기존의 많은 연구 보고들에서 암세포의 성장억제와 관련한 길경추출물의 분자생물학적 기전에 대한 설명이 부족했다. 본문에서는 약제 개발, 특히 암 치료 약제 개발의 중요한 요인인 세포주기와 연관된 유전자 발현의 조절을 통한 apoptosis 유발 기전을 분석하였다. 본 연구는 인체 폐암세포에 대한 길경 추출물의 효과를 조사하며, Bax 발현의 증가 및 이와 연관된 Bcl-2 발현 감소에 의한 caspase-3 활성화 과정이 apoptosis 유발의 주요 요인임을 확인하였다. 이미 길경의 약리성분 분석은 다른 연구자들에 의해 이루어져 있고, 이에 대한 연구는 계속되고 있다.
<h1>서 론</h1><p>길경(Platycodi radix)은 한국을 위시하여 중국 및 일본 등지에 널리 자생하는 다년생 초본인 초롱꽃목 초롱꽃과(Campanulaceae)에 속하는 도라지(Platycodon grandiflorum A. DC)의 뿌리 껍질을 벗기거나 또는 그대로 말린 것을 말하며, 거담, 해소, 기관지염, 호흡곤란, 편도선염 등 염증성 호흡기 질환에 전통적으로 많이 사용되어져 오고 있다. 길경에 함유된 약리 성분의 분석에 관한 보고는 이미 다수의 연구자들에 의해 수행되었으며, 각종 생리활성의 기능 향상에 관한 연구가 꾸준히 진행되어져 오고 있다. 다양한 선행연구 중 항염증 작용 및 면역계 활성과 연관된 연구는 생체 내 항암작용 효과가 있을 것으로 기대되어지면서 최근 이와 연관된 연구가 활발히 수행 중이다. 그러나 암세포의 성장억제와 연관된 대부분의 기존 연구 보고들에서 길경추출물의 분자생물학적인 기전 해석을 시도한 예는 거의 이루어진 바 없다.</p><p>한편 세포의 증식과 암의 발생 측면에서 세포주기 조절의 교란에 의한 비정상적인 증식이 계속되는 것이 암세포라고 할 수 있다. 따라서 세포주기와 연관된 특정 유전자의 발현 조절을 통한 apoptosis 유발 기전의 해석은 암을 포함한 특정 약제의 개발에 매우 중요한 의의를 가질 수 있다. 특히 apoptosis는 개체의 발생단계나 DNA 손상, 바이러스 감염 등에 의한 유전적 조절 하에서 일어나는 정교한 인체방어기전이란 점에서 necrosis와 구별된다. 또한 apoptosis는 개체보존수준에서 손상된 세포들의 제거를 의한 중요한 수단이며, 정상적인 세포주기의 이탈이나 cyclin-dependent kinases (Cdks) 활성의 변화가 apoptosis 유발의 주원인이 될 수 있다. Apoptosis의 유발에는 세포증식에 중요한 역할을 하는 종양억제 유전자 p53이나 Cdk inhibitor p21WAF1 /CIP1 뿐만 아니라, apoptosis를 직접 조절하는Bcl-2 및 Bax와 같은 유전자가 관여한다는 사실이 알려지면서 apoptosis와 연관된 분자적 기전이 최근 많이 밝혀지고 있다. 잘 알려진 바와 같이 Bcl-2는 apciptosis률 억제하는 반면, Bax는 과발현되었을 때apoptosis를 유도하며, 두 단백질은 서로 dimer를 형성하면서 mitochondria에서 cytochrome c와 같은 apop-tosis 유발에 관여하는 인자들의 조절에 관여한다. 특히 DNA 손상에 의한 p53의 발현 증가는 p21과 연관되어 세포주기 상 G1기에서의 세포증식 억제뿐만 아니라 Bax 유전자를 활성화시키고 Bcl2의 발현을 억제하면서 apoptosis에도 관여하는 것으로 알려지고 있다. 또한 caspase 역시 apoptosis 유발에 중요한 역할을 하는데, 이들은 pro-enzyme 형태로 존재하다가 apoptosis 유도를 활성화시키는 신호에 의해 활성화된 형태로 전환되어 직접 또는 간접으로 세포 내 존재하는 많은 표적 단백질의 분해에 관여한다.</p><p>따라서 본 연구에서는 길경의 항암작용 해석의 일환으로 인체 폐암세포의 성장에 미치는 길경 추출물의 영향을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 Bax의 발현 증가 및 이와 연관된 Bcl-2의 발현 감소에 의한 caspase- 3 의 활성화과정이 길경 수용액 추출물에 의한 apoptosis 유발에 주요한 요인으로 작용함을 알 수 있었다.</p>