Cortisol 유발 세포독성에 대한 아연 관련 항산화 유전자 발현 증가에 의한 세포보호 효과 (Cytoprotective Effect of Zinc-Mediated Antioxidant Gene Expression on Cortisol-Induced Cytotoxicity)

서지정보

· 발행기관 : 한국식품영양과학회
· 수록지 정보 : 한국식품영양과학회지 / 44권 / 5호 / 649 ~ 656페이지
· 저자명 : 정미자, 김성현, 황인민

초록

무지개송어 아가미상피세포를 이용하여 cortisol에 의해 유도된 세포 손상에 대항하는 아연의 보호 효과를 연구하였다. 24시간 동안 cortisol에 노출된 세포들은 농도 의존적으로 LDH 방출이 증가하였고, 세포 생존율은 감소하였다. 아연(100 μM ZnSO4) 처리에 의해 이와 같은 영향이 감소하였고, 아연은 cortisol에 의해 유도된 caspage-3 활성, 즉 apoptosis에 대항하여 세포를 보호하였다. Cortisol에 의해 유도된 세포 사멸, LDH 방출과 caspase-3 활성은 glucocorticoid 수용체의 길항제인 Mifepristone(RU-486) 처리에 의해 차단되었는데, 이것은 세포 손상이 cortisol과 관련이 있다는 것을 제안하였다. 더하여 cortisol에 의해 유도된 세포 손상 모델에서 MT, GST 그리고 G6PD와 같은 항산화 유전자 발현에 대한 아연의 영향을 연구했다. MTA, MTB, GST 그리고 G6PD mRNA 수준은 아연과 cortisol을 각각 단독 처리에 의해 그리고 아연과 cortisol을 동시 처리에 의해 증가하였다. 이와 같은 증가는 아연이나 cortisol 단독 처리보다는 100 μM ZnSO4와 1 μM cortisol을 동시에 처리했을 때 MTA, MTB, GST 그리고 G6PD mRNA 수준이 더 높았다. 아연 처리에 의해 세포 내 자유 아연 농도가 증가하였고, 이와 같은 반응은 cortisol과 아연을 함께 처리했을 때 세포 내 자유 아연 농도가 더 증가하였다. 결론적으로 아연 처리는 간접적인 항산화 활성을 통해 cortisol에 의해 유도 세포독성 및 apoptosis를 저해하였다.

영어초록

The protective effect of zinc against cortisol-induced cell injury was examined in rainbow trout gill epithelial cells. Cells exposed to cortisol for 24 h showed increased leakage of lactate dehydrogenase (LDH) as well as decreased cell viability in a dose-dependent manner. Treatment with zinc (100 μM ZnSO4) reduced the severity of both LDH release and cell death as well as protected cells against cortisol-induced caspase-3 activation, indicating reduction of apoptosis. Cortisol-induced cell death, leakage of LDH, and caspase-3 activation were blocked by the glucocorticoid receptor antagonist Mifepristone (RU-486), suggesting that cell injury was cortisol-dependent. In addition, we studied the effect of zinc on the expression of antioxidant genes such as metallothionein A (MTA), metallothionein B (MTB), glutathione-S-transferase (GST), and glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD) during cortisol-induced cell injury. MTA, MTB, GST, and G6PD mRNA levels increased after treatment with zinc or cortisol, separately or in combination. Higher mRNA levels of MTA, MTB, GST, and G6PD were detected when cells were treated with 100 μM ZnSO4 and 1 μM cortisol in combination at the same time compared to treatment with zinc or cortisol separately.
Cells treated with zinc showed increased intracellular free zinc concentrations, and this response was significantly enhanced in cells treated with cortisol and zinc. In conclusion, zinc treatment inhibited cortisol-induced cytotoxicity and apoptosis through indirect antioxidant action.

참고자료

· 없음