한국식품위생안전성학회지 Vol.34 No.3 (p.303-308)

L-carnitine에 의한 인간대장암세포주 증식억제 및 산화적손상 기전 규명

The Anti-Proliferation and Oxidative Damage-Related Mechanism of L-Carnitine in Human Colorectal Cancer Cells
키워드 :
L-carnitine,Colorectal cancer,Anti-proliferation,Reactive oxygen species,HCT116

목차

ABSTRACT
Materials and Methods
Results and Discussion
국문요약
References

초록

L-carnitine은 라이신과 메티오닌으로 생합성되며 골격근 과 심근을 포함한 다양한 동물조직에서 발견된다. L-carnitine이 포함된 식품으로는 양고기, 소고기, 돼지고기 등이 있고 근육발달에 도움을 주며 뼈를 강화하거나 대사작용을 도와주는 기능을 하여 영양 보조제로 많이 섭취하는 것으로 알려져 있다. 최근 L-carnitine은 제 2형 당뇨병, 골다 공증, 대사성 신경증후군 등의 다양한 질병의 약물로도 연구 되고 있으며 암에서는 치료 보조제로 개발되어있다. 하지만 대장암에서의 L-carnitine에 대한 효과 및 기전에 대해서는 명확하지 않고 연구된 바가 없기 때문에 본 연구에서 저자들은 L-carnitine의 효능을 인간대장암세포주 HCT116에서 규명하고자 하였다. L-carnitine은 세포 내 활성산소종 (ROS)를 높은 수준으로 증가시켜 세포 증식을 억제하였다. 또한, 세포 증식과 죽음에 관련한 단백질 ERK1/2와 p38을 유의적으로 활성화 시킨다는 것을 입증 하였다. 이때, ERK1/2 억제제(PD98059)를 처치하여 ERK1/ 2의 활성화가 활성산소종 발생 및 세포사멸에 중요하다는 것을 밝혔다. 따라서, 본 연구 결과는 L-carnitine이 대장 암세포주의 증식을 억제 할 수 있고 이는 대장암의 치료에 있어 잠재적인 치료 물질이 될 수 있음을 시사하며 이 과정에 관여하는 신호전달기전을 조사하여 항암의 치료기 전에서 활성산소종이나 ERK1/2, p38 단백질의 활성화의 중요성을 제시하였다.
L-carnitine is found in high levels in muscle tissues. It has been developed as a nutrient and dietary supplement, and also used as a therapeutic supplement in various diseases including type II diabetes, osteoporosis and metabolic neuropathies. However, it is not fully understood how it affects cellular mechanisms in colorectal cancer. Therefore, we attempted to determine the effect of L-carnitine in HCT116 human colorectal cancer cells. First, the HCT116 cells were exposed to L-carnitine for 24 hours at 0-40 mM, and then analyzed for cellular proliferation, oxidative stress and related mechanisms. In a MTT assay, L-carnitine inhibited cellular proliferation and induced reactive oxygen species (ROS) in HCT116 by DCF-DA analysis. To analyze the mechanism of L-carnitine in colorectal cancer cells, we performed a western blot analysis for pERK1/2 and pp38 MAP kinase. The western blot showed that L-carnitine significantly increased protein levels of pERK1/2 and pp38 compared with control. Taken together, we found that L-carnitine has anti-proliferative function via increased ROS and activation of ERK1/2 and p38 pathway in HCT116. These findings suggest that L-carnitine may have an anti-proliferative role on colorectal cancer.