36~43쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 농수해양 > 기타농수해양
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2017.09.30

국문 초록

본 연구에서는 송라과(Usneaceae)에 속하는 지의류의 한 종류인 송라(Usnea diffracta Vain)에서 추출된 usnic acid 화합물이 인체 대장암 세포에 미치는 항암효과 및 그 기전 에 대해 연구하였다. SW480 및 HCT116 세포에 대한 usnic acid의 세포 증식 억제 효과를 MTT assay를 통해 살펴본 결 과, 두 세포주 모두에서 시간 및 농도 의존적으로 세포 증식 억제효과가 있음이 드러났다. 특히 HCT116 세포보다 SW480 세포에 대한 usnic acid의 작용이 훨씬 더 강력함을 알 수 있었다. 세포의 생존율 감소가 세포 사멸인지 세포 괴사인지를 파악하기 위해 APOPercentage Apoptosis Assay kit를 이용하여 염색된 세포들을 현미경으로 관찰하였다. Usnic acid 48시간 처리 시 농도가 증가함에 따라 자주색으로 염색된 세포들이 많이 관찰되었다. 이를 통해 usnic acid 가 세포 사멸 과정을 통해 두 대장암 세포의 증식 억제에 영향을 주고 있음을 알 수 있었다. Usnic acid 농도 증가에 따른 세포 사멸 단계의 변화 양상을 파악하기 위해 이중 염색을 통한 유세포 분석을 진행하였다. 두 세포 모두에서 usnic acid 농도가 증가함에 따라 late apoptotic stage에 속한 세포 비율이 증가하였고, 두 세포간의 비교에서는 SW480 세포에서의 비율이 HCT116 세포에서의 비율보다 더 많음을 관 찰하였다. 세포 사멸에 관련된 인자들의 발현량 변화를 통 해 세포 사멸 경로를 규명하고자 관련 인자들에 대해 western blotting을 실시하였다. 미토콘드리아의 안정화에 영향을 미치는 Bcl-2와 Bax의 경우, usnic acid 농도가 증가함에 따라 Bcl-2의 발현량은 확연히 감소하였고, Bax의 발 현량은 증가함을 알 수 있었다. 양 세포간에서는 두 인자들 모두 SW480에서의 발현량의 변화가 HCT116세포에서의 변화보다 더 많음을 확인할 수 있었다. 단백분해 효소인 caspase의 경우 caspase-9, 3의 cleaved form 모두 다 대조군과 작은 농도의 usnic acid에서는 발현량이 거의 보이질 않았고, 30 μM 농도 처리 군에서는 발현량이 나타남을 확인 하였다. 대장암은 육류 섭취의 증가와 함께 우리나라에서 도 발병률이 증가되고 있는 호발성 암 중의 하나이다. 또한 여러 치료 방법에도 부작용 발생 등으로 치료법에 의문점 이 제시되는 바 천연물질을 이용하여 세포 사멸과 관련된 인자들을 조절함으로써 대장암을 치료하려는 노력이 증가 하고 있다. 송라는 예전부터 중국 등에서 차로 많이 음용되었던 한방약제로써, 이의 주성분인 usnic acid가 대장암 세 포에 항암효과가 있음이 본 연구에서 밝혀진 바 차 형태의 음용이 대장암의 억제에 도움이 될 것으로 생각된다.

영문 초록

This study was carried out to investigate the effect of usnic acid on human colon cancer cells. Treatment with various concentrations of usnic acid for 24 and 48 h significantly inhibited the proliferation of SW480 and HCT116 cells. Usnic acid showed a stronger antiproliferative effect on SW480 than on HCT116. To ascertain the underlying mechanism of this antiproliferation by usnic acid, the observation of the stained cells by an inverted microscope was performed with an APOPercentage Apoptosis Assay kit. It was found that the number of purple-red stained cells in the SW480 and HCT116 cells increased in an usnic acid dose-dependent manner and that the discrepancy in the number of stained cells between the two cell types showed a similar trend to the results of the MTT assay. The double staining method was used for the characterization of the apoptotic stages according to the concentration of usnic acid. The results obtained with the FACS showed that the proportion of cells at the late apoptotic stage increased with increasing concentration of usnic acid in the SW480 and HCT116 cells. To elucidate mechanism of apoptosis, western blotting of the apoptosis related proteins was performed. It was found that the level of Bax was markedly increased and that of Bcl-2 was significantly decreased. Also it was revealed that usnic acid induced a cleaved form of caspase-3 and -9 at a high dosage level.

목차

서 론

재료 및 방법

결과 및 고찰

키워드

usnic acid apoptosis SW480 HCT116 caspase