마타리, 가시복분자딸기, 보춘화 추출물의 대장암 억제 효과 연구 (Study of the Inhibitory Effects of Patrinia scabiosifolia, Rubus schizostylus H.Lev and Cymbidium goeringii Extracts on Colorectal Cancer)

서지정보

· 발행기관 : 한국과학영재교육학회
· 수록지 정보 : 과학영재교육 / 16권 / 3호 / 342 ~ 350페이지
· 저자명 : 이서영, 이연홍, 이은서, 정호연, 김수만

초록

대장암은 남성과 여성 모두에게 영향을 미치며 암으로 인한 사망률에서 2위를 차지한다. 또한 대장암은 사망률이 높은 악성 종양으로, 임상 수술과 화학 요법에서내성과 독성으로 인하여 치료 예후가 좋지 않다. 따라서임상 실험을 위해 더 안전하고 효율적인 약물을 찾는 것이 필수적이며 시급하다. 본 연구는 호남 자생 생물인마타리, 가시복분자딸기, 보춘화 3종에서 추출한 30% 에탄올 추출물의 대장암 예방 효과를 조사했다. 천연 추출물 기반의 항암제는 기존의 항암 화학요법 또는 방사선 치료요법의 부작용을 보완 및 대체하기 위해 방안 중하나이다. 천연 추출물 유래 항암제는 현재 임상 항암제의 약 60% 이상을 차지하며 세포 독성 등의 부작용이거의 없다. 본 실험에서는 수술 이후 항암 치료요법을요구하는 대장암의 세포주를 실험 모델로 하여, 우리 주변에서 자생하는 천연물인 마타리, 가시복분자딸기, 보춘화 추출물의 항암 효과를 확인하였다. 천연 추출물을 5 μg/ml 또는 10 μg/ml의 농도로 희석하여 암세포에 처리하였으며, 희석에 사용된 DMSO(Dimethyl sulfoxide) 을 처리한 암세포를 대조군으로 사용하였다. MTS assay를 통해 천연 추출물이 암세포의 증식을 억제하는효과를 확인하였으며 LDH assay를 통해 세포에 독성을가지지 않는 것을 확인했다. 이후 qPCR과 western blot 을 통해 세포 주기 조절과 관련된 유전자와 단백질 발현을 확인하여 암세포의 증식 억제 효과를 확인하였다.
천연 추출물 처리 시 세포 증식을 억제하는 p53의 유전자 발현이 증가하였으며 세포 증식을 촉진하는cyclinD1의 유전자 발현은 감소하였다. p53 단백질이 인산화되어 활성화된 상태인 phospho form p53(p-p53)의발현 또한 천연 추출물 처리 시 증가하였다. 암세포의전이를 확인하는 scratch wound healing assay에서 천연 추출물의 암세포 전이 억제 효과를 확인할 수 있었다. 이를 통해 마타리, 가시복분자딸기, 보춘화의 추출물이 대장암 억제제로써 가능성을 가짐을 확인할 수 있었다.

영어초록

Colorectal cancer affects both men and women and is the world’s second most significant cause of cancer-related mortality. It is a malignant tumor with high mortality and has a poor prognosis due to drug resistance and toxicity in clinical surgery and chemotherapy. Thus, finding safer and more efficient drugs for clinical trials is vital and urgent. This study investigated the anti-colorectal cancer effects of 30% ethanol extracts from three native plants in the Honam region: Patrinia scabiosaefolia, Rubus schizostylus H.Lev, and Cymbidium goeringii. Natural product extract-based anti-cancer agents offer a promising alternative to complement or replace conventional chemotherapy and radiotherapy, which are often associated with significant side effects. Currently, over 60% of clinically used anti-cancer drugs are derived from natural products, with minimal cytotoxicity. In this study, we used colorectal cancer cell lines, which post-surgical cancer treatment is typically required, to assess the anti-cancer potential of these natural product extracts. The natural product extracts were applied at concentrations of 5 μg/ml and 10 μg/ml, diluted with DMSO, with DMSO-treated cancer cells serving as controls. MTS assays demonstrated that these natural product extracts inhibited cancer cell proliferation, while LDH assays confirmed their non-cytotoxicity. Furthermore, qPCR and western blot analyses indicated significant changes in cell cycle regulatory genes and proteins, notably with increased expression of the tumor suppressor gene p53 and decreased expression of the proliferation marker cyclin D1. Phosphorylation of p53(phospho-p53), indicating its activation, was also elevated following treatment. Additionally, a scratch wound healing assay showed that the natural product extracts inhibited cancer metastasis. Thus, these findings reveal anti-cancer effects of natural product extracts from Patrinia scabiosaefolia, Rubus schizostylus H.Lev and Cymbidium goeringii.

참고자료

· 없음