한국응용과학기술학회지(구 오일 및 응용과학 학회지) Vol. 36 No. 2 (p.394-406)

사람의 피부 섬유아세포 및 중간엽 줄기세포에서 항산화 활성의 반응에 대한 비교 분석

Comparative Analysis on Antioxidant Activity in Various Human Skin Fibroblasts and Mesenchymal Stem Cells
키워드 :
사람,세포성장,세포노화,항산화활성,활성산소종,Human,Cell growth,Cellular senescence,Antioxidant activity,Reactive oxygen species

목차

요 약
Abstract
1. 서 론
2. 재료 및 방법
   2.1. 세포의 준비와 배양
   2.2. 활성산소에 대한 세포성장의 반억제농도값의 측정
   2.3. 세포배가시간의 측정
   2.4. 활성산소에 의한 세포 노화의 검증
   2.5. 활성산소 관련 유전자의 발현 검증
   2.6. 통계 분석 방법
3. 결 과
   3.1. 각 세포주에서 과산화수소에 대한 반억제농도 값의 측정
   3.2. 각 세포주에서 세포 배가시간의 측정
   3.3. 과산화수소수에 노출된 세포에서 노화관련 베타-갈락토시다아제의 활성
   3.4. 세포에서 활성산소의 반응과 관련된유전자의 발현 검증
4. 결 론
References

초록

본 연구는 사람의 다양한 세포주를 이용하여 활성산소종(과산화수소수)이 세포의 노화에 미치는 영향을 비교 조사하였다. 여러 농도의 과산화수소수에 세포주를 일주일 동안 배양하여 MTT 방법으로 과산화수소수에 대한 세포 성장의 반억제농도를 구하였다. 그 결과, 50대에서 유래하는 피부 섬유아세포와 10대의 노화 유도 피부 섬유아세포와 비교하여 10대에서 유래하는 피부 섬유아세포에서 과산화수소수에 대한 반억제농도의 값이 유의적으로 더 높았고, 10대의 피부 섬유아세포보다는 10대의 여러 조직 기원하는 성체줄기세포에서 반억제농도의 값이 유의적으로 더 높게 관찰되었다. 또한, 50 ppm 과산화수소수를 1주일 동안 처리한 후, 50대의 피부 섬유아세포에서 다른 세포주에 비해 세포 성장이 현저히 억제되었고, 노화 관련 베타-갈락토시다아제의 활성이 증가되는 것을 관찰하였다. 또한, 활성산소의 세포 독성을 중화시키는 두 유전자, 글루타티온 과산화효소(GPX)와 카탈라아제(CAT)의 발현을 각 세포주에서 조사하였을 때, CAT의 발현은 모든 세포주에서 대체로 낮았지만, GPX 유전자의 발현이 50 대의 피부 섬유아세포보다 10대의 피부 섬유아세포와 성체줄기세포에서 현저히 높게 발현되는 것을 관찰하였다. 이상의 결과에서 활성산소는 세포 노화를 유도하고, GPX의 발현이 높은 10대의 피부 섬유아세포와 줄기세포보다는 50대의 피부 섬유아세포와 노화된 피부 섬유아세포에서 활성산소종에 대해 더 큰 민감성을 가지고 있는 것을 알 수 있었다.
The cellular senescence may be due to damage by the reactive oxygen species (ROS). This study has compared the antioxidant activity in the human cell lines of various origins, including 10S and 50S-derived normal skin fibroblasts, and 10S bone marrow, dental tissue and adipose-derived adult stem cells. After being exposed to H2O2, half inhibitory concentration (IC50) values by cytotoxicity assay was significantly (P<0.05) lower in 50S-derived skin fibroblasts, than in 10S-derived skin fibroblasts and various adult stem cell lines. The cell population doubling time (PDT) and the cell frequency with high senescence associated-β-galactose activity were remarkably increased in 50S-derived fibroblasts exposed to 50 ppm H2O2 for 7 days, than those of 10S-derived fibroblasts and various adult stem cell lines. Further, the expression level of antioxidant-related genes, glutathione peroxidase (GPX) and catalase (CAT), was investigated in 10S and 50S-derived skin fibroblasts, and 10S-derived various adult stem cells by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR). The expression level of GPX was higher in most of cell lines, compared to CAT, and a significantly (P<0.05) higher expression level of GPX was observed in 10S-derived skin fibroblasts and adult stem cell lines, compared to 50S-derived skin fibroblasts. We concluded that old-aged skin fibroblasts seemed to be less resistant against ROS than young-aged skin fibroblasts and adult stem cells.