Polyamine은 세포 성장과 분화에 필수적인 물질로, 본 논문에서는 이 중의 하나인 spermidine이 산화적 스트레스에 어떻게 작용하고 조절하는지에 대해 조사하였다. 실험에서는 spermidine의 농도 증가에 따라 DPPH radical의 소거능이 증가함을 확인하였다. 또한, spermidine가 DNA의 hydroxyl radical에 대한 보호 효과를 가지고, 항산화에 중요한 전사인자인 Nrf2로 조절되는 SOD-1, SOD-2, SOD-3의 발현을 독립적으로 증가시키는 것을 확인하였다.
<h1>고 찰</h1> <p>다양한 산화적 스트레스 및 인체 내의 여러 가지 효소반응에 의하여 활성 산소종이 생성된다. 이들 활성 산소 종은 생체 내의 단백질과 반응하여 기능을 상실 시키고 DNA, RNA 및 세포막과 세포소기관의 손상을 일으켜 노화 혹은 사포사멸을 유발 시킨다. 이러한 이유로 활성 산소의 연구가 관심의 대상이 된다. 항산화 효과가 뛰어나다고 잘 알려진 \( \mathrm { BHT } \)와 \( \mathrm { BHA } \) 는 돌연변이 유발과 안정성의 문제로 독성이 있어 그 사용성이 제한된다. 그러므로 신체적으로 안전한 항산화제의 연구가 필요하다. Polyamine은 거의 모든 세포에 있어서 성장과 분화에 필수적인 물질이다. 특히 spermidine은 DNA 합성 과정에서 중요한 역할을 하여 효소 활성에 영향을 주어 핵산의 생합성을 조절하고 세포질 분열을 촉진하고 세포막의 안정화, 새포 내 물질 대사 조절 등 다양한 역할을 수행 한다. 본 논문에서는 Polyamine 중 하나인 spermidine의 산화적 스트레스에 대해서 어떻게 작용하고 조절하는지 조사하였다. In-vitro에서 DPPH radical은 화학적으로 안정성을 가지는 자 유 라디칼을 가지고 있으며, 항산화 활성이 있는 물질을 만나면 전자를 내주면서 라디칼이 소멸된다. 본 실험에서는 대조군 비하여 spermidine을 첨가한 실험군에서 농도가 증가 할수록 DPPH radical 소거능이 증가함을 확인 할 수 있었다. 뿐만 아니라 fenton 반응으로 생성된 hydroxyl radical과 hydrogen peroxide도 spermidine에 의해 감소됨을 확인 할 수 있었다. 이것은 spermidine은 생리적 \( \mathrm { pH } \) 에서 양이온의 성질을 가지는 polycation으로 존재하며 음이온으로 하전된 부위와 결합 할 수 있다. 이러한 분자의 구조에 의해 음전하를 가진 라디칼과 결합하여 free radical을 소거할 수 있다. Hydroxyl radical은 생체 내에서 \( \mathrm { DNA } \) 와 결합하여 돌연변이 및 세포 독성을 유발 하며 생성되는 자유 라디칼을 활성화 시키며 모든 세포에 손상을 준다. spermidine이 DNA의 hydroxyl radical에 대한 보호 효과를 알아 보기 위하여 먼저 HDFs로 부터 ge-nomic DNA를 분리하여 연구를 진행하였다. Spermidine의 농도가 증가 할수록 hydroxyl radical에 의한 산화적 스트레스로부터 DNA의 보호 효과가 탁월한 것으로 확인 되었다. 이것은 spermidine이 핵산의 음전하를 가진 인산기와 강하게 결합하여 hydroxyl radical로부터 DNA를 보호 한다 다는 것을 알수 있었다. 산화적 스트레스는 여러가지 대사 질병과 세포의 죽음에도 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. superoxide dismutases, catalases 및 glutathionine peroxidase와 같은 효소에 의해서 세포가 활성산소에 노출되었을 때 세포 내 radi- \( \mathrm { cal } \) 이 제거 된다[20,24,25]. 항산화에 중요한 전사인자인 Nrf2로 조절 되는 SOD-1과 SOD-2, SOD-3의 발현 정도를 조사한 결과 spermidine는 전사인자인 Nrf2와는 독립적으로 \( \mathrm { SOD } \) 의 발현을 증가시키는 것으로 나타났는데, 이는 사람 피부섬유아세포에서 spermidine은 적정농도에서 SOD-1, SOD-2 및 SOD-3의 발현을 증가시켜 항산화 효과를 나타낼 수 있다는 것을 암시하고 있다. 이전의 연구에서도 spermidine이 항산화 효소에 영향을 줄 수 있다고 보고하였는데, 이러한 결과는 본 연구결과와 상충된다. 그러므로 이러한 작용 기전에 의하여 spermidine이 산화적 스트레스에 의한 질병을 예방 할 수 있는 하나의 근거 될 수 있다. 본 연구 결과를 바탕으로 sper-midine의 항산화 효과를 통해 우수한 생리 활성 소재로서 기능성 건강 식품 개발에 이바지 할 수 있다고 판단된다.</p>