표고버섯과 같은 많은 버섯 추출물들이 면역증진 효과를 가지는 것은 버섯에 함유된 HKSMM50, 그 중에서도 \( \beta \)-glucan 인 LNT 덕분이다. 이 LNT는 간접적으로 T세포를 활성화시켜 항종양 효과도 가지고 있다. 뿐만 아니라 LNT와 같은 다양한 생리활성물질을 함유한 HKSMM50은 ConA를 처리한 Jurkat cells에서 NFAT protein을 활성화시키는바, 인체의 면역기능 증진에 큰 역할을 담당할 수 있을 것이다.
<h1>고 찰</h1><p>Human T lymphocyte인 Jurkat cells은 ConA에 의해 활성화 되면 NFAT protein이 activation (dephosphorylation)되어 IL-2 및 IFN- \( \gamma \) 등의 immunostimulatroy cytokines의 합성 이 증가되어 면역 활성을 나타낸다. 본 연구 에서 ConA로 활성화한 Jurkat cells에 HKSMM50 처리는 cytosol의 NFAT protein 함량은 낮추었고, nucleic NFAT protein 함량을 높여, IL-2 함량과 IFN\( \gamma \) 함량을 증가시켰다. 또한 HKSMM50은 ConA로 활성화한 Jurkat cells의 COX-2 활성을 감소시켰고, apoptosis를 억제하였다.</p><p>많은 버섯 자실체 및 균사체의 추출물은 면역기능을 증가시킨다고 보고되었는데, 이들 중 표고버섯 관련 추출물이 가장 우수한 면역증진 역할을 한다고 밝혀졌다. Park 등은 표고버섯, 먹물버섯, 새송이버섯, 민자주방망이버섯의 열수추출물올 투여한 생쥐의 spleen T 및 B lymphocytes의 \(\mathrm{IFN}-\ \gamma\) / \(\mathrm{IL}-4 \)비와 \(\mathrm{TNF}\)- \( \alpha \)의 생성이 표고버섯 처리에서 높아 표고버섯의 면역작용이 가장 높음을 시사하였다. 또한 Park 등은 표고버섯 균사체의 ethanol과 열수추출물이 sarcoma 180세포로 처리된 mouse에서 survial rate를 \( 28 \% \) 증가시키고, tumor를 \( 63 \% \) 감소하였다고 보고하였다. 이와 같은 표고버섯의 면역증진 호과는 표고버섯에 함유된 수많은 nutraceuticals 및 pharmaceuticals에 기인하지만 그 중에서 가장 중요한 면역증진과 관련 물질은 HKSMM50에도 \( 15.4 \% \) 포함되어 있는 \( \beta \)-glucan 인 LNT이다.</p><p>LNT는 mouse macrophages, dendrite cells, peritoneal exudate cells 및 splenocytes 등의 면역세포롤 직접 활성화하여 \(\mathrm{IL-1}\) \( \alpha, \mathrm{IL}-1 \beta, \mathrm{TNF}-\alpha, \mathrm{IFN}-\gamma \) 등을 비롯한 immunostimulatory cytokines 생성을 유도하였다. 또한 LNT는 간접적으로 T세포 활성을 통하여 항종양 효과를 나타낸다. LNT는 Jurkat cells의 TCR/CD 3에 결합하여 NFAT protein 의 activation에 의한 면역 증강에 효과롤 나타내는데, 이에 관한 연구내용은 많지않다. LNT와 화학적 구조가 비슷한 잎새버섯 (Maitake mushroom, Grifola frondosa)의 \( \beta \)-glucan 인 crudue Grifola fondosa polysaccharide (CGFP)는 Jurkat T cells에서\(\mathrm{IL-5}\)의 생성을 증가시켰다. 우슬 (Achyranthes bidentata)의 \( \beta \)-glucan은 human T cell에 작용하여 \( \mathrm{IFN} \) - \( \gamma \)의 분비를 촉진시켰고, Tinospora cordifolia 유래 RR1 \( \beta \)-glucan은 T cell의 증식을 촉진하고 \(\mathrm{IL-1}\), \(\mathrm{IL-12}\), \(\mathrm{IL-18}\) 및\(\mathrm{IFN}\)- \( \gamma \)의 합성을 촉진시켰다. 따라서 본 연구에서 ConA로 활성화한 HKSMM50 ( \( 15.4 \% \beta \)-glucan 함유)의 NFAT protein의 activation에 의한 \(\mathrm{IL-2}\)와 \(\mathrm{IFN}\)- \( \gamma \)의 생성 증가는 LNT가 Jurkat cells의 TCR/CD3 receptor에 결합에 기인하는 것으로 생각된다</p><p>COX-2는 inflammation, platelet aggregation, neurotransmitter release, smooth muscle contraction 등과 같은 수많은 biological effects를 나타내는 prostaglandin \(\mathrm{E}_{2}\)\((\mathrm{PGE}_{2})\)를 합성하는 효소이다. COX-2가 수많은 고형암에서 과발현된다는 것으로 보고되어, 대장암, 위암, 유방암 및 전립선암과 인간 전립선암 세포에서 과발현되었다. 따라서 COX-2 효소 및 \( \mathrm{PGE}_{2} \) 합성이 chemoprevention과 antitumor therapy의 주요 타겟이 됨을 의미한다. Iniguez 등은 Jurkat cells이 TCR/CD3 또는 phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)에 의한 활성화는COX-2mRNA와 protein이 빠르게 유도되었고, COX-2의 선택적 억제제인 NS398 및 celecoxib에 의해 early 또는 later events인 \(\mathrm{IL-2}\) 및 \(\mathrm{IFN-}\) \( \gamma \) 생성이 억제되었음을 보고하였다. 이와 같은 결과는 Jurkat cells에서 NF-kB와 NFAT protein expression 억제에 기인한 다고 하였다. 반면에, Kundu 등은 PMA로 활성화한 mouse skin에서 resveratrol은 COX-2 protein expression과 NF-kB activation이 억제되었음을 보고하였다. 본 연구에 서는 HKSMM50은 ConA로 활성화된 Jurkat cells에서 NFAT protein activation이 증진되었지만, COX-2 활성은 억제되었다. 따라서 ConA로 활성화된 Jurkat cell에서의 HKSMM50에 의한 COX-2 활성억제는 더 연구가 수행되어야 할 것이다.</p><p>Apoptosis가 진행되는 동안 mitochondria에서 전자전달계와 에너지대사의 파괴, caspase-specific활성화 단백질방출, 세포 내로 ROS유출, 세포 내 물질 환원 등과 같은변화가 일어난다. 따라서 세포내로 방출된 ROS는 신호전달 및 신경전달, 세포증식 및 macrophages활성화 등을 포함한 다양한 과정에 관여하며, ROS는 apoptosis 유도와 밀접한 관계가 있다. ROS는 췌장 \( \beta \)-세포 감소를 유도하여 type 1 및 2 형 당뇨병의 발병을 유도하지만, 정상세포에서 apoptosis과정을 통해 비정상적이거나 손상된 세포를 제거하고, 암세포에서는 apoptosis 과정을 유도하여 암세포를 제거한다. 이 와 같은 연구결과는 세포 내에서의 ROS가 apoptosis를 유도한다는 것이다. 본 연구에서는 HKSMM50은 ConA로 활성화된 Jurkat cells에서 apoptosis를 억제하였다. 이 결과는 HKSMM50이 항산화성을 나타내기 때문인 것으로 추정된다. 많은 phenol화합물이나 버섯 및 버섯균 사체 추출물에 함유된 polyphenols과 polysaccharides ( \( \beta \) glucan 및 LNT)가 항산화성이 있음이 보고되었다. Song 등은 HKSMM50이 \( \beta \)-glucan \(15.4 \%\)와 polyphenol류 \( (3.4 \mathrm{mg} / \mathrm{g}) \)를 함유하고 있어 RAW264.7 cell에서 SOD와 catalase의 활성을 증가시켰다. Feher 등은 높은 농도 \( (10 \mathrm{ug} / \mathrm{ml}) \)의 LNT는 활성 간경변증 환자의 적혈구와 림프구의 낮은 SOD 활성을 증가시켰다. 따라서, HKSMM50에 함유된 \( \beta \)-glucan 및 total polyphenol의 항산화성에 의해 세포 내에서 생성된 ROS제거에 의한 Jurkat cells의 apoptosis를 억제함을 의미한다. 그러나 Yao 등은 phenol 화합물인 nonylphenol이 Jurkat cells에서 caspase-8 의존 기전에 의해 apoptosis를 유도한다고 하였다. 따라서, Jurkat cells에서 HKSMM50의 apoptosis 억제 기전에 관한 연구는 더 수행되어야 할 것이다.</p><p>결론적으로, \( 14 \% \beta \)-glucan과 페놀화합물을 비롯한 다양한 생리활성물질을 함유한 HKSMM50은 ConA를 처리한 human T lymphocyte인 Jurkat cells에서 NFAT protein을 활 성화 시켰다. 따라서 NFAT protein이 cytosol에서 nuclear로의 이동이 증가되어 \(\mathrm{IL-2}\)와 \(\mathrm{IFN-}\) \( \gamma \)의 합성을 증가시켰다. 또한 HKSMM50은 ConA로 활성화한 Jurkat cells에서 COX-2의 활성과 apoptosis를 억제하였다. 따라서, HKSMM은 인체의 면역기능을 증진시키는 소재로 활용할 수 있을 것이다.</p>