이 연구는 마늘 성분인 allicin이 대장암 세포주 HCT116와 p53 null HCT116 세포주에 미치는 영향을 조사하였다. 두 세포주는 각각 \(2 \times 10\)개씩 6 well plate에 배양한 후, allicin을 \(0,25 \mu \mathrm { M } , 50 \mu \mathrm { M } , 100 \mu \mathrm { M }\)의 농도로 처리하였다. 그 후, 24시간 동안 배양하였고, 마이크로스코프와 카메라를 이용하여 세포의 형태 변화를 관찰하였다. 또한, 마늘의 allicin 성분에 의한 대장암 세포독성 효과와 유전자 발현의 변화를 DNA microarray를 통해 분석하였다.
<h1>서 론</h1> <p>마늘(Allium sativum)의 약용 효과는 B.C 1550 년(Egyp-tian Codex Ebers)에도 알려져 있다. 마늘은 마늘 가루정(garlic powder tablet)이나 증기 멸균 마늘 기름(garlicoil) 등 여러 형태로 정제 할 수 있어서, 최근 건강 식품으로 널리 이용되고 있다. 마늘의 구성 성분 중 하나인 알린(allin)은 마늘을 자를 때 세포가 파괴되면서 알리나아제(allinase)라는 효소의 작용에 의해 매운맛과 냄새가 나는 알리신(allicin)으로 변하게 된다. 이러한 알리신은 강한 항균 활성을 가지고 있으며, 최근 보고에 의하면 혈관을 확장시켜 혈액 순환을 원활하게 하고, 소화를 촉진시키며 인슐린 분비를 도와 당뇨병과 같은 질병 치료에 효과가 있다고 알려져 있다.</p> <p>마늘은 대장암의 치료와 예방에서 임상적 실험을 통하여 그 효능 및 치료 효과가 인정되고 있으나 약제의 작용기전에 관한 체계적이며 과학적인 근거 자료가 부족한 실정이다. 그리고 대부분 알려진 마늘 성분에 대한 연구에서 암세포의 apoptosis를 유발하며, 이는 caspase 의존성 경로로 진행되는 것으로 보고 되었다. 그러나 allicin에 의한 apoptosis 경로 및 항암 작용에 대한 정확한 기전은 알려져 있지 않다.</p> <p>따라서, 본 연구에서는 HCT116 대장암 세포주 모델에서마늘 성분인 allicin 처리에 의한 대장암 세포독성 효과를 연구하고, 형태적 변화를 관찰하였다. 또한, DNA microarray를 통해 allicin 처리에 의한 유전자 발현 변화를 분석하였다. 이러한 연구는 마늘 함유 allicin에 의한 항암 활성 및 암예방 기전을 이해하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.</p> <h1>재료 및 방법</h1> <h2>세포배양 밎 재료</h2> <p>본 연구에 사용된 HCT116 대장암 세포주는 미국의 ATCC로부터 구매하였으며, p53 null HCT116 세포주는 Bert Vogelstein 박사(Johns Hopkins University)로 부터 분양 받았다. 세포주의 배양은 10% FBS(Fetal Bovine Serum,GIBCO Inc. USA)와 1% penicillin/streptomycin(WelGENEInc. Korea)을 첨가한 Dulbecco's Modified Eagle Medium(DMEM, GIBCO Inc. USA)에서 수행하였고, 배양조건은 \( 70 ^ {\circ } \)C, \(5 \% \) \(CO_ { 2 } \)조건의 배양기에서 실시하였다. Phytochemi-cal인 allicin은 LKT Biotech.(USA)와 NPC BiotechnologyInc.(Korea)에서 구입하여 사용하였다.</p> <h2>세포형태 변화 관찰</h2> <p>Allicin의 처리에 따른 대장암 세포주의 생존에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 세포 형태를 관찰하였다. 즉, 대장암 세포주 HCT116와 p53 null HCT116 세포주를 6 well plate 에 well 당 \( 2 \times 10 \) 개의 세포를 분주하고 24 시간 동안 배양한 후, allicin의 최종 처리 농도가 \( 0,25 \mu \mathrm { M } , 50 \mu \mathrm { M } \), 그 리고 \( 100 \mu \mathrm { M } \) 이 되도록 처리하였다. 추가적으로 24시간 배양한 후, 역상 현미경(Leica DMIL, Wetzlar, Germany)의 100배 배율 하에서 세포주의 형태 변화를 대조군과 비교 관찰 하고 현미경에 설치된 카메라(Olympus Megapixel 4.0, Japan)를 이용해 well 단위로 촬영하였다.</p>