KR101104269B1 - 붓꽃 추출물을 포함하는 암의 예방 및 치료용 약학 조성물 - Google Patents
붓꽃 추출물을 포함하는 암의 예방 및 치료용 약학 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 붓꽃(Iris nertschinskia) 추출물을 유효성분으로 포함하는 암의 예방 및 치료용 약학 조성물, 및 이를 포함하는 암의 예방 및 억제용 식품 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 붓꽃 추출물을 포함하는 상기 조성물은 p53이 정상인 암 세포에서는 p53과 카스파제의 활성을 통해 세포 사멸을 유도하고, p53이 비정상인 암 세포에서는 카스파제 활성을 통해 세포사멸을 유도한다. 따라서, 본 발명에 따른 붓꽃 추출물은 암세포의 세포사멸을 유도하여 암의 예방, 억제 및 치료 효과를 갖는다.
붓꽃, 암, p53, 카스파제, 세포사멸
Description
본 발명은 붓꽃(Iris nertschinskia) 추출물을 유효성분으로 포함하는 암의 예방 및 치료용 약학 조성물 및 이를 포함하는 암의 예방 및 억제용 식품 조성물에 관한 것이다.
암의 치료방법으로는 화학요법, 수술요법 및 방사선 치료요법 등이 사용되고 있다. 이 중에서, 화학요법은 항암제를 이용하는 방법으로서 암의 치료에 가장 많이 사용되고 있으며, 새로운 항암제가 계속적으로 개발되고 있다. 그러나, 현재 임상에서 사용되고 있는 항암제의 대부분은 화학적으로 합성된 물질들로 오심, 구토, 구강 및 소장의 궤양, 설사, 탈모, 혈액의 유효 성분의 생산이 저하되는 골수 억제 등과 같은 부작용을 수반하는 경우가 많다.
이렇게 질병의 치료와 개선의 목적으로 개발되고 있는 합성 의약품의 부작용 들이 발견되고 있는 시점에서, 장기간 복용하여도 부작용이 없으며 종래 항암제가 가지고 있는 부작용 및 독성을 해결할 수 있는 안전성이 우수한 새로운 항암제의 개발이 요구된다. 따라서, 최근에는 생약제, 균류 및 식물과 같은 천연 산물로부터 항암 활성을 가지고 있는 물질의 탐색에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
한편, 붓꽃과 식물은 백합목의 한 과로서 한국, 일본, 중국 및 시베리아 동부 지방의 건조한 산기슭에 자생하며, 효능으로 주독, 폐렴, 인후염, 지혈 효과가 있음이 알려져 있다(배기환, 한국의 약용식물, 교학사, 943p, 2000). 또한 민간에서 이 식물의 뿌리 및 줄기를 피부병 및 인후염에 사용하고 있다.
한편, 붓꽃과 식물 추출물 중 이소플라본(isoflavon) 계열의 물질이 항암 또는 항염증 작용 효능이 있다고 보고되어 있지만, 식물 추출물의 정확한 성분과 그 성분의 작용 기작의 연구가 명확하게 되어 있지 않다.
현재 사용되고 있는 항암제의 대부분은 세포의 증식을 조절하는 p53이라 불리는 유전자를 표적으로 삼는다. 암 억제 단백질 p53은 암세포의 사멸을 유도하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 많은 암세포의 경우 p53 유전자가 변이되어 이 유전자를 통해 세포사멸을 유도하는 항암제가 듣지 않는 경우가 많다.
카스파제(caspase 또는 cysteine-aspartic acid proteases)는 시스테인 프로 테아제의 패밀리로서 세포사멸(apoptosis), 괴사(necrosis) 및 염증 반응에서 필수적인 역할을 한다. 즉, 카스파제는 시스테인계 단백질 분해 효소로서 세포사멸을 억제하고 있는 단백질들을 분해하여 세포의 사멸을 진행시킨다. 세포 사멸성 카스파제에는 2 종류가 있으며, 개시(initiator) 카스파제 및 작동(effector) 카스파제를 포함한다. 작동 카스파제는 예를 들어 CASP 3, CASP 6, CASP 7 등이 있으며, 차례로 세포 내에 존재하는 다른 단백질 기질을 절단(cleave)하여 세포사멸 프로세스를 유발한다. 이러한 케스케이드(cascade) 반응의 개시는 카스파제 억제제로 조절된다.
특히, 활성화된 카스파제 3(caspase 3)은 세포 내 여러 종류의 기질 단백질을 절단한다. 이러한 카스파제 3은 정상 세포에는 영향을 미치지 않고 암세포에서만 세포 사멸(apoptosis)을 유도하는 효소이다. PARP 단백질은 DNA 회복 과정에 관계되는 핵 내부 효소 중 하나이며, PARP 단백질을 활성화된 카스파제 3가 DNA 결합부위로부터 절단하는 것이 세포 사멸의 생화학적 특징이다. 카스파제 7은 카스파제 3과 구조적으로 유사하지만 세포 사멸 과정에서 상이하게 조절되며 카스파제 7은 세포 사멸의 진행을 촉진한다.
최근, 항암제에 의한 세포사멸 시에 카스파제(caspase)에 의해 생성되는 단편 단백질이 p53의 기능을 증가시켜 암세포의 죽음을 더욱 촉진한다는 새로운 조절기전도 보고된 바 있다.
이에 본 발명의 한 측면은 천연 식물 중 항암 효과가 있는 추출물을 확인하고 그 추출물의 항암 효과에 대한 작용 기작을 밝혀 부작용이 없는 암 치료제를 제공하는 것이다.
이에 본 발명의 또 다른 측면은 천연 식물 중 항암 효과가 있는 추출물을 확인하고 그 추출물의 항암 효과에 대한 작용 기작을 밝혀 암의 예방 및 억제를 위한 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 견지에 의하면 붓꽃(Iris nertschinskia) 추출물을 포함하는 암 치료용 조성물이 제공된다.
본 발명의 다른 견지에 의하면 붓꽃(Iris nertschinskia) 추출물을 포함하는 암의 예방 및 억제를 위한 식품 조성물이 제공된다.
상기 추출물은 붓꽃의 종자로부터 추출하여 획득하는 것이 바람직하다.
상기 추출물은 조성물 총 중량을 기준으로 0.1% 내지 50%중량으로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 암은 유방암인 것이 바람직하다.
붓꽃 추출물은 p53이 정상인 암 세포에서는 p53과 카스파제의 활성을 통해 세포사멸(apoptosis)을 유도하고, p53이 비정상인 암 세포에서는 주로 카스파제 활성을 통해 세포사멸을 유도한다. 이와 같이, 본 발명에 따른 붓꽃 추출물을 포함하는 조성물은 p53 및/또는 카스파제의 활성화를 통해 암세포의 세포사멸을 유도하므로 p53이 정상인 경우뿐만 아니라 p53 유전자가 변이된 많은 암세포의 경우에서도 세포사멸을 유발하여 암의 예방 및 억제 효과를 가질 수 있다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에서 사용된 붓꽃(Iris nertschinskia)은 외떡잎 식물인 백합목 붓꽃과의 여러해살이 식물을 말한다. 민간에서는 이 식물의 뿌리 및 줄기를 피부병 및 인후염에 사용하고 있으며, 일반적으로 원예용과 관상용으로 사용되고 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 붓꽃은 꽃, 줄기, 뿌리, 잎 및 종자를 포함하는 식물 전체일 수 있으며, 바람직하게는 붓꽃의 종자를 사용한다.
본 발명에 사용되는 붓꽃 종자는 수확한 후 세척하여 그대로 사용하거나 건조하여 사용할 수 있다. 건조는 양건, 음건, 열풍 건조 및 자연 건조할 수 있다. 또한, 추출 효율을 증대시키기 위해 종자를 당해 기술 분야에서 사용되는 어떠한 분쇄기로 분쇄하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 추출 방법은 특히 제한되지 아니하며, 공지의 방법을 사용하여 제조할 수 있다. 예를 들면 상기 종자를 채취하여 물, 에탄올, 부탄올 및 메탄올과 같은 극성 용매 및 에테르, 헥산, 벤젠, 클로로포름 및 에틸아세테이트 등의 비극성 용매를 가하여 실온에서 침적 추출하거나 가온 추출할 수 있다.
바람직하게는 붓꽃 종자를 분쇄하고 에탄올로 추출하여 조질의 추출액을 획득하는 단계, 상기에서 획득된 조질의 추출액을 감압 농축하여 추출액 원액을 획득하는 단계, 및 상기 추출액 원액을 동결건조한 후 용제에 녹이는 단계에 의해 붓꽃 종자 추출물을 획득할 수 있다.
건조된 붓꽃 종자를 마쇄기로 분쇄한 후 상기 용매로 추출하는 경우, 분쇄 방법은 상술한 바와 같이 특히 제한되지 않으며, 입자 크기는 0.1mm 내지 1mm 인 것이 바람직하다. 또한, 추출 용매의 비율도 특히 한정되지 않으나, 분쇄한 붓꽃 종자에 대하여 추출 용매를 중량 기준으로 5 배 내지 15 배의 양으로 사용할 수 있으며, 바람직하게는 10 배를 사용한다.
보다 상세하게, 상기 용매로 조질의 추출액을 획득하기 위한 바람직한 방법은 삼각플라스크에 분쇄물 및 용매를 가한 후 초음파 파쇄기(sonicator)로 추출하되, 진동수는 40KHz 내지 50KHz, 바람직하게는 50KHz로 하고, 온도는 20 ℃ 내지 25 ℃, 바람직하게는 실온에서 수행하며, 시간은 30분 내지 1시간, 바람직하게는 20분간 수행한다. 나아가, 후속적으로 결과물을 10분간 식히고 상술한 추출 과정을 추가로 수행하여 추출액을 획득할 수도 있다.
그 후, 상기 추출액으로부터 여과지로 여액만을 걸러내어 감압 농축을 하되, 실온에서 수행될 수도 있으나, 약 50 ℃에서 감압 농축하는 것이 바람직하며, 감압 농축 시간은 추출물의 양에 따라 다르지만 비 액상상태가 될 때까지 감압농축 하는 것이 바람직하며, 그 결과 추출액 원액을 획득한다.
이렇게 획득한 추출액을 바람직하게는 3차 증류수에 현탁하여 동결 건조한다. 상기에서 얻은 추출물 원액을 세포에 처리 할 수 있도록 액상의 스턱(stock)을 만든다. 이 때 사용할 수 있는 용제는 추출액 원액의 성분들이 잘 녹아 들 수 있는 용제를 사용하며, 특히 디메틸술폭시드(DMSO)가 바람직하다. 그 결과 획득되는 붓 꽃 종자 추출물의 농도는 10mg/ml 내지 100mg/ml, 바람직하게는 100mg/ml이다.
상기 본 발명의 붓꽃 종자 추출물은 암을 예방 또는 치료하는 효과를 가지고 있다.
본 발명자들은 붓꽃 추출물이 암을 예방 또는 치료하는 활성이 있는지를 평가하기 위해 p53 유전자가 정상인 유방암세포 MCF7(ATCC) 및 p53유전자가 비정상인 유방암 세포 MDA-MB-231(ATCC)에 대한 붓꽃 추출물의 세포사멸 효과를 조사하였다. 그 결과 도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이 p53 유전자가 정상인 유방암세포 MCF7뿐만 아니라 p53유전자가 비정상인 유방암 세포 MDA-MB-231에서도 붓꽃 종자 추출물의 농도에 따라 세포 사멸이 증가하는 것이 관찰되었다.
한편, 붓꽃 추출물과 세포사멸의 실행자로서 작용하는 카스파제(caspase)의 상호작용을 관찰한 결과 도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이 p53이 비정상인 유방암 세포 MDA-MB-231에서는 붓꽃 종자 추출물의 농도에 따라 카스파제 3과 카스파제 7의 활성이 모두 증가되는 것이 관찰되었다. 그러나, p53 유전자가 정상인 유방암 세포 MCF7에서는 카스파제 7의 활성만이 증가된 것을 확인할 수 있었다.
이러한 결과에 비추어 붓꽃의 추출물이 p53이 정상인 암 세포에서는 p53 및 카스파제의 활성을 통해 세포 사멸을 유도하고, p53이 비정상인 암 세포에서는 주 로 카스파제의 활성을 통해 세포 사멸을 유도하는 신호전달 기작을 이용하는 것을 확인할 수 있었다.
상기 암 억제 단백질 p53은 암세포의 사멸을 유도하는 것으로 알려져 있고, 활성화된 카스파제 3(caspase 3)은 세포 내 여러 종류의 기질 단백질을 절단하며, 이러한 카스파제 3은 정상 세포에는 영향을 미치지 않고 암세포에만 세포 사멸(apoptosis)을 유도하는 효소이다.
따라서, 붓꽃의 추출물 및 붓꽃 추출물을 유효성분으로 함유하는 본 발명의 약학 조성물 및 식품 조성물은 암의 예방 및/또는 치료용 조성물로 효과적으로 사용될 수 있다. 특히 본 발명의 약학 조성물 및 식품 조성물은 유방암의 예방 및 치료를 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 상기 붓꽃 추출물을 조성물 총 중량을 기준으로 0.1% 내지 50%중량으로 포함하는 것이 바람직하며, 0.1%중량 미만인 경우 암의 예방 및 치료 효과가 충분하지 않아 다량의 투여량이 요구되며, 50%중량을 초과하는 경우 함량 증가에 따른 효과의 증가율이 크지 않아서 비효율적일 수 있다. 다만, 상기 붓꽃 추출물의 함량은 본 발명의 약학 조성물의 투여 시기, 방법 및 목적에 따라 적절히 조절될 수 있으며, 상기 범위에 의해 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양의 붓꽃 종자 추출물을 단독으로 포함하거나 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 포함할 수 있다. 상기에서 “약학적으로 유효한 양”이란 암을 치료 또는 예방하기에 충분한 추출물의 양을 말한다.
본 발명에 따른 붓꽃 추출물의 약학적으로 유효한 양으로는 500 내지 5000 mg/day/체중kg, 바람직하게는 1000 내지 3000 mg/day/체중kg이다. 그러나, 상기 약학적으로 유효한 양은 질환 및 이의 중증 정도, 환자의 연령, 체중, 건강 상태, 성별, 투여 경로 및 치료 기간 등에 따라 적절히 변화될 수 있다.
상기 담체, 부형제, 희석제의 예로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.
상기 약학 조성물은 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 약학 조성물은 포유류에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된 방법을 사용하여 제형화될 수 있다. 제형은 분말, 과립, 정제, 에멀젼, 시럽, 에어로졸, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀, 멸균 주사 용액, 멸균 분말의 형태일 수 있다.
본 발명에 따른 약학 조성물은 경구, 경피, 피하, 정맥 또는 근육을 포함하는 여러 경로를 통해 투여될 수 있다. 활성 성분의 투여량은 투여 경로, 환자의 연령, 성별, 체중 및 환자의 중증도 등의 여러 인자에 따라 적절히 선택될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 붓꽃 추출물은 암의 예방 또는 치료 목적으로 식품에 첨가될 수 있다 따라서, 본 발명은 붓꽃(Iris nertschinskia) 추출물을 유효성분으로 포함하는 암의 예방 및 억제용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 식품 조성물은 기능성 식품, 영양 보조제, 건강 식품 및 식품 첨가제 등의 모든 형태를 포함한다. 상기 유형의 식품 조성물은 당업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양하게 제조할 수 있다.
예를 들면, 건강 식품으로는 본 발명의 붓꽃 추출물을 차, 쥬스 및 드링크의 형태로 제조하여 음용하도록 하거나, 과립화, 캡슐화 및 분말화하여 섭취할 수 있다.
또한 기능성 식품으로는 음료, 과실 및 그의 가공식품류, 어류, 육류 및 그 가공식품, 빵류 및 면류, 과즙, 각종 드링크, 쿠키, 엿, 유제품, 식용식물유지, 마가린, 식물성 단백질, 레토르트 식품, 냉동 식품, 각종 조미료 등에 본 발명의 붓꽃 추출물을 첨가하여 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 붓꽃 추출물을 식품 첨가제의 형태로 사용하기 위해서는 분말 또는 농축액의 형태로 제조하여 사용할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물 중 본 발명의 붓꽃 추출물의 바람직한 함유량으로는 식품 조성물 총 중량을 기준으로 0.01% 내지 15% 중량으로 포함되는 것이 바람직하나, 식품 조성물의 종류, 제조 방법 및 목적에 따라 적절히 조절될 수 있으며, 상기 범위에 의해 제한되는 것은 아니다.
이하 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 살펴본다. 그러나 이는 본 발명을 예시적으로 나타내는 것으로서 실시예에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니다.
실시예 1: 붓꽃 추출물의 제조
농촌진흥청 국립농업유전자원센터에서 제공받은 건조된 붓꽃 종자를 마쇄기로 분쇄하여 얻은 분말 5g과 50mL의 100% 에탄올을 삼각플라스크에 담아 총 40분간 초음파파쇄기(sonicator)로 추출하고 여과지를 이용하여 여과한 여액을 50℃에서 감압 농축한 원액을 3차 증류수 20ml로 현탁하여 동결 건조한 후 얻은 추출 원액 100mg을 DMSO 1mL에 녹여 100mg/ml 농도의 붓꽃 종자 추출물 스턱(stock)을 획득하였다. 도 1은 붓꽃의 꽃과 종자를 나타낸 것으로 본 실험에서는 붓꽃의 종자를 사용하여 추출물을 획득하였다.
실시예 2: 유방암 세포주 및 세포 배양
붓꽃 추출물의 항암 효과에 대한 확인을 위한 암 세포주로서 인간 유방암 세포주인 MCF7(ATCC) 및 MDA-MB-231(ATCC)을 사용하였다. 상기 MCF7는 p53 유전자가 정상인 유방암 세포주이며, MDA-MB-231은 p53유전자가 비정상인 유방암 세포주이다. 이들 암 세포주의 배양은 10%의 FBS 및 1%의 페니실린-스트렙토마이신이 첨가된 DMEM 배지를 사용하여 37℃의 온도, 5%의 CO2, 90% 이상의 습도를 갖는 배양기에서 배양하였다.
실시예 3: 붓꽃 추출물의 세포사멸(apoptosis) 기작의 확인
(1) 실험 방법
붓꽃 추출물의 암 억제 및 예방 효과와 관련한 세포사멸의 작용 기작을 밝히 기 위해 세포사멸에 있어서 가장 대표적인 지표가 되는 종양억제 유전자 p53을 시작으로 p53 유전자가 정상인 유방암 세포와 비정상인 유방암세포에서 세포사멸을 관찰하였다.
붓꽃 종자 추출물에 의한 이들 유방암 세포사멸의 측정을 위해, 실시예 1에서 획득한 붓꽃 종자 추출물을 p53 유전자가 정상인 유방암세포 MCF7(ATCC) 및 p53유전자가 비정상인 유방암 세포 MDA-MB-231(ATCC)에 각각 처리한 후 24시간이 지난 뒤 세포를 수확하였다. 그 후 수확한 세포를 원심분리하여 트리판블루(trypan blue) 염색법으로 헤마토사이토미터(hematocytometer)를 이용하여 살아있는 세포와 죽은 세포의 수를 세어 세포 사멸을 측정하였다.
(2) p53 유전자와 관련한 세포사멸 기작
도 2(a)에서는 p53 유전자가 정상인 유방암세포 MCF7에서 붓꽃 종자 추출물의 농도에 따라 p53의 활성이 증가하며 이에 따라 세포사멸 또한 증가하는 것이 관찰되었다. 도 2(b)에서는 p53유전자가 비정상인 유방암 세포 MDA-MB-231에서도 붓꽃 종자 추출물의 농도에 따라 세포 사멸이 증가하는 것이 관찰되었다.
(3) 카스파제(caspase)와 관련한 세포사멸 기작
세포사멸의 실행자로서 작용하는 카스파제(caspase)들의 작용을 관찰한 결과 도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이 p53이 비정상인 유방암 세포 MDA-MB-231에서는 붓꽃 종자 추출물의 농도에 따라 카스파제 3과 카스파제 7의 활성이 모두 증가되는 것이 관찰되었다. 한편, p53 유전자가 정상인 유방암 세포 MCF7에서는 카스파제 7의 활성만이 증가된 것을 확인할 수 있었다.
(4) 카스파제 억제제 처리 후 붓꽃 추출물에 의한 세포 사멸 비교
Pan-카스파제 억제제인 Z-VAD-fmk를 이용하여 p53이 정상인 유방암 세포 MCF-7와 p53이 비정상인 유방암 세포 MDA-MB-231의 추출물에 의한 세포 사멸을 비교 관찰한 결과 도 4(a) 및 도4(b)에 나타난 바와 같이 p53이 정상인 세포보다 비정상인 세포에서 세포 사멸이 감소되는 것을 확인하였다.
(5) 소결
상기 실험 결과로서 붓꽃의 추출물은 p53이 정상인 유방암 세포에서는 p53 및 카스파제의 활성을 통해 세포 사멸을 유도하고, p53이 비정상인 유방암 세포에서는 주로 카스파제의 활성을 통해 세포 사멸을 유도하는 신호전달 기작을 이용하는 것을 확인할 수 있다.
실시예 4: 붓꽃 추출물 농도에 따른 세포사멸 유발 효과
붓꽃 추출물의 농도에 따른 세포사멸 유발 효과를 확인하기 위하여 p53이 정상인 유방암 세포 MCF-7에 붓꽃 추출물을 함유하지 않은 대조군(C), 그리고 붓꽃 추출물을 각각 10, 25, 50, 100 μg/ml의 농도로 함유하는 조성물을 세포 배양 배지에 처리하여 24시간 후 세포사멸 효과를 확인하였다.
그 결과 도 5(a)에 나타난 바와 같이 붓꽃 추출물의 농도에 의존적으로 세포사멸 효과가 유발되는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 도 5(b)에 나타난 바와 같이 p53이 정상인 유방암세포 MCF-7에서 붓꽃 추출물 농도 의존적으로 암 억제 단백질인 p53의 활성화 형태인 p-p53(인산화 된 p53)이 증가되는 것을 관찰하였다.
한편, 도 5(c)에 나타난 바와 같이 활성화 된 p53에 의해 조절 받는 세포 사멸 단백질인 Bax가 농도 의존적으로 증가되는 것을 관찰하였고, 카스파제 7 또한 농도 의존적으로 전구체(pro-caspase7)에서 중간체 (intermediate-caspase7), 활성체(cleaved form)로 절단되는 형태가 증가함에 따라 활성화가 증가되는 것을 관찰하였다.
즉, 상기 결과로부터 MCF-7 세포에서 붓꽃 추출물의 농도에 따라 일어나는 세포 사멸효과는 p53, Bax, 및 카스파제 7이 활성화되어서 세포사멸 효과를 나타내는 것을 알 수 있다.
실시예 5: 붓꽃 추출물의 p53 의존적인 세포사멸 유발 효과
붓꽃 추출물의 p53 의존적인 세포사멸 유발 효과를 확인하기 위하여, 도 6(a)에 나타난 바와 같이 p53이 정상인 유방암세포 MCF-7에 p53 siRNA를 이용하여 p53 단백질을 인위적으로 억제시킨 경우와 억제시키지 않은 경우(scramble)에서 붓꽃 추출물의 세포사멸 유발 효과를 관찰한 결과 p53을 억제시키지 않은 경우에 비해 p53을 억제 시켰을 경우 붓꽃 추출물 농도 의존적인 세포사멸 효과가 감소하는 것을 관찰하였다.
한편, 도 6(b)에 나타난 바와 같이 p53 siRNA에 의해 p53을 억제시킨 경우와 억제시키지 않은 경우(scramble)의 p53의 양을 관찰하였을 때 p53을 억제시켰을 경우 p53이 감소하였고 이에 따라 활성화 형태인 p-p53(인산화 된 p53)의 양 또한 억제되므로 활성화 된 p53에 의해 조절 받는 세포 사멸 단백질인 Bax가 감소하는 것이 관찰되며, 카스파제 7의 활성화 형태 또한 감소하는 것을 관찰하였다.
즉, 상기 결과로부터 도 6에서와 같이 붓꽃 추출물의 세포 사멸은 p53 단백질에 의존적인 Bax 및 카스파제 7의 활성화로 효과를 나타내는 것을 알 수 있다.
실시예 6: 카스파제(caspase) 의존적인 세포사멸 유발 효과
붓꽃 추출물의 카스파제(caspase) 의존적인 세포사멸 유발 효과를 확인하기 위해 붓꽃 추출물을 포함하지 않은 대조군, 붓꽃 추출물을 50μg/ml, 및 100 μg/ml 포함하는 조성물에 카스파제 억제제인 Z-VAD를 첨가한 경우와 첨가하지 않은 경우의 세포사멸 효과를 관찰하였다.
그 결과 도 7(a)에서 확인할 수 있는 바와 같이 카스파제 억제제를 첨가한 경우의 세포사멸 효과가 감소하였다.
한편, 도 7(b)에서와 같이 카스파제 억제제를 첨가한 경우에는 첨가하지 않은 경우와 비교하였을 때 카스파제 7 양이 억제되어 있는 것을 관찰하였다.
즉, 상기 결과로부터 도 7에서와 같이 붓꽃 추출물의 세포사멸 효과는 카스파제 의존적으로 일어난다고 설명할 수 있다.
도 1은 붓꽃(Iris nertschinskia)의 꽃 및 종자를 나타낸 사진이다.
도 2는 p53 유전자가 정상인 유방암세포 MCF-7(도 2(a)) 및 p53유전자가 비정상인 유방암 세포 MDA-MB-231(도 2(b))에서 붓꽃 추출물 처리에 따른 세포 사멸 효과를 나타낸 것이다.
도 3은 유방암 세포 MCF-7 및 유방암 세포 MDA-MB-231에 대한 붓꽃 추출물 처리에 따른 카스파제 3 및 카스파제 7의 활성 증가여부를 나타낸 것이다.
도 4는 카스파제 억제제 처리 후 붓꽃 추출물에 의한 유방암 세포 MCF-7 및 유방암 세포 MDA-MB-231의 세포사멸 효과를 비교한 것이다.
도 5는 유방암 세포 MCF-7(ATCC)에서 붓꽃 추출물 농도에 따른 세포사멸 유발 효과를 나타낸 것이다.
도 6은 붓꽃 추출물의 p53 의존적인 세포사멸 유발 효과를 나타낸 것이다.
도 7은 붓꽃 추출물의 카스파제(caspase) 의존적인 세포사멸 유발 효과를 나타낸 것이다.
Claims (10)
- 붓꽃(Iris nertschinskia) 추출물을 유효성분으로 포함하는 암의 예방 및 치료용 약학 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 추출물은 붓꽃의 종자로부터 추출한 암의 예방 및 치료용 약학 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 추출물은 조성물 총 중량을 기준으로 0.1% 내지 50%중량으로 포함되는 암의 예방 및 치료용 약학 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 암은 유방암인 암의 예방 및 치료용 약학 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 추출물은붓꽃 종자를 분쇄하고 용매로 추출하여 조질의 추출액을 획득하는 단계;상기에서 획득된 조질의 추출액을 감압농축하여 추출액 원액을 획득하는 단 계; 및상기 추출액 원액을 동결건조한 후 디메틸술폭시드(dimethyl sulfoxide, DMSO)에 녹이는 단계에 의해 얻어진 붓꽃 추출물인 암의 예방 및 치료용 약학 조성물.
- 붓꽃(Iris nertschinskia) 추출물을 유효성분으로 포함하는 암의 예방 및 개선용 식품 조성물.
- 제 6항에 있어서, 상기 추출물은 붓꽃의 종자로부터 추출한 암의 예방 및 개선용 식품 조성물.
- 제 6항에 있어서, 상기 추출물은 조성물 총 중량을 기준으로 0.1% 내지 50% 중량으로 포함되는 암의 예방 및 개선용 식품 조성물.
- 제 6항에 있어서, 상기 암은 유방암인 암의 예방 및 개선용 식품 조성물.
- 제 6항에 있어서, 상기 추출물은붓꽃 종자를 분쇄하고 용매로 추출하여 조질의 추출액을 획득하는 단계;상기에서 획득된 조질의 추출액을 감압농축하여 추출액 원액을 획득하는 단계; 및상기 추출액 원액을 동결건조한 후 디메틸술폭시드(dimethyl sulfoxide, DMSO)에 녹이는 단계에 의해 얻어진 붓꽃 추출물인 암의 예방 및 개선용 식품 조성물.
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