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인체 폐암 세포주 A549에서 Euonymus porphyreus 추출물의 항산화 및 항암활성 분석
진수정(Soojung Jin),오유나(You Na Oh),손유리(Yu Ri Son),배수빈(Soobin Bae),박정하(Jung-ha Park),김병우(Byung Woo Kim),권현주(Hyun Ju Kwon) 한국생명과학회 2021 생명과학회지 Vol.31 No.2
Euonymus porphyreus는 노박덩굴과에 속하는 식물로 동아시아 지역에 널리 분포하며, 식물학상의 특징에 대한 보고는 있으나 항산화능과 항암활성 등에 관한 연구는 아직까지 밝혀진 바가 없다. 이에 본 연구에서는 인체 폐암세포인 A549를 사용하여 E. porphyreus 에탄올 추출물(EEEP)의 항산화 및 항암활성과 그 분자적 기전에 관하여 연구하였다. 먼저 EEEP의 총 폴리페놀 화합물과 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 각각 115.42 ㎎/g, 23.07 ㎎/g이었다. EEEP의 DPPH radical 소거활성을 측정한 결과, IC50가 11.09 ㎍/ml로 뛰어난 항산화능을 보유한 것을 확인하였다. 또한 EEEP는 농도의존적으로 인체폐암세포주인 A549의 세포 성장을 저해하였으며, 세포 주기변화를 분석한 결과 A549 세포의 SubG1기 세포비율이 증가하는 것을 확인하였다. Annexin V 염색과 DAPI 염색으로 EEEP 처리에 의해 apoptotic 세포와 apoptotic body가 증가하는 것을 확인하였으며, 이러한 결과는 EEEP에 의해 A549 세포의 apoptosis가 유도되는 것을 시사한다. 또한 관련 단백질들의 발현변화를 분석한 결과, EEEP에 의해 Fas, p53, Bax의 발현이 증가하고 Bcl-2의 발현은 감소하였으며, caspase-8, -9와 caspase-3의 활성화를 통해 PARP가 분해되어 apoptosis가 유도되었음을 확인하였다. 이러한 결과들로부터 EEEP는 내인성 및 외인성 경로를 통한 apoptosis 유도에 의하여 A549 세포의 증식을 억제하는 항암활성을 보유하였음을 확인하였다. Euonymus porphyreus, a species of plant in the Celastraceae family, is widely distributed in East Asia, especially in Southern China. The botanical characteristics of E. porphyreus have been reported, but its antioxidative and anticancer activities remain unclear. In this study, we evaluated the antioxidative and anticancer effects of ethanol extracts of E. porphyreus (EEEP) and the molecular mechanism of its anticancer activity in human lung adenocarcinoma A549 cells. The total polyphenol and flavonoid compound contents from EEEP were 115.42 ㎎/g and 23.07 ㎎/g, respectively. EEEP showed significant antioxidative effects with a concentration at 50% of the inhibition (IC50) value of 11.09 ㎍/ml, as measured by 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging assay. EEEP showed cytotoxic activity by increasing the SubG1 cell population of A549 cells in a dose-dependent manner. Apoptosis in A549 cells treated with EEEP was evident due to increased apoptotic cells and apoptotic bodies, as detected by Annexin V and 4,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) staining, respectively. EEEP-induced apoptosis resulted in increased expression of the First apoptosis signal (Fas), p53, and Bax, with decreased expression of Bcl-2 and subsequent activation of caspase-8, -9, and caspase-3, leading to cleavage of poly (ADP-ribose) polymerase (PARP). Collectively, these results suggest that EEEP may exert an anticancer effect by inducing apoptosis in A549 cells through both intrinsic and extrinsic pathways.
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