Journl of Nutrition nd Helth (J Nutr Helth) 213; 46(6): 53 ~ 51 http://dx.doi.org/1.4163/jnh.213.46.6.53 pissn 2288-3886 / eissn 2288-3959 Delphinidin 이인체유방암세포 MD-M-231 의세포증식억제와세포사멸유도에미치는영향 * 서은영 장안대학교식품영양과 Delphinidin inhiits cell prolifertion nd induces poptosis in MD-M-231 humn rest cncer cell lines* Seo, Eun Young Deprtment of Food nd Nutrition, Jngn University, Gyeonggi-do 445-756, Kore STRCT rest cncer is the most common mlignncy in women, oth in the developed nd developing countries. nthocynins re nturl coloring of multitude of foods, such s erries, grpes or cherries. Glycosides of the glycons delphinidin represent the most undnt nthocynins in fruits. Delphinidin hs recently een reported to inhiit the growth of humn tumor cell line. lso, delphinidin is powerful ntioxidnt tht reportedly exerts eneficil effects in ptients with dvnced cncer y reducing the level of rective oxygen species nd incresing glutthion peroxidse ctivity. This study investigtes the effects of delphinidin on protein Er2, Er3 nd kt expressions ssocited with cell prolifertion nd cl-2, x protein ssocited with cell poptosis in MD-M-231 humn rest cncer cell line. MD-M-231 cells were cultured with vrious concentrtions (, 5, 1, nd 2 μmol/l) of delphinidin. Delphinidin inhiited rest cncer cell growth in dose dependent mnner (p <.5). Er2 nd Er3 expressions were mrkdly lower 5 μmol/l delphinidin (p <.5). In ddition, totl kt nd phosphorylted kt levels were decresed dose-dependently in cells treted with delphinidin (p <.5). Futher, cl-2 levels were dose-dependently decresed nd x expression ws significntly incresed in cells treted with delphinidin (p <.5). In conclusion, I hve shown tht delphinidin inhiits cell growth, prolifertion nd induces poptosis in MD-M-231 humn rest cncer cell lines. (J Nutr Helth 213; 46(6): 53 ~ 51) KEY WORDS: delphinidin, rest cncer, inhiit prolifertion, induce poptosis. 서론 우리나라에서 가장 문제가 되고 있는 질병 중 하나인 암은 년 원인별 사망자수 결과 위를 차지하였다 그 중 유방암은 년 발병율이 여성의 경우 갑상선암에 이어 위를 차지할 정도로 우리 사회 심각한 건강 문제 중 하나이다 년부터 년까지 만 명 당 유방암 발병율은 연간 씩 증가되고 있으며 이후에도 꾸준히 증가되고 있다 수많은 의학 연구에서 유방암은 다른 종류의 암과 비교하여 식사성 원인과 매우 밀접한 관련성을 보고하고 있다 여러 역학조사 및 에 따르면 식품 성분들이 암의 발생 및 예방 에 중요하게 작용하고 있으며 특히 고지방과 고단백질 식사는 유방암의 발병을 증가시키고 채소와 과일의 섭취 증가는 유방암 발병을 예방한다고 하였다 식품 성분 중 유방암 예방에 효과가 있는 것은 콩의 제니스테인 등이 보고되고 있다 암의 치료 방법 중 화학요법은 종양세포 이외에 정상세포까지 손상시키며 오심 구토 등의 여러 부작용이 보고되고 있어 최근에는 부작용이 없는 천연물의 항암 효과에 대해 많은 연구가 활발히 진행되고 있다 색이 진한 과일이나 채소 등에 함유되어 있는 색소 성분들이 여러 질병 예방과 치료에 효과가 있다고 보고되면서 색소 성분이 포함된 과일이나 채소의 소비가 증가되고 있다 그 * : 213 The Koren Nutrition Society - - - -
54 / Delphinidin 이유방암세포성장억제와세포사멸유도에미치는영향 중 은 중 하나로 색이 진한 청색 보라 색 적색을 띠는 색소 성분이며 식품에는 베리류 적포도 체리 적색 감자와 적색 양배추 등에 많이 함유되어 있다 - 은 탁월한 항산화력이 보고되고 있으며 지질과산화를 억제하고 활성산소종 생성을 감소시키는 효과가 있다 또한 은 암의 진행 단계에서도 생리적인 억제 효 과가 있으며 다양한 선종 세포 의 기능을 둔 화시킨다 고 하였다 을 가수분해하면 당 부 분 단당류 소당류 과 비당 부분인 으로 분해 된다 당 부분인 은 약 종으로 구분되는데 그 중에서도 과 은 우수한 항산화력을 보 고하고 있다 이전 연구에서 중 이 인 체 유방암 세포 - - 세포의 암 전이 과정 중 이동성 과 침윤성의 효과가 관찰되었다 대부분의 연구에서는 적색 과일이나 채소에서 색소를 추출하여 사용하였으며 유방암 에서의 암세포 증식과 성장 세포 사멸에 미치는 영향에 대한 연구는 매우 제한적으로 보고되고 있다 그러므로 본 연구에 서는 중에서 항산화력이 뛰어난 을 처리하였을 때 전이성인 강한 유방암 세포인 - - 의 암세포 성장과 세포사멸에 미치는 영향을 알아보고자 하였다 연구방법 에서 구입하였다 세포는 습윤한 에서 세포배양실험에 사용된 인체 유방암 세포 - - 은 - μ - 이 포함되도록 을 만들어 배양하였다 세포 가 정도 를 덮으면 으로 번 씻어내고 - 를 처리하여 세포를 모은 후 계대 배양하고 은 일 마다 교환하였다 은 에 로 을 만들어 냉동 보관하여 사용하였고 대조군을 포함 하여 모든 에는 의 농도가 동일하게 포함되도록 하 였다 세포증식 의 첨가 농도 증가에 따른 세포의 성장을 알아 보기 위해 에 의 농도로 - 하고 시간 후에 을 첨가하지 않은 μ - μ 으로 을 교환하였다 시간 시킨 후 에 을 μ 로 처리하여 을 교환하였다 후 시간이 경과한 후 방법으로 세포 증 식 정도를 측정하였다 - - - - - - 를 의 농도 로 당 씩 넣고 에서 시간 시킨 후 - 에 용해시킨 다음 에서 를 이용하여 흡광도를 측정하 였다 단백질발현세포 성장 세포 사멸과 관련된 단백질 발현을 알아보기 위 해 을 실시하였다 - - 을 의 농도로 에 분주하고 시간 후에 으로 교환하여 세포를 하였다 시간 후 에 하였다 시간 후에 새로운 용액으로 교환하 고 시간 후에 차가운 를 이용하여 세척하고 을 모 아 에서 분간 원심분리하였다 차가운 을 μ 로 농도로 첨가하여 - - - - μ μ μ μ 를 넣어 세포를 파괴한 후 에서 분간 원심분리하여 상층액을 모아 시료로 사용하였 다 단백질을 정량하고 - - 에서 단 백질을 분리한 후 - - 에 으로 하였다 - 은 - 로 실온에서 시간 한 후 알아보고자하는 단백질의 를 사용하여 시켰다 로 씻어낸 후 다시 - - 또는 - 으로 시 켰고 사용하여 발색시킨 후 - -
Journl of Nutrition nd Helth (J Nutr Helth) 213; 46(6): 53 ~ 51 / 55 으로 현상하여 - 로 분자량을 비교하여 분석하였다 각 밴드는 인 를 이용하여 밀도를 측정하였으며 군의 발현 정도를 로 나타낸 후 을 처리한 농도별로 군 에 대비하여 결과를 정리하였다 실험은 독립적으로 번 반복 하여 통계처리하였다 통계처리본 연구의 실험으로 얻어진 결과는 프로그램을 이용 하여 각 실험군의 평균과표준 편차로 계산되었고 각 군 간의 차이는 분석 후 α 수준에서 - 를 실시하여 유의성을 검증하였다 결 세포성장억제효과 (MTT ssy) 인체 유방암 세포인 - - 에 을 μ 로 처리하고 시간 후에 살아있는 세포를 염 색하여 흡광도를 측정하였다 그 결과 을 처리한 후 시간에는 세포 증식에 이 영향을 주지 않았으 나 시간 후에는 처리 농도가 증가할수록 세포 증식이 억제 되었다 을 처리한 시간 후에는 처리 농도 μ 농도에서 에 비해 로 세포 과 증식이 유의적으로 억제되었다 < 세포증식과관련된단백질발현 (Western lot) 세포 증식 신호를 전달하는 - 를 이루어 신호를 받아 전달하는 와 의 발현으로 이 세포 증식에 영향 을 미치는지 알아보고자 하였다 단백질의 발현에 - 의 처리 농도가 μ 에서 유의적인 감소를 보 였다 을 μ 로 처리하였을 때 에 비 해 약 정도 발현이 감소되었다 < 발현의 경우 의 처리 농도가 μ 에 서부터 유의적인 감소가 관찰되었다 < 의 신호를 전달받아 세포 증식에 관여하는 단백 질의 발현의 경우 의 농도가 μ 에서부터 유 의적으로 발현이 억제되었다 단백질 발현의 경우 에 비해 μ 농도에서 로 발현이 억제되었다 < 의 활성형인 - 역시 - 의 처리 농도가 증가할수록 발현이 감소되는 것을 관 찰할 수 있었다 - 단백질의 경우 을 μ 로 처리한 군에서 에 비해 약 정도 발현이 억제되 었다 < 세포사멸관련단백질발현 (Western lot) 세포사멸을 억제하는 단백질인 - 의 발현은 의 처리 농도가 μ 에서부터 유의적인 감소를 보였으 Er 2 185 kd sornce (49 nm) 1.4 1.2 1.8.6.4.2 NS NS c d β-ctin 42 kd 24 96 Time (hr) Fig. 1. Effect of delphinidin on cell prolifertion in MD-M-231 cells. MD-M-231 cells were plted t density of 2.5 1 4 cells/ml in 24 well plte with DMEM/F12 supplemented with 1% FS for 48 hour, the monolyers were serum-strved with DMEM/F12 supplemented with 5 μg/ml trnsferrin, 5 μg/ml selenium, nd 1 mg/ml ovine serum lumin for 24 hour. fter serum strvtion, the monolyer were incuted in serum free medium with, 5, 1, 2 μ M delphinidin. Vile cell numers were estimted y the MTT ssy. Ech r represents the men ± SE from three independent experiments. Comprison mong different concentrtions of delphinidin tht yielded significnt differences (p <.5) re indicted y different letters ove ech r. 2 Fig. 2. Effects of delphinidin on Er2 expression in MD-M-231 cells. Cell lystes were sujected to immunolotting with n ntiody ginst Er2 nd β-ctin. : The photogrphs of chemiluminescent detection of the lots, which were representtive of three independent experiments re shown. : Quntittive nlysis of immunolots. The reltive undnce of ech nd ws estimted y densitometric scnning of the exposed films. Ech r represents the men ± SE (n = 3). Comprisons etween groups tht yielded significnt differences (p <.5) re indicted y different letters ove ech r.
56 / Delphinidin 이유방암세포성장억제와세포사멸유도에미치는영향 나 < 세포사멸을 유도하는 단백질인 는 의 처리에 유의적인 차이가 관찰되지 않았다 < 그러나 세포사멸의 지표로 많이 이용되고 있는 - 로 살펴보면 μ 에서부터 유의적으로 감소되었으며 에 비해 이하로 감소되었다 < Er 3 β-ctin 2 2 kd 42 kd Fig. 3. Effects of delphinidin on Er3 expression in MD-M-231 cells. MD-M-231 cells were treted with delphinidin for 48 hr s descried in Fig. 1. Cell lystes were sujected to immunolotting with n ntiody ginst Er3 nd β-ctin. : The photogrphs of chemiluminescent detection of the lots, which were representtive of three independent experiments re shown. : Quntittive nlysis of immunolots. The reltive undnce of ech nd ws estimted y densitometric scnning of the exposed films. Ech r represents the men ± SE (n = 3). Comprisons etween groups tht yielded significnt differences (p <.5) re indicted y different letters ove ech r. kt β-ctin 2 c c kd 42 kd Fig. 4. Effects of delphinidin on kt expression in MD-M-231 cells. Cells were treted s descried in Fig. 1 nd protein smples were nlyzed y immunolotting with nti-kt protein ntioy or β- ctin. : The photogrphs of chemiluminescent detection of the lots, which re representtive of three independent experiments, re shown. : Quntittive nlysis of immunolots. The reltive chnge in kt nd on Western lots ws quntitted y densitometric nlysis. Ech r represents the men ± SE (n = 3). Comprisons etween groups tht yielded significnt differences (p <.5) re indicted y different letters ove ech r. c 고 최근 여러 연구에서 천연 식품 성분을 이용하여 선종 단계에 서 암 진행 억제 효과 연구가 활발히 진행되고 있다 본 연구에 서도 과일과 채소에 함유된 천연 색소 성분인 계 을 이용하여 전이성이 강한 유방암 세포 - - 의 세포 증식과 세포사멸 효과를 관찰해보고자 하였다 인체 유방암 세포인 - - 에 을 μ 로 처리한 후 시간 이후에 세포의 성장이 유 의적으로 억제되었다 등 에 따르면 를 추출하여 인체 - 세포와 대 장암 세포인 - 세포에 추출물을 처리한 결과 강력한 성장 억제 효과가 관찰되었으며 등 도 실험으로 인체 종양세포에 과 을 처 리하였을 때 종양 세포의 성장이 둔화되었다고 하였다 등 은 인체 유방암 세포인 - 에 을 처리한 후 를 실시한 결과 시간 후에 μ 농도에서 세포 의 성장이 억제된 것을 관찰하였고 은 - 인 체 유방암 세포의 성장에 강력한 효과가 있다고 보고하였다 p-kt β-ctin 2 찰 kd 42 kd Fig. 5. Effects of delphinidin on p-kt expression in MD-M-231 cells. Cells were treted s descried in Fig. 1 nd protein smples were nlyzed y immunolotting with ntiphospho-kt protein or β-ctin ntioy. : The photogrphs of chemiluminescent detection of the lots, which were representtive of three independent experiments, re shown. : Quntittive nlysis of immunolots. The reltive chnge in p-kt nd on western lots ws quntitted y densitometric nlysis. Ech r represents the men ± SE (n = 3). Comprisons etween groups tht yielded significnt differences (p <.5) re indicted y different letters ove ech r.
Journl of Nutrition nd Helth (J Nutr Helth) 213; 46(6): 53 ~ 51 / 57 cl-2 28 kd x 28 kd β-ctin 42 kd β-ctin 42 kd NS 2 Fig. 6. Effects of delphinidin on cl-2 expression in MD-M-231 cells. Cells were treted s descried in Fig. 1 nd protein smples were nlyzed y immunolotting with n cl-2 or β-ctin ntioy. : photogrphs of chemiluminescent detection of the lots, which were representtive of threeindependent experiments, re shown. : quntittive nlysis of immunolots. The reltive undnce of ech r ws estimted y densitometric scning of the exposed films. Ech r represents the men ± SE (n = 3). Comprisons etween groups tht yielded significnt differences (p <.5) re indicted y different letters ove ech r. 2 Fig. 7. Effects of delphinidin on x expression in MD-M-231 cells. Cells were treted s descried in Fig. 1 nd protein smples were nlyzed y immunolotting with n x or β-ctin ntioy. : photogrphs of chemiluminescent detection of the lots, which were representtive of three independent experiments, re shown. : quntittive nlysis of immunolots. The reltive undnce of ech r ws estimted y densitometric scning of the exposed films. Ech r represents the men ± SE (n = 3). Comprisons etween groups tht yielded significnt differences (p <.5) re indicted y different letters ove ech r. 1.2 1.8 또한 등 과 등 의 연구에서도 은 암세포의 성장을 억제하였으며 세포 주기의 진행이 - 의 처리 농도에 따라 억제되었다고 하였다 인체 을 기질로 하여 세포 주기 중 단계에서 - 을 처리하였을 때 다음 단계인 단계로의 진행이 완전히 차단되었다고 하였다 등 은 중 을 처리하여 을 측정한 결과 각 처리 물질의 농도가 μ 에서 종양세포의 성장이 억제되었다고 보고하였다 이러한 많은 연구 결과들과 본 연구 결과로 볼 때 은 암세포의 세포 성장 억제에 강력한 효과가 있는 것으로 보여진다 과발현은 암의 증후가 악화되었을 때표현되는 지표로 암 예방과 치료에 중요한 목표 중 하나이다 에는 가 있으며 인산화되면서 성장신호를 전달하여 가 활성화된다 인체 유방암 환자의 약 에서 중 하나 또는 그 이상의 유전자 부호의 과발현이나 변형이 관찰되었으며 인체 유방암의 에서 - 과 의 과발현이 관찰되었고 의 과발현은 Rtio.6.4.2 Fig. 8. Effects of delphinidin on cl-2/x rtio in MD-M-231 cells. Ech r represents the men ± SE (n = 3). Comprisons etween groups tht yielded significnt differences (p <.5) re indicted y different letters ove ech r. 작용이 낮아지는 것과 높은 관련성이 있다고 하였 다 등 과 등 에 따르면 암 발전에 종 양을 더 악화시키는 데에는 가 관여한다고 하였다 세포 외 성장 관련 리간드 와 결 합하는 는 세포 내 신호전달 경로와 연결되어 증 식 분화 세포의 이동성 생존 등 여러 생물학적 작용을 조절 한다 그 중 는 와 를 이루어 인산화 되어 세포 내로 신호를 전달하게 된다 의 과 발현이나 변형도 다양한 인체 종양의 발암 과정에 중요하게
58 / Delphinidin 이유방암세포성장억제와세포사멸유도에미치는영향 작용하며 암환자의 악화된 증상과 관련이 있다고 하였다 - 등 의 연구에서는 와 결합하는 가 결여된 경우 이종 이성화 나 인산화 전이과정이 활성화되지 못해 세포 내로의 신호전달이 원활하지 못하였다고 보고하였다 등 에 따르면 인 과 는 의 활성에 강력한 억제자로 감소는 연속적으로 신호전달을 받는 - 의 활성을 효과적으로 둔화시킨다고 하였다 그 외 다른 연구 에서도 - 을 뛰어난 의 억제제로 연속적 신호전달을 억제하는 효과가 있다 하였고 전사인자 의 인산화로 측정된 활성도 억제되었다고 하였다 본 연구에서도 - 의 처리 농도가 증가될수록 의 발현이 대조군에 비해 유의적으로 감소되었다 또한 세포성장 신호 경로 중 신호를 전달받는 의 발현에서도 본 연구의 처리 농도 중 가장 저농도인 μ 에서 유의적으로 발현이 억제된 것으로 볼 때 은 유방암 세포성장 중 의 발현을 억제하여 연속적인 신호 전달을 받는 의 발현과 신호 전달에 매우 강력한 억제제로 작용한다고 할 수 있다 세포사멸 또는 계획된 세포 죽음은 종양 억제 및 치료에 중요 기전이며 일반적으로 세포성장과 세포사멸의 장애나 이상으로 정상세포가 빠르게 또는 세포로 성장하여 암으로 발전하게 된다 세포사멸 또는 세포 주기의 제어는 인체를 선종으로 진행하거나 발전시키고 신생물 또는 신생물로의 진행 전이나 손상으로부터 보호하는데 뛰어난 방법이라 하였다 와 - 유전자는 세포사멸 경로에서 중요한 작용자로 고려되어지고 있다 - 는 - 중 하나로 세포사멸로부터 세포를 억제하는 역할을 하며 여러 연구에서 세포사멸에서의 - 는 에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다 - 는 로 세포사멸을 억제하는 유전자이며 는 세포사멸을 유도하는 유전자로 알려져 있다 이러한 두 유전자의 발현이 세포죽음이나 생존을 결정하는데 중요하게 작용한다 등 은 세포에 - 을 처리하였을 때 세포사멸을 유도하는 는 유의적으로 감소하고 세포사멸을 억제하는 - 는 증가하였으며 - 비율은 세포사멸을 유도하지 않는 방향으로 변화되었다고도 하였다 그러나 대부분의 연구에서 의 처리는 세포사멸을 효과적으로 유도하는 것으로 나타났다 등 은 자궁암 세포인 에 을 μ 농도로 처리하여 를 통해 세포사멸을 측정한 결과 의 농도가 증가함에 따라 각각 세포사멸이 유도되었다고 하였다 - 등 도 인체 세포 - 에 베리에서 추출한 - 계 을 처리한지 시간 후 세포사멸이 유도되었고 하였고 등 은 인체 세포 인 에 중 을 처리한 결과 처리 농 도에 따라 - 비율이 상승되었다고 하였다 본 연구결 과에서도 은 세포사멸을 억제하는 - 를 유의 적으로 억제하였고 - 비율에서는 을 μ 로 처리하였을 때부터 유의적으로 감소된 것으로 볼 때 계 은 인체 유방암 세포인 - - 세포의 세포사멸을 유도하는 것으로 사료된다 이상의 결과들을 종합해보면 인체 유방암 세포인 - - 에서 은 암세포의 증식을 억제하고 세포 사멸을 유도하는 것으로 사료되며 이는 등의 색 소 성분을 이용한 기능성식품 개발 가능성을 제시하는 것으 로 앞으로 동물과 인체를 대상으로 하는 더 많은 연구 진행이 요구되어진다 요약및결론 본 연구는 식물의 대표적인 색소 성분인 계 색 소 중 이 인체 유방암 세포 - - 에서 암 세포의 성장과 증식 세포사멸에 미치는 영향을 알아보고자 실 시되었다 실험 결과 의 첨가량이 증가할수록 세포 성장이 억제되었다 은 세포 증식 경로에 관여하 는 와 의 발현을 억제하였고 연속적인 신호 전 달을 받는 의 발현이나 이들 유전자의 수준에서 도 발현이 억제되었다 또한 세포사멸에도 은 유의 적으로 뚜렷하게 세포사멸을 유도하는 것이 관찰되었다 결론 적으로 은 인체 유방암 세포인 - - 에서 암세포의 증식을 억제하고 세포사멸을 유도하는 효과가 있는 것으로 사료된다 Literture cited 1) Ntionl Helth Insurnce Service (KR). nlysis of cncer ptients in 28 [Internet]. Seoul: Ntionl Helth Insurnce Service; 21 [cited 21 Jun 5]. ville from: http://www.nhis. or.kr/cms/ord/ord/ord.jsp?ct=view&communitykey= 7&ordId=218 2) Ntionl Cncer Informtion Center (KR). Types of rest cncer [Internet]. Goyng: Ntionl Cncer Informtion Center; 213 [cited 213 Ferury 1]. ville from: http://www.cncer.go.kr/ms/ cncer/jsp/cncer/cncer.jsp?cncerseq=4757&menuseq=4761 &viewtype=ll&id=cncer_2 3) Koren rest Cncer Society. rest cncer fcts & figures 26-28. Seoul: Koren rest Cncer Society; 28 4) Doll R, Peto R. The cuses of cncer: quntittive estimtes of voi-
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