사람 골육종암세포에서 유솔릭산에 의해 유도된 세포자멸사
Ursolic acid induced apoptosis in human osteosarcoma cell lines
최인수, 김영진, 강해미, 준드이젬츠 오제렐, 김인령, 박봉수,
소속 상세정보
최인수 ( Choi In-Soo ) - Pusan National University School of Dentistry Department of Oral Anatomy
김영진 ( Kim Young-Jin ) - Pusan National University School of Dentistry Department of Oral Anatomy
강해미 ( Kang Hae-Mi ) - Pusan National University School of Dentistry Department of Oral Anatomy
준드이젬츠 오제렐 ( Zunduijamts Odgerel ) - Pusan National University School of Dentistry Department of Oral Anatomy
김인령 ( Kim In-Ryoung ) - Pusan National University School of Dentistry Department of Oral Anatomy
박봉수 ( Park Bong-Soo ) - Pusan National University School of Dentistry Department of Oral Anatomy
KMID : 0355820220430010049
Abstract
자가포식작용은 비정상적인 세포의 증식이나 유전적인 결함으로 인한 종양의 형성을 막아 줌으로서 신체 항상성을 유지시켜주는 역할을 한다. 자가포식작용은 세포 내부로 유입된 세균과 바이러스에 의한 손상된 소기관 및 단백질을 제거하는 역할을 하며 세포 내 스트레스가 증가하는 상황에서 활성화되는 세포방어기전으로 세포사멸의 의미를 넘어 세포가 끊임없이 죽고 재생되는 과정에 관여하는 중요한 시스템으로 부각되고 있다. 따라서 세포자멸사와 자가포식작용기전에 대한 연구는 암 치료에 있어 매우 중요하다. Osteosarcoma(골육종)는 원발성골종양 중 가장 흔하게 발생하는 악성종양으로, 주로 10~20대 사이의 젊은 연령층에서 호발한다고 알려져 있으며 골육종이 두경부에 발생하는 경우 예후가 매우 나쁘다. 골육종의 치료는 주로 광범위한 외과적 절제술에 의존하고 있으며 다른 기관으로 전이되거나 재발할 경우 생존율이 매우 낮다. 본 연구에서 사용된 우르솔릭산(Ursolic acid)은 사과 껍질에 다량 함유되어있는 폴리페놀계열의 성분으로 항산화, 항진균, 항염증에 효과가 있으며 다양한 암 세포의 성장과 전이를 억제하여 항암, 항종양 작용을 한다는 보고가 있다. 하지만 골육종 세포에서의 작용 효과에 대한 연구는 아직 미진한 실정이다. 따라서 본 연구자는 골육종세포에서 우르솔릭산이 유도하는 세포자멸사와 자가포식작용의 역할 규명연구를 통해 골육종 환자의 치료에 도움이 되고자 다음의 실험을 시행하였다. 본 실험을 위하여 골육종 세포주인 HOS, U2OS 두 가지의 세포를 사용하였다. 실험결과 우르솔릭산은 골육종 세포의 생존율과 증식률을 시간, 농도 의존적으로 감소시켰으며 Hochest 염색을 통해 핵이 응축되고 쪼개지는 등 세포자멸사의 증거들을 관찰할 수 있었다. 세포주기 분석에서 G1-arrest가 관찰되었으며 단백질의 발현을 확인해본 결과 미토콘드리아 경로를 통한 세포자멸의 증거들을 확인하였다. 또한 우르솔릭산은 초기 자가포식작용에 관여하는 단백질들의 발현을 유도하였으며 특히 Atg5와 LC3B의 발현을 크게 활성화시켰다. 자가포식작용 억제제인 3-MA를 처리한 후 관련인자들의 발현을 확인한 결과 세포자멸에 관여하는 단백질의 발현을 크게 증가시켰다. 따라서 우르솔릭산은 골육종세포에서 세포자멸사와 자가포식작용을 효과적으로 유도하였으며 자가포식작용 억제제를 함께 처리했을 때 더욱 효과적이었다. 따라서 우르솔릭산은 골육종 환자의 치료제로서의 가능성이 충분하다고 생각된다.
Ursolic acid is a polyphenolic component present in large amounts in apple peels. It possesses antioxidant, anti-fungal, and anti-inflammatory properties and inhibits the growth and metastasis of various cancer cells. However, studies on the effect of ursolic acid in osteosarcoma cells remain limited. Therefore, we investigated the role of ursolic acid-induced apoptosis and autophagy in HOS and U2OS osteosarcoma cells. Ursolic acid decreased cell survival and proliferation, and evidence of apoptosis, such as nuclear condensation and cleavage, was observed in both cell lines. Ursolic acid also significantly activated the expression of Atg5 and LC3B proteins involved in autophagy. The combination of 3-MA and ursolic acid, an autophagy inhibitor, significantly increased the expression of proteins involved in apoptosis. Therefore, ursolic acid effectively induced apoptosis and autopoiesis in osteosarcoma cells and was more effective when treated with an autopoiesis inhibitor.
키워드
유솔릭산; 골육종암; 세포자멸사; 자가포식작용
Ursolic acid; osteosarcoma; apoptosis; autophagy
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