두류 추출물의 프로테아솜 활성억제 및 항암, 항산화에 관한 효과

Abstract

26S proteasome은 진핵세포의 세포질과 핵에서 발견되는데, apoptosis와 cell cycle, 면역 반응 등을 조절하는 역할을 한다. 암세포에서 26S proteasome에 의해 활성형으로 변하게 되는 NF-κB가 핵 안으로 들어가게 되면 apoptosis가 유도되지 않아 종양 세포 증식 및 확산의 문제를 야기하게 된다. 그렇기 때문에 26S proteasome의 활성 억제는 항암의 효과를 보일 수 있다. 따라서 본 실험에서는 우리나라 사람들이 많이 섭취하고 flavonoids와 triterpenoids가 많이 들어있다고 알려져 있는 두류 4종 (대두, 서리태, 적두, 렌틸콩) 의 항암 효과 및 항산화 효과를 확인해보기 위해 간암 세포인 HepG2 cell의 proteasome 역가 저해, 세포 증식과 cell cycle 및 apoptosis, 항산화능 평가, western blotting을 통한 NF-κB 활성화 확인 실험을 진행하여 결과를 비교하고자 하였다. 세포 증식 실험 결과, 각 두류 추출물은 HepG2 cell에 독성을 보이지 않았으나, 대두와 서리태는 세포 증식률을 상승시켰다. (p<0.05) 항산화 효과를 평가하기 위해 DPPH, ABTS, CAA assay를 이용하여 측정한 결과, 적두가 유의적으로 가장 높은 항산화능을 보였다. (p<0.05) CE assay 및 CPIA assay를 이용해 proteasome 역가 억제율 (PIA) 을 측정한 결과, CE assay에서는 적두와 렌틸콩이 100μg/mL 농도에서 유의하게 높은 PIA를 보였고, CPIA assay에서는 대두와 서리태가 100μg/mL 농도에서 유의하게 높은 PIA를 보였다. (p<0.05) 두류에 많이 들어있다고 알려져 있는 flavonoids와 triterpenoids를 몇 종류 선정하여 CE assay 및 CPIA assay를 이용해 PIA를 측정한 결과, CE assay에서는 대부분의 시료가 높은 PIA를 보였으나, CPIA assay에서는 flavonoids류에서 baicalein과 hispidulin이, triterpenoids류에서 celastrol, escin, platycodon D가 높은 PIA를 보였다. (p<0.05) Cell cycle 분석 결과, 대두는 control에 비해 sub-G1기, G0/G1기, S기, G2/M기에서 유의한 차이를 보였고, (p<0.05) 서리태는 sub-G1기, G0/G1기에서 유의한 차이를 보였으며, (p<0.05) 적두와 렌틸콩은 sub-G1기에서 유의한 차이를 보였다. (p<0.05) Apoptosis 분석 결과, 모든 시료에서 control에 비해 apoptosis가 증가하는 경향을 보였으나 유의적인 차이는 없었다. 대두와 서리태, 적두, 렌틸콩의 NF-κB 활성화를 확인한 결과, 대두는 1μg/mL을 처리했을 때, 적두는 10, 100μg/mL을 처리했을 때, 렌틸콩은 1, 10, 100μg/mL을 처리했을 때 NF-κB의 활성이 유의하게 감소되었다. (p<0.05) 서리태는 모든 농도에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 따라서 대두와 서리태, 적두, 렌틸콩은 천연 proteasome 저해제로서의 활용 가능성을 확인하였고, 특히 대두와 적두, 렌틸콩은 cell cycle arrest는 물론 NF-κB의 활성화를 유의하게 감소시킴을 확인하였다. 또한 모든 두류 시료에서 항산화 효과를 확인하였고, 특히 적두에서 높은 항산화능을 확인하였으므로 강력한 항산화제로서의 적두의 활용 가능성을 확인하였다.