천궁 에탄올 추출물의 AMPK 활성화를 통한 U937 인체 혈구암세포의 apoptosis 유발 (Induction of Apoptosis by Ethanol Extract of Cnidium officinale in Human Leukemia U937 Cells through Activation of AMPK)

서지정보

· 발행기관 : 한국생명과학회
· 수록지 정보 : 생명과학회지 / 25권 / 11호 / 1255 ~ 1264페이지
· 저자명 : 정진우, 박철, 최영현

초록

천궁(C. officinale)은 예로부터 민간처방 약재로 사용되었으며, 항염증, 항산화, 항암 및 신생혈관억제 등의 효능을 가지는 것으로 알려져 있다. 하지만 혈구암세포에서 apoptosis 유발과 관련된 분자생물학적 기전에 대해서는 명확히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 인체 혈구암세포인 U937 세포에서 천궁의 열수, 에탄올 및 메탄올 추출물(WECO, EECO 및 MECO)이 유발하는 항암효과 및 항암기전을 조사하였다. 먼저 WECO, EECO 및 MECO가 유발하는 증식억제 정도를 조사한 결과 EECO가 가장 뛰어난 효능을 가진다는 것을 알 수 있었으며, 이러한 현상이 apoptosis 유발에 의한 것임을 annexin-V 염색, apoptotic body 형성, DNA 단편화 및 MMP 소실 등을 통하여 확인하였다. EECO 처리에 의한 apoptosis 유발에는 DR4의 발현 증가와 함께 cIAP-1, Bcl-2 및 total Bid의 발현 감소가 관여하였으며, caspases-3, -8 및 -9의 활성화와 함께 caspases-3의 기질 단백질인 PARP, β-catenin 및 PLCγ1의 단편화도 관찰되었다. 또한 EECO는 AMPK signaling pathway를 활성화시키는 것으로 나타났으며, AMPK 억제제인 compound C를 이용하여 AMPK의 활성을 억제하였을 경우 EECO에 의하여 유발되었던 apoptosis가 현저하게 감소되는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 살펴볼 때 인체 혈구암세포인 U937 세포에서 EECO에 의하여 유발되는 apoptosis는 AMPK가 중요한 조절자로서 작용하는 것으로 생각된다.

영어초록

Cnidium officinale, a traditional herb, has diverse beneficial pharmacological activities, such as anti-inflammatory, antioxidant, anticancer, and antiangiogenesis effects. However, the cellular and molecular mechanisms of apoptosis by C. officinale are poorly defined. The present study investigated the proapoptotic effects of water, ethanol, and methanol extract of C. officinale (WECO, EECO, and MECO, respectively) in human leukemia U937 cells. The antiproliferative activity of EECO was higher than that of WECO and MECO. The antiproliferative effect of EECO treatment in U937 cells was associated with the induction of apoptotic cell death, including increased populations of annexin-V positive cells, the formation of apoptotic bodies, DNA fragmentation, and increased numbers of cells with a loss of mitochondrial membrane potential (MMP, Δψm). EECO-induced apoptotic cell death was associated with upregulation of death receptor 4 (DR4) and down-regulation of cellular inhibitor of apoptosis protein-1 (cIAP-1), Bcl-2, and total Bid. The EECO treatment also induced the proteolytic activation of caspases (-3, -8, and -9), and degradation of caspase-3 substrate proteins, such as poly(ADP-ribose) polymerase (PARP), β-catenin, and phospholipase C-γ1 (PLCγ1). In addition, the EECO treatment effectively activated the adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK) signaling pathway. However, compound C, a specific inhibitor of AMPK, significantly reduced EECO-induced apoptosis. These results indicate that AMPK is a key regulator of apoptosis in response to EECO in human leukemia U937 cells.

참고자료

· 없음