글루타민은 체내의 비필수아미노산으로 질소의 교환과 pH 항상성 유지에 중요한 역할을 하면서도, 암세포에 결핍되면 세포자연사를 유발해 증식이 억제되고, 반대로 손상된 위장세포에 글루타민을 보충하면 세포자연사를 방지하였다. 본 연구에서는 인체 전립선암세포를 대상으로 글루타민 결핍 조건에서 증식 억제 세포주기 변화 여부를 조사하여 글루타민의 공급조건에 따른 암세포의 반응에 관한 체계적인 연구를 진행하고자 한다. 본 연구에 사용된 PC3 전립선암세포는 RPMI-1640 배지에서 배양 후, MTT assay로 글루타민 결핍에 따른 증식 억제 여부를 조사하였다.
<h1>서 론</h1> <p>체내의 비필수아미노산으로 가장 풍부하게 존재하는 글루타민(L-glutamine)은 질소의 교환과 pH 항상성 유지에 중요한 역할을 하며, 그들의 생체 내 함량은 단백질이나 글리코겐의 turnover와는 별개로 독립적으로 조절되는 것으로 알려져 있다. 최근 많은 암환자의 혈액 내에서 글루타민의 수준이 급격히 저하되어 있음이 확인되면서 글루타민 함량 조절이 암환자의 치료 보조요법으로 사용할 수 있는 가능성이 제시되었다. 이는 글루타민이 미토콘드리아 tricarboxylic acid 회로의 기능 회복에 결정적인 영향을 미칠 것으로 생각되어지기 때문인데, 예를 들어, 최근 암화학요법이나 방사선에 의해 상처를 받은 위장관의 치료에 글루타민 결핍을 적용하기도 하며 글루타민의 결핍에 의하여 다양한 고형암의 증식 억제효과가 확인된 바도 있다. 또한 글루타민 결핍에 노출된 암세포는 apoptosis 유발을 통하여 증식이 억제되었으며, 반대로 글루타민의 보충은 산화적 스트레스와 열충격에 의한 위장세포의 apoptosis를 방지하였다. 비록 최근 연구에 의하면 혈청 내 글루타민 수준의 조절로 암세포의 이동 성과 침윤의 억제 및 글루타민 결핍에 따른 암세포의 apoptosis 유발에 대한 보고가 있어 왔으나, 세포주기 조절에 관한 연구는 거의 이루어지고 있지 않고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 글루타민의 결핍과 과잉 공급에 따른 암세포의 반응에 관한 정확하고 체계적인 연구의 진행을 위하여, 인체 전립선암세포를 대상으로 글루타민 결핍 조건에서 나타나는 암세포의 증식 억제에서 세포주기 진행의 변화 여부를 조사하였다.</p> <h1>재료 및 방법</h1> <h2>세포배양 및 MTT assay</h2> <p>본 연구에 사용된 PC3 전립선암세포는 American Type Culture Collection (Rockville, MD, USA)에서 분주 받았으며, 10% fetal bovine serum (FBS)에 1%의 penicillin 및 strepto-mycin이 포함된 RPMI-1640 배지(Gibco BRL, Grand Island, NY, USA)를 이용하여 37℃, 5% \( \mathrm { CO } _ { 2 } \) 조건에서 배양하였다. 글루타민 결핍에 따른 증식 억제 여부를 조사하기 위하여 세포 배양용 6 well plate에 PC 세포를 \( 1 \times 10 ^ { 5 } \) 개/ml로 분주하고 24시간 동안 안정화시킨 다음 배지를 제거한 후, 글루타민이 결핍된 90%의 RPMI-1640 (Gibco BRL) 배지에 10% FBS, 1 \%의 penicillin 및 streptomycin이 포함된 성장배지를 사용하여 각 well에 분주하였으며 배양하였다. 적정 시간 후 배지를 제거하고 tetrazolium bromide salt (MTT, Amresco, Solon, Ohio, USA) 를 0.5mg/ml 농도가 되게 배지로 희석하여 3시간 동안 \( \mathrm { CO } _ { 2 } \) incubator에서 배양시킨 다음 MTT 시약을 깨끗하게 제거하고 dimethylsulfoxide (DMSO, Amresco)를 이용하여 생성 된 formazin을 모두 녹인 후 96 well plate에 옮겨서 ELISA reader (Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA)로 540nm 에서 흡광도를 측정하였다.</p>