본 연구는 큰비쑥를 80% EtOH로 추출하고 극성에 따른 용매분획을 실시하여 혈핵암 세포주를 대상으로 분획별에 따른 암세포 증식억제(cytotoxicity) 효과와 이러한 혈액암 세포주에 대한 세포독성 효과가 세포자연사(apoptosis)에 의해 일어나는 것인지, 몇 가지 apoptosis 유도 실험을 통해 확인해 보았다. HL-60 세포에 대한 증식억제 효과는 전반적으로 모든 처리구에서 농도의존적인 세포증식 억제효과가 나타났으며, 특히 헥산과 디클로로메탄 분획물에서 가장 강한 세포성장 억제효과가 나타났다. 이러한 세포성장 억제효과가 apoptosis 유도에 의한 것인지 알아보기 위해 apoptosis 유도에 의한 세포사멸의 특징인 DNA 단편화 현상을 비롯하여 세포형태학적 변화 및 유동세포분석기를 통한 DNA content를 측정한 결과, 큰비쑥 추출물에 의한 암세포 증식억제효과는 apoptosis를 유도하여 세포자연사를 통해 세포의 성장을 억제하는 것으로 확인되었다.
가잠과 천잠 및 작잠의 실크 단백질 분획물로부터 피부섬유아세포에 대한 증식 효과를 알아본 결과 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. 가잠 및 천${\cdot}$작잠 단백질로부터 다양한 분자량대의 실크 단백질을 순수 분리 분획화 하여 사람 피부세포(human skin fibroblast; CCD-986sk)에 기계적 상처를 준 후 처리한 결과, 평균분자량(Mw)이 300-500 및 950-1500 분획군이 세포 증식에 뛰어난 효과가 있음을 확인${\cdot}$선발하였다. 2. 가잠의 경우 평균 분자량 590(BM-1), 1400(BM-2)에서, 천잠은 340(AY-1), 940(AY-2), 작잠에서는 300(AP-1), 1440(AP-2)에서 $10\;{\mu}g/ml$의 농도로 처리했을 경우 피부섬유 아세포의 증식이 무처리구에 비하여 40% 이상의 증식 효과를 갖았다. 또한 유효 농도 범위에서 대식세포인 RAW 264.7 세포에 대해서는 세포독성을 지니지 않았다. 3. 아미노산 조성에 있어 저분자량 AY-1 분획의 전아미노산 및 유리아미노산은 Tyr 함량이 매우 높게(25-48 g/100g)나타났으며, 작잠의 저분자 분획인 AP-1에서는 Lys 함량이 높게(5.2 g/100g) 나타남을 확인하였다. 4. 동일한 실크 단백질일 경우 저분자량 분획물에서 피부 세포 증식에 좀 더 효과적이였다.
무의 유방암 및 폐암 세포주에 대한 증식 저해 활성을 분석하였고, 항암 관련 지표 물질로 알려진 glucosinolate의 함량 및 sulforaphane의 함량을 조사하였다. 유방암 세포주의 하나인 MCF-7 세포주를 이용한 CCK(cell counting kit) assay분석법을 사용하여 재래종 무와 갯무 추출물의 세포 증식 저해율을 조사한 결과, 재래종 무보다 갯무의 세포 증식 저해율이 높았으며, sulforaphane 함량에서도 갯무가 재래종 무보다 높은 것으로 나타났다. 폐암 세포주의 하나인 A-549 세포주를 이용한 세포 증식 저해율을 조사한 결과, 갯무가 재래종 무보다 높은 세포 증식 저해율을 보였으며, 총 glucosinolate함량에서도 갯무가 재래종 무보다 높은 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 갯무를 이용하여 재래종 무의 품질 특성을 개량할 수 있는 가능성을 제시하였다.
Quadrupole mass spectrometer를 이용한 발효 배기가스의 분석을 통해 세포의 증식을 on-line monitoring하고자 model 균주로 Candida utilis에 대해 연구하였다. Quadrupole mass spectrometer와 interface된 16-bit 개인용 컴퓨터 (IBM PC-AT)에서 산소 소비속도(OUR)와 이산화탄소 발생속도(CER)를 on-line 계산할 수 있었고 계속해서 이들 계산치로부터 세포농도와 증식속도 및 비증식속도를 계산하였다. 계산된 값들은 실험적으로 측정한 세포농도 및 비증식속도와 잘 일치함을 알 수 있었다.
Nocardiopis sp. 유래의 protein kinase 저해제인 KT5720, KT5926을 사용하여 Vesicular Stomatitis Virus (VSV) 증식에 미치는 세포변성의 억제를 지표로서 연구하였다. 그 결과 CAMP의존 kinase를 저해하는 KT5720, mysion light chain kinase (MLCK)를 저해하는 KT5926이 VSV에 의한 세포변성을 억제시켰다. Protein kinase inhibitor KT5720은 VSV의 증식에 영향을 미치지는 않지만, 세포변성과정은 억제하는 것으로 나타났다. Virus RNA 및 단백질 합성에서 PKA KT5720이 영향을 미치지 않는 것은 virus 증식에 영향이 없는 것으로 나타난다. Virus 증식과정에서 성질이 다른 protein kinase가 관여하는데, 이것은 negative strand virus에 대한 항virus 제 개발에 중요한 역할을 한다고 생각한다.
치주질환의 치유에 있어서 치주인대 세포의 증식과 분화는 매우 중요하다. 몇몇 학자들에 의해 치주인대 세포의 증식과 분화에 영향을 주는 platelet derived growth나 fibronectin과 같은 growth factor에 대한 연구가 있었다. 이 연구는 홍삼 총사포닌이 치주인대 세포에 미치는 세포독성과 세포의 성장 및 분화에 미치는 영향을 규명하고자 사람의 치주인대 세포를 분리, 배양하여 실험하였다. 총사포닌이 치주인대 세포에 미치는 세포독성을 특정하기 위해 여러가지 농도의 총사포닌을 세포배양액에 첨가하여 1주일 배양후의 결과와 단일 농도($1{\mu}g/ml$})하에서의 세포 성장을 혈구계산반을 사용하여 관찰하였다. 치주인대 세포가 조골세포양세포로의 분화과정에 사포닌이 영향을 미치는 것을 관찰하기 위해 개개의 총사포닌 농도)0.1,1,$10{\mu}g/ml}$)를 세포배양액에 첨가하여 배양하였다. 치주인대 세포가 조골세포의 표현형으로 분화되는데 미치는 총사포닌의 영향을 알아보기 위하여 총사포닌의 단일 농도($1{\mu}g/ml$)하에서 $50{\mu}g/ml$ ascorbic acid와 10mM ${\beta}-glycerophosphate$를 배양액에 첨가하여 배양후 von Kossa's staining을 시행하여 생성된 골결절을 관찰하였다. 이상의 실험에서 얻어진 결과는 아래와 같다. 1. 각각의 농도를 투여한 결과, $1{\mu}g/ml$의 총사포닌에 의해서 세포독성이 유의성있게 증가하였다. 2. 0.01,0.01,1,$10{\mu}g/ml$의 총사포닌을 세포배양액에 첨가한 다음 7일 후의 고나찰시 cell viability가 실험농도 모두에서 유의성있게 증가하였다. 3. 0.1,1,10,$100{\mu}g/ml$의 농도에서 유외성있는 세포 증식이 있었다. 4. $1{\mu}g/ml$의 총사포닌을 세포배양액에 첨가한 다음 1,3,5,7,9일의 관찰시 시간경과에 따라 유의성있는 세포 증식이 있었다. 5. $10{\mu}g/ml$의 총사포닌을 세포배양액에 첨가시 ALP activity가 대조군에 비해 유외성있게 증가하였다. 6. $1{\mu}g/ml$의 총사포닌으로 배양된 치주인대 세포내에서 ALP positive cell이 관찰되었다. 7. $1{\mu}g/ml$의 총사포닌으로 배양된 치주인대 세포내에서 골결절 형성이 관찰되었다.
[ $1,25-(OH)_2D_3$ ]가 치주인대세포의 증식에 미치는 영향과 조골세포 기능을 나타내는 지표이며 골의 석회화 과정에 관여하는 alkaline phosphatase의 활성도에 미치는 영향을 관찰하여 아직 확실히 밝혀져 있지 않은 치주인대조직에 대한 $1,25-(OH)_2D_3$의 생물학적 기능을 알아보고자 교정 치료 목적으로 발거된 치아로부터 치주인대세포를 배양하였다. $1,25-(OH)_2D_3$를 첨가하여 24시간 후 [${^3}H$]thymidine으로 DNA를 표지하여 세포의 증식을 관찰하였으며 $1,25-(OH)_2D_3$가 치주인대세포에서 조골세포의 표지효소인 alkaline phosphatase의 활성도에 미치는 영향을 24시간 또는 6일간 $1,25-(OH)_2D_3$ 처리후 측정한 결과 100nM농도의 $1,25-(OH)_2D_3$은 치주인대세포의 증식을 유의하게 증가시켰으며 10nM에서는 차이를 보이지 않았다. $1,25-(OH)_2D_3$을 24시간 첨가시 10nM에서는 ALP활성도는 $80.8\pm31.4$nmol로 서 대조군 $38.5\pm5.3$nmol에 비해 유의하게 증가하였으며 또한 $1,25-(OH)_2D_3$을 6일동안 첨가하였을때에도 10nM에서 $106.7\pm23.0$nmol로 대조군 $29.3\pm1.0$nmol에 비해 유의하게 증가되었다. 이상의 결과를 종합하면 $1,25-(OH)_2D_3$이 치주인대세포의 증식 및 세포기능을 시사하는 결과로 사료된다.
본 연구는 돼지 골수에서 존재하는 조혈 줄기 세포 및 전구 세포를 이용해 이종 동물 모델인 태아 마우스 복강 생체 이식을 통하여 돼지 조혈 세포의 이종 조혈 조직에서의 증식과 분화 특성을 규명하였다. 선천성 면역 부전 마우스인 NOD/SCID 마우스 태아 조혈 환경에 돼지 골수 유래 조혈 줄기 세포 및 전구 세포를 이식하고, 이식 후 5주령에 마우스 조혈기관에서의 돼지 조혈 세포의 증식과 분화 특성을 돼지 특이적 항체 면역 염색으로 유세포 분석을 실시한 결과, 마우스 조혈 조직인 골수, 흉선, 간장, 비장 및 림파절에서 돼지 조혈 세포의 분화 및 증식이 관찰되었다. 특히 돼지의 T 면역세포가 골수계 세포에 비해서 높은 chimerism이 관찰되어 태생 초기의 NOD/SCID 조혈 환경에 의한 특이적 T 면역세포의 증식에 적합한 조혈 환경을 제공하고 있다는 사실이 밝혀졌다. 본 마우스 신생 NOSD/SCID 복강 이식 동물 모델을 이용해 돼지 T 면역세포의 분화 발달 연구 및 이종 장기 이식 기전 연구에 좋은 모델로서 활용이 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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