토란 추출물이 인체 갑상선암 세포주에 미치는 영향

Abstract

갑상선은 인체대사에 절대적으로 필요한 갑상선호르몬을 만들고 저장하며 분비하는 곳이다. 뇌하수체에서는 갑상선자극호르몬이 분비되는데, 1)갑상선자극호르몬은 갑상선기능의 기본 생리적 조절기이며 갑상선 세포에서 갑상선자극호르몬의 효과와 갑상선자극호르몬 수용체의 활성화를 통해 중재된다. 갑상선은 칼슘농도를 조절하는 기능이 있으며 생체대사 속도를 조절하여 신체 여러 기관의 기능에 영향을 미치는데 갑상선암은 위와 같은 기능을 하는 갑상선에서 생기는 종양으로 최근 들어 급격히 증가하고 있는 추세이다. 또한 최근 일본대지진으로 발생한 원자력발전소 사고로 방사성원소들이 인체에 유해한 암의 발생 특히 갑상선암과 관련하여 사람들의 많은 관심이 모아지고 있어 갑상선암에 관한 실험을 시행하였다.

갑상선암에 관한 연구 중 2)생체 내 단백질이 방사선 피폭에 의해 산화적 손상을 받으며 지속적인 저선량 방사선에의 노출은 TSH 검사상 생체 내에 영향을 줄 수 있다는 결과의 연구가 있었으며 3)갑상선암 예방과 치료에 Flavonoid는 Thyroperoxidase의 활동을 금하여 갑상선호르몬에 효과적이며 4)Melatonin ( N - acetyl - 5 - methoxytryptamine )은 항산화작용과 활성산소 제거작용이 있어 Melatonin이 갑상선 성장을 억제하고 갑상선 세포의 산화스트레스에 대해 항산화작용이 있다고 보고되어 실험을 한 결과 갑상선세포에서 세포독성을 억제하지 못하였고 4)시험관내 실험에서 갑상선세포는 유발된 산화스트레스에 대하여 비타민 A, C, D, E에 의해 보호효과를 나타내었으나 오히려 고농도에서 비타민 A, D는 오히려 세포독성을 유발할 가능성이 있어 항산화제의 섭취 시 주의를 기울여야한다는 선행연구도 있었다. 토란에 관한 연구 중 5)토란(Taro, the corns of Colocasia esculenta L. schott)은 이용가치가 매우 높은 구황작물로 천남성과(Araceae)에 속하는 다년생 초본으로 전 세계적으로 식물체의 대부분 또는 구경(알뿌리)만을 식용 및 약용으로 이용하는 작물이며 5)세균이나 이물질을 탐식, 제거하는 과정에서 여러 가지 Cytokine을 분비하여 면역현상을 조절하는 Macrophage는 항원에 대한 면역작용 역할을 하며 항원제시와 림프구의 비특이적 면역작용에 관계하며 종양세포에 직접적인 상해활성을 나타내는 데 토란에는 이러한 세포성 면역능의 활성화와 직접 관련이 있는 생체방어에 작용하는 면역기구를 활성화하는 기능이 있으며 5)토란 내 바이러스 감염세포나 암세포를 파괴시키는 자연 면역기능을 갖는 세포인 NK cell 자극활성에 의한 항암활성을 갖고 5)토란 내 Macrophage의 생산자극에 의해 NK cell의 활성화를 유도, 강력한 항전이 효과를 나타낸다는 연구가 있었으며 6)시험관내 실험에서 토란 추출물이 결장의 상피세포와 접촉하여 결장암의 위험요인을 줄여주는 기능성식품으로 대장암에 효과가 있으며 7)토란잎의 Hydroalcoholic 추출물은 신경 약리학적으로 불안, 우울증, 수면유도시간에 효과가 있다. 또한 8)토란 줄기에 Anthocyanin 성분이 함유되어 있고 9)토란추출물은 요구르트보다 많은 박테리아를 포함하고 있으며 10)토란 내에는 단백질, 아연, 칼슘, 칼륨, Anthocyanin 등이 들어있고 11)토란추출물의 적혈구 응집소는 Interleukin, Interferon 등 종양괴사인자를 유도한다는 연구도 있었다. 12)토란잎의 나노구조는 식물의 자기정화기능을 가지고 있어 세균의 오염을 줄이고 방지하는 효과가 있으며 13)토란 뿌리와 잎의 추출물은 시험관내 실험에서 비장세포와 골수세포 증식을 강하게 자극하고 14)토란을 요리 후 수분함유량, 단백질, 지질, 탄수화물 및 열량이 강화되었다는 연구 결과들을 토대로 갑상선암에 대한 토란의 연구는 아직 확인 된바가 없어 토란 추출물을 활용하여 토란과 갑상선암에 관한 실험을 실시하게 되었다.

본 연구에서는 인체 갑상선암 암세포주에 토란 천연추출물 두 종류인 열수추출물과 메탄올추출물을 처리하여 1. 암세포주 억제효과와 2. 암표적인자 발현억제능 (COX-2 or iNOS)을 확인하고자 한다.|Objective : This study is on the effects of the anti-cancer activity of Colocasia esculenta L. schott extract in thyroid cancer cells.

Methods : MTS assay was used to detect the effects of Colocasia esculenta L. schott extracts on thyroid cancer cells viability. And Western Blotting was used to see the effects of Colocasia esculenta L. schott extracts on inducible Nitric Oxide Synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2) expression.

Results : Methanol extracts of colocasia esculenta L. schott reduced human thyroid cancer cells depending on time and concentration. Also it reduced slightly cyclooxygenase-2 (COX-2) of 300 μg/ml concentration. MTS assay results, 1. Methanol extracts of Colocasia esculenta L. schott reduced thyroid cancer cells depending on time.

2. Methanol extracts of Colocasia esculenta L. schott reduced thyroid cancer cells depending concentration. Cell survival rate decrease depending on time and concentration especially, it reduced slightly at 800 and 1000 μg/ml.

3. Hot water extracts of Colocasia esculenta L. schott do not reduced thyroid cancer cells depending on time.

4. Hot water extracts of Colocasia esculenta L. schott do not reduced thyroid cancer cells depending concentration. Cell survival rate do not decrease depending on time and concentration especially.

Western blot results, 5. Methanol extracts of Colocasia esculenta L. schott reduced slightly inducible Nitric Oxide Synthase (iNOS) in 300μg/ml concentration.

6. Hot water extracts of Colocasia esculenta L. schott do not reduced inducible Nitric Oxide Synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2) expression in various concentrations.

Conclusion : Methanol of colocasia esculenta L. schott has slightly implied that it was expected that isolation and purification test would bring out more various anti-cancer food effects.

Key words: Colocasia esculenta L. schott, thyroid cancer, MTS, iNOS, COX-2