전나무 잎 추출물이 알코올 대사 효소활성과 H2O2 및 에탄올로 유도된 HepG2 세포에서의 세포사멸에 미치는 영향 (Effects of Abies holophylla Leaf Extract on Alcohol Metabolizing Enzyme Activity and Apoptosis in H2O2 and Ethanol-Induced HepG2 Cells)

서지정보

· 발행기관 : 한국식품영양과학회
· 수록지 정보 : 한국식품영양과학회지 / 51권 / 6호 / 541 ~ 548페이지
· 저자명 : 박미화, 최영주, 김윤세, 정경임

초록

본 연구에서는 전나무 잎 추출물이 알코올 분해 활성(ADH, ALDH)에 미치는 영향을 알아보고, H2O2 및 알코올로 손상된 간세포의 apoptosis 과정에서 전나무 잎 추출물이 미치는 영향을 확인하기 위해 H2O2와 에탄올을 이용하여 HepG2 인간 간암 세포주에 산화스트레스를 유도한 후 항산화 효과와 간세포 보호 효과를 확인하였다. 알코올 분해의 1차 효소인 ADH 활성과 1차 대사산물인 아세트알데하이드를 분해하는 ALDH 활성에 대한 전나무 잎 추출물의 효과를 확인한 결과, 두 가지 효소 모두 전나무 잎 추출물에 농도 의존적으로 증가하였으며(P<0.05), 1 mg/mL 농도에서의 ADH 및 ALDH 활성은 각각 155.53% 및 130.89%로 나타났다. 산화적 스트레스 및 알코올성 간 손상으로부터 전나무 잎 추출물의 효과를 검증하기 위하여 H2O2 및 에탄올로 스트레스를 유도한 HepG2 세포에 전나무 잎 추출물을 처리한 결과 H2O2 및 에탄올 단독 처리구에 비해 세포생존율은 유의적으로 증가하였다(P<0.05). H2O2 및 에탄올로 유도된 HepG2 세포의 ROS level은 전나무 추출물에 농도 의존적으로 현저하게 감소하였다(P<0.05). 전나무 잎 추출물이 H2O2 및 에탄올로 유도된 HepG2 간세포의 apoptosis에 미치는 영향을 알아보기 위해 Bax, Bcl-2 및 caspase-3 유전자의 단백질 발현 정도를 측정하였다. H2O2 및 에탄올로 처리된 배지에서 배양한 HepG2 세포에서의 pro-apoptotic gene인 Bax 유전자 발현은 증가하였으나 전나무 잎 추출물의 처리에 의해 발현이 감소하였다(P<0.05). 또한 H2O2 및 에탄올로 처리된 배지에서 배양한 HepG2 세포에서의 anti-apoptotic gene인 Bcl-2 유전자의 발현을 측정한 결과 H2O2로 간 손상을 유도했을 때 Bcl-2의 발현은 전나무 잎 추출물의 처리에 의해 증가하였으나(P<0.05), 에탄올로 간독성을 유도했을 때는 전나무 잎 추출물 처리에 의한 발현량 변화는 나타나지 않았다. Caspase-3 단백질 발현을 측정한 결과, H2O2 및 에탄올로 간독성을 유도했을 때는 발현이 증가했으며, 전나무 잎 추출물 처리 시 발현을 감소시켜 산화적 손상 및 apoptosis 보호 효과를 확인하였다. 따라서 본 연구 결과 전나무 잎 추출물은 알코올 분해 활성과 함께 산화적 스트레스 및 알코올성 간독성으로 인한 ROS level을 낮추고 산화적 스트레스 및 알코올에 의한 apoptosis를 효과적으로 억제하여 간독성에 대한 보호 효과가 있는 것으로 판단된다.

영어초록

This study investigated the protective effect of the Abies holophylla leaf extract on the alcohol metabolism enzyme activity and against H2O2 and ethanol-induced oxidative stress in HepG2 cells. The effect of Abies holophylla leaf extract on alcohol metabolism was determined by measuring the generation of reduced nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) by alcohol dehydrogenase (ADH) and acetaldehyde dehydrogenase (ALDH). ADH and ALDH activities of Abies holophylla leaf extract were increased in a dose-dependent manner (P<0.05), and were determined to be 155.53% and 130.89% at 1 mg/mL concentration, respectively. Exposure to the Abies holophylla leaf extract resulted in decreased levels of reactive oxygen species production in H2O2 and ethanol-induced HepG2 cells (P<0.05). Moreover, H2O2-induced HepG2 cells treated with the Abies holophylla leaf extract showed reduced expression of the pro-apoptotic protein Bax and increased expression of the anti-apoptotic protein Bcl-2 (P<0.05). Furthermore, Abies holophylla leaf extract treatment significantly decreased the protein expression of Bax in ethanol-induced HepG2 cells (P<0.05). However, the protein expression of Bcl-2 remained unaltered. Treatment with the Abies holophylla leaf extract also reduced the caspase-3 protein expression in H2O2 and ethanol-exposed HepG2 cells. In conclusion, our results indicate that the Abies holophylla leaf extract exerts a cytoprotective effect against H2O2 and ethanol-induced cell damage. We believe that the Abies holophylla leaf extract has the potential to be developed as a natural hepatoprotective agent.

참고자료

· 없음