한국영양학회지 (Korean J Nutr) 2011; 44(6): 488 ~ 497 DOI /kjn 산화스트레스가유도된인체간암세포 (HepG2) 에서 Sulforaphane 과 Diallyl Sulfide, Capsaicin, Gi

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1 한국영양학회지 (Koren J Nutr) 2011; 44(6): 488 ~ 497 DOI /kjn 산화스트레스가유도된인체간암세포 (HepG2) 에서 Sulforphne 과 Dillyl Sulfie, Cpsiin, Gingerol 의항산화효과비교연구 이소연 위해리 이명숙 성신여자대학교식품영양학과, 비만과학연구소 Comprison of the Antioxint Effets of Dillyl Sulfie, Cpsiin, Gingerol n Sulforphne in H 2 O 2 -Stresse HepG2 Cells Lee, Soyoun ㆍ Wi, Heri ㆍ Lee, Myoungsook Deprtment of Foo n Nutrition n Reserh Institute of Oesity Sienes, Sungshin Women s University, Seoul , Kore ABSTRACT Oxygen is neessry to sustin life, yet ellulr oxygen metolism retes estrutive elements lle free rils. Free rils re hemilly unlne n rrying free eletrons tht n mge moleules, potentilly mging the ell itself. For this reson, mny ntioxint prouts, inluing supplements n funtionl foos, re eing evelope. In prtiulr, nturl prouts re rih soures of phrmologilly tive ompouns. The purpose of this stuy ws to investigte the ntioxint effets of trget iomterils in Koren tritionl spies suh s illyl sulfie (DAS), psiin (CAP), n gingerol (GGR), n to investigte the response of the ntioxint efense system to oxitive stress y hyrogen peroxie (H 2O 2 ) ompre to sulforphne (SFN) in HepG2 ells. After the nlysis of the ell viility using Cell Counting kit-8 (CCK-8) ssy, we etermine tht the optimum levels were 200 μm DAS, 25 μm CAP, 50 μm GGR, n 12.5 μm SFN. Antioxint enzymes were mesure n protein expression ws etete y Western lotting. All tretments showe signifint erese in ntioxint enzyme tivity suh s superoxie ismutse, tlse, n glutthione peroxise in HepG2 ells. Aitionlly, DAS, CAP, GGR n SFN inrese the ntioxint system-relte trnsription ftor Nrf2 whih ws foun to e regulte y the tivtion of MAPK-JNK in this stuy. In onlusion, these results inite the protetive effets of DAS CAP, GGR, n SFN ginst -inue oxitive stress. (Koren J Nutr 2011; 44(6): 488 ~ 497) KEY WORDS: ntioxint, HepG2 ells, illyl sulfie, psiin, gingerol, sulforphne. 서 현대 사회의 산업화 및 기타 생활환경의 변화는 평균수명 증가와 함께 암의 발생률도 높였다 년 통계청 자료에 따 르면 우리나라의 경우 암 발생률은 만 명당 명으로 남녀 모두에서 위를 기록하고 있고 그 중 간암으로 인한 사 망률은 성인 남자에게서 위를 차지하고 있다 그에 따른 눈 에 보이지 않는 간접적인 경제적인 손실 또한 막대하기 때문 접수일 : 년 월 일 수정일 : 년 월 일채택일 : 년 월 일 - : mlee@sungshin..kr 론 에 암 등의 질병을 예방할 수 있는 물질에 대한 연구가 많이 발표되고 있다 그 중 식품의 항산화 효과에 대해서는 널리 알려져 있으나 식품을 통한 항산화 기전 연구는 다양하게 진행되고 있지 못한 실정이다 생체 내에서 생성되는 활성산소는 인체의 노화와 질병을 유발하는 주요 원인으로서 세포와 조직에 해로운 독성을 일으켜 질병을 유발하는 것으로 알려져 있다 특히 지질과산화물 은 활성산소 매개체가 세포자체의 국소적인 방어 기전을 초과함으로써 발생하는 세포선상의 주된 형태로 - 등이 지질과산화를 유발하는 것으로 보고되었다 초기의 이 생체막에 있는 불포화 지방산의 α- 기를 공격하면 이 형성되고 은 산소와 결합하여 이 형성되며 이것은 다른 α- 기를 공격하 2011 The Koren Nutrition Soiety

2 한국영양학회지 (Koren J Nutr) 2011; 44(6): 488 ~ 497 / 489 여 와 새로운 이 된다 생체지질은 일단 연쇄개시반응으로 지질 라디칼이 생 성되면 연쇄전파반응이 연속적으로 일어나고 지질의 변화가 가속적으로 진행되는 것이 특징이다 특히 호기성 생물 건강 한 세포는 계속적으로 산화과정을 통하여 에너지를 만들어 야 하므로 의 생성이 불가피 하며 세포막의 지질과 단백질 핵산의 형태를 변화시키게 되 는 것이다 이러한 생체분자의 산화적 손상은 노화와 함께 동 맥경화 허혈성심질환 신경성 질환 암 등을 포함하여 여러 가 지 질병도 초래하게 되는 것이다 간세포를 비롯하여 생체 내 세포는 지질과산화물의 체내 축적을 억제시키기 위해 차 방어기전으로 효소계 산화방어 기전을 보유하고 있는데 를 제거하는 및 등 을 말하며 세포막과 세포내 여러 부분에서 특이적으로 작용 하여 조직의 과산화를 억제한다 그러나 어떠한 환경에서 이들 방어기작의 효용성이 감소하게 되면 세포가 손상되고 암화과정도 촉진될 수 있다 생체내에서는 산화스트레스에 의하여 민감하게 발현하는 생체지표로 등의 - 를 제안할 수 있 다 특히 간세포에서의 산화스트레스 신호에 반응하는 상 위단계 표적단백질이 라면 하위단계 표적단백질들로 는 - - 와 같은 전사인자를 그 예 로 들 수 있다 최근 브로컬리의 표지물질인 이 산화스트레스로부터 세포를 보호하는 무독화 효 소인 - 의 주요조절인자인 를 활성화한다고 보고되었다 는 - 의 효소로 - 등의 발암물질 로부터 간 표피 등의 조직이 암화되는 과정에서의 민감성을 조절한다 과일이나 채소의 β- 식물의 - 및 등이 이와 관련되어 있다고 한다 그러므로 본 연구에서는 인 세포에 산화처리를 한 후 한식의 주요양념인 마늘 고추 생강의 항산화 지표물질인 를 처치하여 의 항산화효소활성 및 항산화기전 을 비교하여 간 손상의 보호효과를 확인하고자 한다 연구방법 세포배양및처치한국세포주은행 서울대학교 의 과대학 암연구소 에서 인체 간암세포 를 구입하여 과 항생제 - 가 첨가된 - 로 배양한다 세포는 일정한 습도를 유지하는 의 에서 공기 와 의 혼합기체를 계속적으로 공급하면서 배양시키고 일 마다 배지를 교환해 주고 일 마다 계대 배양하며 - 를 이용한 생존 률측정도 실시한다 에서는 일정수준의 에 도달한 상태에서 독성이 강한 산화스트레스인자로 를 처치하고 마늘 고추 생강의 항산화 지표물질인 을 농도별로 각각 함께 처치하여 생존율 - 을 측정한 다음 기작규명을 위한 실험적인 농도를 결정하였다 간암세포 내에서 항산화효소활성 증가 지질과산화 생성억제 효과 및 기전적규명을 위한 처치농도는 는 μ 는 μ 은 μ 은 μ 으로 결 정되었다 Cell prolifertion 와 을 동시 혹은 각각 처치한 후 세포의 성장률은 - 로 측정 하며 시약은 살아있는 세포에서 가 로 생성되는 원리를 이용하여 - 시약이 이를 재산화 시키는 과정에 생기는 색의 변화로 에서 흡광도를 측정함으로서 세 포증식률을 알아보았다 Superoxie ismutse (SOD) 효소활성 활성도 측정은 으로 흡광도 에서 측정하여 을 하는데 필요한 량을 으로 하여 분당 활성정도를 단백질 단위로 나타내었다 Ctlse (CAT) 효소활성 활성도 측정은 를 이용하여 흡광도 에서 측정하였으며 결과값은 의 를 생성하는데 필요한 의 양 을 로 하여 분당 활성정도를 단백질 단위로 나타 내었다 μ Glutthione (GSH) 효소 level -γ 은

3 490 / SFN 과마늘 고추 생강의항산화효과비교 단백질 의 합성과 세포막의 이중층에 걸쳐있는 수송단 백질을 산화로부터 보호하는데 중요한 역할을 하는 효소이 다 는 를 환원제로 사용하여 세포의 과산화지질을 낮추는 역할을 한다 이때 산화된 는 라고 하며 과 산화된 의 차이로 환 원된 의 양을 로 측정 하였다 항산화물질이 처치된 에서의 세 포질에서 - 를 처리하여 반응을 정지 시킨 다음 산화된 를 측정하여 수준과의 차 이로 를 흡광도 에서 측정하며 이를 단백질 량 단위로 보정한다 - Glutthione Peroxise (GPx) tivity 효소 활성은 에 의 해 측정되었다 이 분석법은 에 의해 가 산화된 형 태인 가 환원될 때 소비되는 의 증감도를 흡 광도를 이용하여 측정하는 원리이다 실험에 사용되는 시약은 및 - 의 혼합물로 구성 되었다 반응의 개시는 의 첨가에 의해 이뤄졌으며 활성은 산화 비율로서 에서 흡광도를 분마다 적어도 회씩 측정하였다 측정된 결 과는 한 의 가 분 동안 를 로 산 화시키는 양을 을 기준으로 하여 계산되었다 μ - LPO prout 총 지질과산화물 생성정도는 생성시 불안정한 가 - 과 쉽게 반응하여 을 생성하고 이를 - 과 반응하는 정도를 하는 산화환원반응의 원리를 이용한 로 측정하였다 항산화물질이 처치된 에서 클 로로포름으로 추출된 를 흡광도계를 이용하여 측정하였고 결과는 에 의하여 계산된 수치를 단백질 당 로 나타내었다 Western lotting 에 의한 항산화 관련 단백질 발현을 관찰하기 위하여 실험을 시행하였다 을 처치하거나 혹은 처치하지 않은 세포를 배양한 후 - 를 처리하여 수거하였다 수거한 세포액을 에서 분간 원심분리하여 상층액을 실험에 사용하였다 분리된 상층액 총 단백질량 µ 을 겔 - 를 이용하여 전기영동으로 분리된 단백질은 - 에 하였다 된 - 을 탈지분유에 시간 동안 한 다음 차 항 체 를 과 반응시키고 - 로 하고 차 항체에 대한 특이적 차 항체 를 실온에서 시간 동안 반응시켰다 후 용액 으로 발색 후 - 선 필름 에 노 출시켜 현상하였으며 로 결과를 분석하였다 통계처리본 실험에서 얻은 모든 결과는 을 이용하여 분석 하였다 평균 ± 표준편차 ± 로 구하였고 후 < 수준에서 각 처치군 간 혹은 배양시간 별 유 의차를 나타내었다 연구결과 SFN 과 DAS, CAP, GGR 처치에따른 HepG2 세포증식률비교 세포에 산화스트레스를 유도한 후 각각의 을 처리 한 다음 생존률을 측정하였고 결과는 에 나타내었다 그 결과 만을 처리한 모든 군의 생존률 이 감소하였으며 의 세포회복효과는 시간에서 μ 의 효과가 높았으며 의 세포회복효과는 시간 에서 μ 시간에서 μ 의 효과가 높았다 의 세포회복효과는 시간 및 시간 모두에서 μ 의 효과 가 가장 좋았다 의 경우 모든 시간에서 μ 의 효과 가 높았기 때문에 이와 유사한 범위의 생존율을 보인 농도 μ μ μ μ 를 선정하여 각 의 항산화 효소 활성도 및 기전규 명을 하고자하였다 SFN 과 DAS, CAP, GGR 의항산화효소활성비교 세포에 μ μ μ μ 을 처리하여 시간 및 시간 후에 항산화 기 능을 가지는 효소 활성을 측정하여 그

4 한국영양학회지 (Koren J Nutr) 2011; 44(6): 488 ~ 497 / 491 영향을 알아보았다 그 결과 만을 처리한 세포에서 효소활성이 대조군에 비해 로 감소한 반면에 와 함께 를 처리한지 시간배양 후 세포에서의 효소 활성은 각각 > > > 순으로 증가되었다 그러나 시간배양 후에는 처리 군보다 만 로 효소활성이 증가되었고 는 처리군 수준으로 감소하였다 효소의 경우 DAS CAP Cell viility-od 0.5 N.ontrol um 200 um 0.5 Cell viility-od N.ontrol 25 um 50 um (200 um) DAS (um) (200 um) CAP (um) hr 0 hr Cell viility-od GGR 0.5 N.ontrol 50 um um Cell viility-od SFN 0.5 N.ontrol SFN 12.5 um SFN 25 um 0.0 (200 um) GGR (um) 0.0 (200 um) SFN (um) hr 0 hr Fig. 1. Cell viility of DAS, CAP, GGR n SFN in inue Humn Heptom HepG2 Cells. DAS: illyl sulfie, CAP: psiin, GGR: gingerol, SFN: sulforphne. SOOD tivity U/mg protein A f e N.ontrol DAS 200 CAP 25 GGR 50 SFN 12.5 CAT tivity nmol/min/mg protein B N.ontrol DAS CAP GGR SFN 0.5 Tret Tret Fig. 2. Antioxint effets of DAS, CAP, GGR n SFN on the tivities of SOD (A) n CAT (B) in inue Humn Heptom HepG2 Cells. DAS: illyl sulfie, CAP: psiin, GGR: gingerol, SFN:sulforphne. Dt re presente s men ± SD.,, : Signifint ifferene etween the groups were teste y ANOVA. : p < 0.05, : p < 0.01, : p < 0.001: Signifintly ifferent eh groups ompre to negtive ontrol (only ).

5 492 / SFN 과마늘 고추 생강의항산화효과비교 GSH (um/mg protein) A Cont N.ont DAS 200 CAP 25 GGR 50 SFN 12.5 GPx (nmol/min/mg protein) B Cont Nont DAS CAP GGR SFN 5.0 Tret Tret Fig. 3. Effets of DAS, CAP, GGR n SFN on the levels of GSH (A) n GPx tivity (B) in inue Humn Heptom HepG2 Cells. DAS: illyl sulfie, CAP: psiin, GGR: gingerol, SFN: sulforphn. Dt re presente s men ± SD.,, : Signifint ifferene etween the groups were teste y ANOVA. : p < 0.05, : p < 0.01, : p < 0.001: Signifintly ifferent eh groups ompre to negtive ontrol (only ). 을 처리시 대조군의 로 활성이 감소하였으나 과 을 시간 배양후 활성이 로 증가 하였고 시간 배양후에는 만 활성이 증가 하였다 수준을 측정한 결과는 에 나타 내었으며 만을 처리한 세포에서는 대조군의 수준 으로 측정되었다 그러나 를 시간배 양 후 각각 로 수준이 증가하였다 시간배양 시 만 로 가 증가되 었다 활성을 측정한 결과 처치가 대조군의 로 감소하였으나 를 함께 처리시 시 간 배양 후 각각 로 활성이 증가되었다 시간 배양 후에는 시간배양보다 약 하지만 모든 군에서 처치군보다 전반적인 증가를 보였다 본연구의 결과로는 의 활성은 의 농도에 매우 의존적 이었고 전반적으로 의 항산화효과가 가장 뛰어났다 SFN 과 DAS, CAP, GGR 의 LPO 생성비교 세포에 만을 분간 처리한 세포에서 μ μ μ μ 을 함께 시 간 및 시간배양 후에 생성을 알아보았다 분 처치후 시간 시간배양 시 모두 대조군에 비하 여 약 정도 가 생성되었다 그러나 를 시간 배양 후에는 과 가 시간 배양 후 만 대조군 수준으로 가 저하되었다 SFN 과 DAS, CAP, GGR 의항산화관련단백질발현비교 로 산화스트레스를 유발한 세포에서 를 각각 μ μ μ μ 분간 처리하여 로 분석하였다 우선 산화 스트레스로 인한 전사 인자의 발 LPO proution (nmol/mg protein) Tret 현 정도를 알아보기 위해 - 발현을 측정하였다 만을 처리한 세포에서는 - 발현이 유 의적으로 증가하였으나 > 순으로 발현량이 감소되었다 이 결과를 정확하게 확인하기 위하여 인산화된 α - α 와 α 를 측정하여 - α α 의 비율을 분석하였는데 처리 세포에서 대조군 에 비해 발현이 증가하는 반면에 > > > 순으로 유의적인 발현량 감소가 관찰되었다 이같 은 산화스트레스 시그널의 - 유도인자를 확인하기 위하여 발현을 확인한 결과 의 인산화형태인 가 을 제외한 > 순으로 증가하 였고 와 은 차이가 없었다 이같은 의 활성화는 를 발현시키므로 이를 확인한 결과 Cont N.ont DAS 200 CAP 25 GGR 50 SFN 12.5 Fig. 4. Effet of DAS, CAP, GGR n SFN on LPO reution in inue Humn Heptom HepG2 Cells. DAS: illyl sulfie, CAP:psiin, GGR:gingerol, SFN: sulforphn. Dt re presente s men ± SD.,, : Signifint ifferene etween the groups were teste y ANOVA. : p < 0.05, : p < 0.01, : p < 0.001: Signifintly ifferent eh groups ompre to negtive ontrol (only ).

한국영양학회지 (Koren J Nutr) 2011; 44(6): 488 ~ 497 / 493 를 처리한 세포에서 발현이 에 비하여 유의적으로 증가하였고 의 인산화형태이자 활성형인 발현 또한 > 순으로 유의적인 증가를 나타내었다 -α 의 발현량 역시 α와 비슷한 경향을 나타났으나 의 전사작용의 효과인지 - 의 전사인자 효과인지는 본 연구에서는 알 수 없다

선택하였고 인체 유래 간암세포인 세포주를 사용하였다 항 A B C pikb- (40 kd) NFkB (40 kd) TNF- (17 kd) IkB- (39 kd) B-tin (45 kd) B-tin (45 kd) B-tin (45 kd) Tret + + Tret + + Tret + + pikb-α/β-tin (%of ontrol) 120 80 60 40

Effets of DAS, CAP, GGR n SFN on the expression of oxitive stress mrkers, pikbα (A), NFkB (B), TNFα (C) ginst -pretrete HepG2 ells. Atin levels were ompre to ensure equl mount of protein loing.

6 한국영양학회지 (Koren J Nutr) 2011; 44(6): 488 ~ 497 / 493 를 처리한 세포에서 발현이 에 비하여 유의적으로 증가하였고 의 인산화형태이자 활성형인 발현 또한 > 순으로 유의적인 증가를 나타내었다 -α 의 발현량 역시 α와 비슷한 경향을 나타났으나 의 전사작용의 효과인지 - 의 전사인자 효과인지는 본 연구에서는 알 수 없다 산화스트레스에 의한 미토콘드리아 손상여부를 알기위한 - - 발현은 일관성있는 결과를 보이지 않았다 고찰 본 연구는 생체외 시스템에서 로 유발된 산화스트레스 및 간 손상으로부터 의 보호 효과를 확인하기 위하여 수행되었다 간은 생체 내에서 해독 및 무독화를 위한 기관으로서 중심적인 역할을 수행하기 때문에 산화스트레스의 보호 효과를 관찰하기 위한 대상으로 선택하였고 인체 유래 간암세포인 세포주를 사용하였다 항 A B C pikb- (40 kd) NFkB (40 kd) TNF- (17 kd) IkB- (39 kd) B-tin (45 kd) B-tin (45 kd) B-tin (45 kd) Tret + + Tret + + Tret + + pikb-α/β-tin (%of ontrol) e e p<0.001 NFkB/β-tin (%of ontrol) p<0.01 TNF-/β-tin (%of ontrol) p<0.001 Tret + + Tret + + Tret + + Fig. 5. Effets of DAS, CAP, GGR n SFN on the expression of oxitive stress mrkers, pikbα (A), NFkB (B), TNFα (C) ginst -pretrete HepG2 ells. Atin levels were ompre to ensure equl mount of protein loing. DAS: illyl sulfie, CAP: psiin, GGR: gingerol, SFN: sulforphn. A B C pjnk (46/54 kd) Nrf2 (57 kd) pnrf2 (17 kd) JNK (46/54 kd) B-tin (45 kd) B-tin (45 kd) B-tin (45 kd) Tret + + Tret + + Tret + + pjnk/β-tin (%of ontrol) p<0.001 Nrf2/β-tin (%of ontrol) p<0.01 pnrf2/β-tin (%of ontrol) p<0.01 Tret + + Tret + + Tret + + Fig. 6. Effets of DAS, CAP, GGR n SFN on the expression of ntioxitive signls, JNK n pjnk (A), Nrf2 (B), pnrf2 (C) ginst - pretrete HepG2 ells. Atin levels were ompre to ensure equl mount of protein loing. DAS: illyl sulfie, CAP: psiin, GGR: gingerol, SFN: s ulforphn.

7 494 / SFN 과마늘 고추 생강의항산화효과비교 산화 효소는 세포에서 중대한 역할을 수행하며 항산화 효소의 활성 변화는 항산화 반응에서 중요한 생체지표로 간주할 수 있다 따라서 스트레스 상황에서 적절한 농도의 항산화 효소를 유지하는 것이 세포 생존에 도움이 될 수 있다 이러한 이유로 이 연구에서는 각각의 항산화 물질을 산화스트레스 상황에 처리하여 간의 항산화 효소 활성도를 측정하였다 과 의 간암세포 및 신경세포 - - 에 대한 보호효과와 의 항암효과 연구결과가 보고되었다 또한 처치에 따른 감소효과와 항산화효소 및 등을 증가시켰다는 연구 결과가 있다 대체적으로 에 노출된 간세포에서의 항산화 효소 활성은 모두 감소하였다 항산화 효소의 감소는 에 의한 를 처리하기 위하여 빠르게 진행되는 무독화 과정으로 생각된다 본 연구에서는 항산화효소활성이 각 처치물질과 배양 시간에 따라 다르게 나타났지만 시간 배양시에는 처리물질에 대한 일관성이 없고 세포신호전달체계와의 해석을 위하여 시간 배양결과를 비교하면 여러 선행연구처럼 모든 항산화효소의 증가는 이 가장 뛰어났다 그러나 과 유사한 결과는 생강의 가 와 를 증가시켰고 고추의 이 및 증가시킨 경우이다 일반적으로 수준은 세포 내 산화 상태를 반영하며 균형잡힌 농도의 는 세포가 잠재적인 산화스트레스에 대항하기 위하여 필수적이라고 알려져 있다 의 산화 감소 역할은 산화스트레스와 자유라디칼 병리학을 포함하는 많은 연구에서 중심적인 것으로 밝혀졌으며 이와 관련된 여러 질병을 가진 환자의 혈액에서 낮은 농도의 높은 농도의 혹은 낮은 비율이 관찰된 바 있다 농도 감소는 노화 및 간 질환 치매 류마티스 관절염 근육병과 같은 질병과 관련이 있다고 보고되고 있다 본 연구에서도 활성정도가 의 농도에 매우 의존하는 것을 알 수 있었는데 과 의 산화스트레스에 시스템 결과가 매우 우수하였다 그러나 본 연구에서 와 다불어 의 활성을 측정하지 못한 것이 아쉽다 는 지질의 산화적 손상으로 여겨지며 와 같은 자유 라디칼 전자에 의하여 세포막 등에 존재하는 지질이 산화되는 것을 의미한다 이것은 세포막 손상 암화과정 등 여러 질병을 초래 및 악화시키는 요인으로 주목받고 있다 본 연구 결과에서도 로 산화스트레스를 유발한 세포에서 가 유의적으로 증가하여 세포막 지질의 산화적 손상이 기대되었고 이때 항산화 효소 결과가 가장 효율적인 결과를 보인 이 생성 저하효과가 뛰어났으며 시간 배양또한 유사한 결과를 보였다 시간 배양에서는 가 더 많이 생성되었고 과 외에는 효과적이지 못하였으며 이는 시간 배양 시 항산화효소활성의 저하와 연관성이 있어 보인다 결론적으로 이 가장 짧은 시간 내에 항산화 효과를 가져올 수 있다는 것을 나타내며 이 시간 후에 더욱 효과를 나타내는 것은 와 항산화 효소의 농도를 유지한 것에 대한 결과로 보인다 최근 산화스트레스로부터 세포를 보호하는 무독화 효소의 주요 조절인자인 - - 가 브로콜리로의 으부터 활성화되어 산화스트레스 지표로 부각되고 있다 로 산화스트레스를 유발한 세포의 경우 및 의 발현은 증가시키고 무독화효소를 증가시킨다는 결과와 가 결핍된 마우스에서 항산화 역할을 하는 유전자의 발현이 증가하는 결과를 통하여 가 유도에 중요한 역할을 할 수 있음을 시사한다 게다가 결핍 마우스 섬유아세포에서 의 감소된 전사 활성은 합성을 까지 감소시켰다는 연구 결과도 있다 본 연구에서도 이같은 의 의 활성증가 기전을 의 역할과 비교하여 비슷한 양상을 보여 기전을 통하여 항산화역할을 한다는 가능성을 시사하고 있다 기존의 여러연구를 통하여 와 같은 - 효소가 산화스트레스에 민감한 지표라는 것이 제기되고 있었다 따라서 본 연구에서는 기전이 의 상위단계 기전일 수 있다는 가설 하에 검증한 결과 로 스트레스가 유발된 세포에서 효소 중 하나인 의 활성이 하위 단계 표적 단백질들의 인산화를 조절하며 와 같은 전사인자의 활성을 조절하는 결과를 보였다 그러나 의 경우 는 증가시켰으나 는 그렇지 않은 것으로 관찰되어 와 의 경향이 항상 같은 신호로 작용하지 않거나 의 증가 기전이 산화스트레스와 관련이 없을 수도 있다는 것을 보여준다 기존의 연구에서 세포에서 는 - 전사 인자 활성에 기여하며 생체 내 반응을 통한 라디칼 생성으로 를 파괴시킨다는 것이 밝혀진 바 있다 또한 -ĸ 유도물질인 가 세포내 과 를 높인다는 사실을 통해 가 -ĸ 단계적 반응에 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있다 본 연구에서는 인간 유래 세포인 에서 에 의해 활성된 염증 인자인 - -α에 처리가 미치는 효과를 α 활성 검증을 통해 알아보았다 그 결과 처리한 물질들에 의해 염증 인자가 효과적으로 감소됨을 확인할 수 있었다 또 다른 연구에서는 가 이자 혈관생

8 한국영양학회지 (Koren J Nutr) 2011; 44(6): 488 ~ 497 / 495 성 인자인 - β - -α의 생성을 유의적으로 감소시켰다는 결과도 보고된 바 있다 그러나 본 연구에서는 이 가장 효과적으로 α 인산화를 억제하여 염증성 인자인 - 에 의한 -α생성을 저해하는 것으로 나타났다 또한 - 의 경우 - β - -α 등을 조절하는 전사 인자로 알려져 있는데 따라서 의 발현은 각기 다른 신호전달체계를 이용하지만 결국 공통적으로 - 활성에 의존적이라고 할 수 있다 또 다른 연구에서는 - 이 α의 인산화를 통해 -α의 발현을 억제시켜 항염증 효과를 나타낸다고 보고되었다 본 연구의 결과와 같이 과 같은 유도 물질의 처리가 를 과발현시켜 - 활성을 저해하는 것으로 보고하였다 아울러 가 결핍된 마우스에서 일반 마우스보다 - 와 염증성 사이토카인인 - 이 유의적으로 증가한 것으로 나타났으며 이것은 추후에 뇌 손상으로 이어질 수 있다는 것이 밝혀졌다 따라서 는 염증 반응의 주요 조절 인자이며 와 - 간에는 음의 상관관계가 존재한다고 할 수 있다 - α -α 발현 모두 > 순으로 감소하는 것을 관찰할 수 있었다 본 연구의 결과들을 종합하자면 로 산화스트레스가 유도된 간 세포에서는 등의 항산화 효소가 감소되며 생성이 촉진되고 항산화 관련 단백질인 및 의 감소 및 염증성 대사와 관련된 - α -α의 발현이 증가한다 그러나 의 처리시 위의 모든 지표들이 대조군수준으로 완화시키는 것으로 나타났다 물론 이 모든 결과에서 항산화효과가 매우 뛰어났으나 과 또한 유사한 결과를 보였다 특히 생체 내 항산화 시스템과의 관련성으로 주목받고 있는 와 염증 대사를 촉진시키는 전사 인자인 - 의 음의 상관관계를 확인할 수 있었으며 이러한 기전의 확인과 더불어 앞으로 기능성 식품의 항산화 능력과 체내에서의 대사를 연구하기 위해 더욱 많은 연구가 필요할 것으로 생각된다 Literture ite 요약및결론 본 연구에서는 로 산화스트레스를 유발한 인간 유래 간암세포 에 마늘의 고추의 - 생강의 를 각각 μ μ μ 로 처리하여 μ 의 항산화 효과를 비교하였다 항산화 효소인 의 농도를 측정하였으며 을 이용하여 항산화와 관련된 단백질의 발현 정도를 측정하여 그 효과를 관찰하였다 등의 항산화 효소들은 만을 처리하여 산화스트레스를 유발시킨 세포에서 대조군에 비하여 감소하였고 과 이 와 의 활성을 과 이 와 의 활성을 유의적으로 증가시켰다 를 처리하여 산화스트레스를 유발한 세포에서는 가 증가하였으나 > 의 순으로 억제효과가 높았다 만을 처리한 세포에서 및 의 활성은 대조군에 비해 감소하는 것으로 나타났으나 모두 과 의 활성이 증가하였고 촉진인자 중 하나인 의 활성 또한 > > 순으로증가되었다 - 는 염증성 인자 발현과 관련된 전사 인자로서 만을 처리한 세포에서 증가하였으며 α와 -α 도 마찬가지로 증가하는 것으로 나타났다 그러나 - 1) Sttistis Kore, ) Homn R, Grossmn JE, Pownnll HJ. Differentil effets of eiospentenoi i n olei i on lipi synthesis n seretion y HepG2 ells. J Lipi Res 1991; 32: ) Devy, C, Gutier, R. New perspetives on the iohemistry of superoxie nion n the effiieny of superoxie ismutse. Biohem Phrmol 1990; 39(3): ) Chne B, Sies H, Boveris A. Hyroperoxie metolism in mmmlin orgns. Physiol Rev 1979; 59(3): ) Tkhshi M, Shit M, Niki E. Estimtion of lipi peroxition of live ells using fluoresent proe. Free Ri Biol Me 2001; 31(2): ) Fuster V, Alexner RW, O Rourke RA. Hurst s The Hert (10th e.). New York: MGrw-Hill; p ) Melov S. Mitohonril oxitive stress. Physiologi onsequenes n potentil for role in ging. Ann N Y A Si 2000; 908: ) Minzuk M, Ppworth MA, Kolsinsk P, Murphy MP, Klug A. Sequene-speifi moifition of mitohonril DNA using himeri zin finger methylse. Pro Ntl A Si USA 2006; 103 (52): ) De Duve C, Buhuin P. Peroxisomes (mirooies n relte prtiles). Physiol Rev 1966; 46(2): ) Awsthi YC, Beutler E, Srivstv SK. Purifition n properties of humn erythroyte glutthione peroxise. J Biol Chem 1975; 250(13): ) Kurmoto T. Development n pplition of foo mterils from plnt extrt suh s SOD. F Proess 1992; 27: ) Horton AA, Firhurst S. Lipi peroxition n mehnisms of toxiity. Crit Rev Toxiol 1987; 18(1): ) Yoshizumi M, Ae J, Heneler J, Hung Q, Berk BC. Sr n Cs meite JNK tivtion ut not ERK1/2 n p38 kinses y retive oxygen speies. J Biol Chem 2000; 275(16): ) Lee M, Be MA. Dooshexenoi i inues poptosis in

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Journal of Life Science 2011 Vol. 21. No. 8. 1120~1126 ISSN : 1225-9918 DOI : http://dx.doi.org/10.5352/jls.2011.21.8.1120 μ μ μ α β Journal of Life Science 2011, Vol. 21. No. 8 1121 μ μ 1122 생명과학회지 2011,