Study on the Protective Effect of Nelumbo nucifera GAERTN Extract on Cultured Cerebral Neuroglial Cells Damaged by Hexavalent Chromium

연꽃추출물이 6가 크롬으로 유도된 세포독성에 대한 보호효과에 관한 연구

In order to investigate the cytotoxic effect of hexavalent chromium ($Cr0_3$) and the protective effect of Nelumbo nucifera GAERTN (NNG) extract, cultured cerebral neuroglial cells (C6 glioma cells) were treated with $4{\sim}55{\mu}M$ concentrations of $Cr0_3$ for 48 hours. Cell viability was measured by XTT assay. The superoxide dismutase (SOD)-like activity for the antioxidant effect was also examined on the extract of NNG stamen. In this study, $Cr0_3$ significantly decreased cell viability dose-dependently. The cytotoxicities of $XTT_{90}$ and $XTT_{50}$ determined with $10{\mu}M$ and $55{\mu}M$ of $Cr0_3$, respectively, showed that the $Cr0_3$ had highly toxic effect on cultured C6 glioma cells by the cytotoxic criteria. In the protective effect of NNG extract, the cell viability was significantly increased by the treatment of NNG extract, and NNG extract increased SOD-like activity. From these results, it is suggested that $Cr0_3$ showed highly toxic effect on cultured C6 glioma cell s and NNG extract was very effective in the protection of $Cr0_3$-mediated cytotoxicity by antioxidative effect in these cultures.

중금속의 하나인 $Cr0_3$의 세포독성과 이에 대한 연꽃(Nelumbo nucifera GAERTN(NNG))의 수술에서 채취한 연꽃추출물의 방어효과를 배양 대뇌신경교세포(C6 glioma cell)를 대상으로 항산화 측면에서 조사하였다. $Cr0_3$의 세포독성을 조사하기 위하여 배양된 C6 glioma 세포를 $4{\sim}55{\mu}M$ 농도의 $Cr0_3$로 48시간동안 처리하였다. XTT 분석법에 의하여 세포생존율을 조사하였다. 그 결과 $Cr0_3$는 처리 농도에 비례하여 C6 glioma세포의 생존율을 유의하게 감소시켰으며 $Cr0_3$의 $55{\mu}M$ 농도 처리에서는 $XTT_{50}$ 값이, $10{\mu}M$에서는$XTT_{90}$ 값이 나타났다. 따라서 세포독성판정기준에 의하여 $Cr0_3$는 C6 glioma세포에 고독성인 것으로 나타났다. 한편, $Cr0_3$의 세포독성에 대한 연꽃추출물의 방어효과를 항산화 측면에서 조사하기 위하여 먼저 연꽃추출물의 항산화활성을 SOD-유사활성에 의하여 조사하였다. 그 결과 $130{\sim}150{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$의 연꽃추출물 농도에서 SOD-유사활성이 대조군에 비하여 모두 증가하였으며 특히 $150{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$의 NNG추출물의 처리에서는 대조군에 비하여 유의하게 증가한 것으로 나타났다(p<0.05). 이는 또한 비교군으로 사용한 $15{\mu}M$, vitamin E의 SOD유사활성과 매우 유사한 활성을 나타냈다. 따라서 연꽃추출물은 SOD 유사활성을 보임으로서 항산화활성을 나타냈다. 한편, $Cr0_3$의 세포독성에 대한 연꽃추출물의 방어효과를 조사하기 위하여 $Cr0_3$의 $XTT_{50}$ 농도인 $55{\mu}M$에서 배양 C6 glioma 세포를 처리하기 전에 연꽃추출물이 $90-120{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$ 농도로 각각 포함된 배양액에서 2시간 동안 배양한 후 이에 대한 세포생존율을 조사하였다. 그 결과 연꽃추출물을 처리한 실험군에서는 $Cr0_3$을 처리한 실험군에 비하여 유의한 세포생존율의 증가를 보였다. 본 실험 결과는 연꽃추출물이 $Cr0_3$의 세포독성을 효과적으로 방어하였음을 알 수 있었다. 이상의 실험 결과로부터 $Cr0_3$는 배양 C6 glioma세포에 고독성을 나타냈으며 항산화활성을 가지고 있는 연꽃추출물은 $Cr0_3$에 의한 세포독성을 효과적으로 방어함으로서 $Cr0_3$의 독성이 산화적 손상과 관련이 있음을 알 수 있었다.