길경 추출물에 의해 apoptosis가 유발되는지 여부를 확인하기 위해 PARP 발현에 길경 추출물이 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과, 추출물에 의한 A549 폐암세포의 억제가 apoptosis 유발과 관련이 있었다. 선행연구 결과와 종합해 보면 길경 추출물 처리에 의한 암세포 성장 억제 효과는 세포주기 조절 인자인 cyclins 및 Cdks의 발현과 관련 있었으며, 이들의 발현 조절을 통해 apoptosis를 유발시키는 것이라고 생각된다.
<h2>길경 추출물에 의한 PARP 및 \( \beta \)-catenin 단백질의 degradation</h2><p>다음은 길경 추출물에 의한 apoptosis 유발의 생화학적 증명을 위하여 apoptosis 유발시 특이하게 분해가 일어나는 표적 단백질인 poly(ADP-ribose) polymerase (PARP)의 발현에 미치는 길경 추출물의 영향을 조사하였다. 특정 내, 외부 신호전달에 의하여 세포 내에서 apo-ptosis가 일어나면 PARP 단백질의 분해가 수반되며, 그 결과 정상적인 세포의 경우 PARP 단백질은 \( 116 \mathrm{kDa} \) 의 분자량을 가지지만 apoptosis가 일어난 경우 \( 85 \mathrm{kDa} \) 크기의 단편을 관찰할 수 있다. 특히 PARP는 DNA repair나 genomic stability의 유지에 매우 중요한 역할을 하며, apoptosis의 과정 중 caspase의 활성에 의해 단백질의 분해가 일어나면 PARP의 효소적 기능의 상실로 인하여 정상적인 DNA repair 과정이 억제되어진다. 이를 확인하기 위하여 48시간 동안 정상 및 길경 추출물이 함유된 배지에서 자란 암세포에서의 PARP 발현을 조사한 결과, Fig. 5B에서 볼 수 있듯이 정상 배지에서 배양된 세포들의 경우 \( 116 \mathrm{kDa} \) 위치에 강한 주 band를 볼 수 있었다. 길경 추출물이 처리된 배지에서 배양된 세포의 경우 본 실험 조건에서 \( 85 \mathrm{kDa} \) 위치에서 발현되는 band는 관찰할 수 없었으나 PARP 단백질의 발현이 농도 의존적으로 감소되었음을 알 수 있었다. 한편 \( \beta \)-catenin은 세포내 골격의 유지와 다양한 부착성 세포의 전사 조절에 중요하며 세포 유착과 관계된 apoptosis 조절과 연관성을 가지고 있으며, \( \beta \)-catenin 역시 apoptosis가 일어난 세포에서 caspase의 활성에 의하여 분해되는 단백질이다. 길경 추출물 처리에 의한 apoptosis가 이러한 세포 유착과 밀접한 관계를 지니는지의 여부를 조사하기 위해서 길경이 함유된 배지에서 자란 세포들의 \( \beta \)-catenin 발현을 조사한 결과 Fig.5B에서처럼 길경 추출물의 처리 농도 증가에 따라 대조군에 비하여 \( \beta \)-catenin의 발현이 현저하게 감소되었음을 알수 있었다. 이러한 현상은 실험 과정에서 관찰된 길경 추출물이 함유된 배지에서 배양된 암세포의 부착력 상실과 연관성이 있었음을 알 수 있었으나, 이와 연관된 정확한 기전 해석의 보안을 위해서는 관련 cadherin 단백질들과의 상호작용 및 kinase 활성도와 연관된 연구가 요구되어진다.</p><p>이상의 결과에서 길경 수용액 추출물에 의한 A549 인체 폐암세포의 성장억제는 apoptosis 유발과 깊은 상관성이 있었으며, 길경 추출물에 의한 폐암세포의 apoptosis 유발에는 Bcl-2 유전자의 발현 감소 및 Bax 유전자 발현의 증가에 의한 caspase-3의 활성화에 의한 것으로 요약될 수 있었다. 이를 최근 본 연구실에서 얻은 세포주기 관련 결과와 종합하여 볼 때, Fig. 6과 같이 암세포 성장억제 기전 모식도를 제시할 수 있었다. 즉 선행연구의 결과에 의하면 길경 추출물의 처리에 의한 암세포의 성장 억제효과는 세포주기 \( \mathrm{S} \rightarrow \mathrm{G} 2 / \mathrm{M} \) arrest와 연관성이 있었으며, 이는 세포주기 조절 양성 인자인 cyclins 및 Cdks의 발현 억제와 종양억제 유전자 p53의 발현 증가에 따른 \( \mathrm{Cdk} \) inhibitor p21 및 p27 발현의 증가 현상을 관찰할 수 있었다. 이러한 특이 유전자들의 발현과 연관된 암세포의 성장 억제는 본 결과에서 제시한 몇 가지 유전자들의 발현 조절을 통하여 apoptosis를 유발시킬 것으로 추측되어진다. 그러나 길경 추출물의 정확한 항암 효과의 조사를 위해서는 보다 다양한 세포증식 억제 기전 해석이 추가적으로 실시되어야 하며, 특히 수용액 추출물에서 항암 활성을 가지는 길경 함유물의 정확한 동정이 뒤따라야 할 것으로 사료된다.</p>