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도라지 유래 사포닌 platycodin D에 의한 인체 백혈병세포의 apoptosis 유도
박상은(Sang Eun Park),이수영(Su Young Lee),신동역(Dong Yeok Shin),정진우(Jin-Woo Jeong),진명호(Myung Ho Jin),박선영(Seon Young Park),정윤호(Yoon Ho Chung),황혜진(Hye Jin Hwang),홍상훈(Sang Hoon Hong),최영현(Yung Hyun Choi) 한국생명과학회 2013 생명과학회지 Vol.23 No.3
Platycodin D는 도라지(Platycodon grandiflorum)의 뿌리인 길경(Platycodi Radix)에 함유된 은 triterpene saponin의 일종으로 다양한 약리효능이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 다양한 암세포 중 platycodin D의 항암활성 감수성이 가장 높았던 인체 혈구암 U937 세포를 대상으로 platycodin D 처리에 따른 apoptosis 유발기전에 대하여 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 U937 세포에서 platycodin D 처리에 의한 증식억제는 apoptosis 유발과 밀접한 연관이 있음을 알 수 있었다. 이러한 platycodin D에 의한 apoptosis 유발은 pro-apoptotic Bax의 발현 증가와 연관된 미토콘드리아 막 전위의 소실 및 caspase-3의 활성화와 기질단백질들의 분해에의한 것임을 알 수 있었으며, IAP family 인자들의 발현 감소가 caspase의 활성 증가에도 영향을 미친 것으로 추정된다. 또한 z-DEVD-fmk 선처리에 의하여 platycodin D에 의하여 유발된 apoptosis가 유의적으로 억제되었기에, platycodin D 처리에 의하여 유발되는 apoptosis는 미토콘드리아 경로에 의하여 조절되며, caspase-3의 활성화가 핵심적인 역할을 한 것으로 생각된다. Platycodin D is a major constituent of triterpene saponins, which is found in the root of Platycodon grandiflorum, Platycodi Radix, which is widely used in traditional Oriental medicine for the treatment of many chronic inflammatory diseases. Several pharmacological effects of this compound have been reported recently, such as anti-inflammation, immunogenicity, anti-adipogenesis, lowered cholesterol, and anti-cancer activity. However, the mechanism by which this action occurs is poorly understood. In this study, we found that platycodin D greatly increased the potential of the anti-proliferative effect in various cancer cell lines. Our data revealed that platycodin D treatment resulted in a time- and concentration-response growth inhibition of U937 cells by inducing apoptosis, as evidenced by the formation of apoptotic bodies, chromatin condensation, and the accumulation of cells in the sub-G1 phase. Apoptosis induction of U937 cells by platycodin D correlated with an increase in the Bax/Bcl-2 ratio and caused the down-regulation of IAP family members. In addition, platycodin D treatment resulted in proteolytic activation of caspase-3, the concomitant degradation of poly(ADP-ribose) polymerases, and the collapse of the mitochondria membrane potential (ΔΨm). However, the cytotoxic effects induced by platycodin D treatment were significantly inhibited by z-DEVD-fmk, a caspase-3 inhibitor, which demonstrated the important role that caspase-3 played in the observed cytotoxic effect. These findings suggest that platycodin D may be a potential chemotherapeutic agent for use in the control of human leukemia U937 cells. These findings also provided important new insights into possible molecular mechanisms of the anti-cancer activity of platycodin D.
이민석 ( Min-seok Lee ),서민혜 ( Min-hye Seo ),조성수 ( Sung-su Cho ),이영호 ( Yung-ho Lee ),이수영 ( Soo-young Lee ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2017 No.-
게르마늄은 주로 광섬유, 반도체 등에 사용되고 있으며, 고가의 희소금속이므로 게르마늄에 대한 회수 및 재활용 기술 개발은 각국에서 경쟁적으로 진행되고 있다. 하지만 국내에서는 게르마늄에 대한 재활용 실적이 전무하며, 전량을 수입해서 사용하는 희소금속이므로 게르마늄에 대한 재활용 기술 개발이 필수적이다. 특히, 광케이블에 사용되는 광섬유에는 1km당 약 0.54g의 게르마늄을 함유하고 있으므로, 본 연구에서는 광섬유를 게르마늄 추출 대상으로 선정하였다. 또한, 게르마늄은 1kg당 150만원의 고가 희소 금속이므로 관련 기술 개발시파급효과가 클 것으로 판단하였다. 본 개발 기술은 광섬유에서 실리카(Si)와 합금형태로 존재하는 게르마늄을 추출하기 위하여 Na 화합물과 염산을 이용한 선택적 추출을 적용하였으며, 게르마늄의 추출 효율을 알아보기 위하여 추출액에 대한 ICP 분석을 실시하였다. 본 연구에서 사용한 Na 화합물은 광섬유의 주성분인 실리카 성분을 석출시켜 제거하는 역할을 하며, 추출 용매인 염산은 질산, 황산과의 추출 효율을 비교하여 최종 추출 용매로 선정하여 실험을 진행하였다.