KR102171012B1 - Method for diagnosing liver disease or liver cancer using salsolinol and biomarker composition - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생물학적 시료 내의 대사체인 살솔리놀의 농도를 측정하여 정상개체의 살솔리놀의 농도와 비교함으로써 간질환 또는 간암을 젠더 특이적으로 진단하는 방법에 관한 것으로, 알코올로부터 유도된 간질환 또는 간암을 보다 정확하게 진단할 수 있을 뿐만 아니라 젠더(gender) 특이적 바이오마커 조성물 및 키트에 유용하게 사용할 수 있다.The present invention relates to a method for gender-specific diagnosis of liver disease or liver cancer by measuring the concentration of salsolinol, which is a metabolite in a biological sample, and comparing it with the concentration of salsolinol in a normal subject. In addition to being able to diagnose liver cancer more accurately, it can be usefully used in gender-specific biomarker compositions and kits.
Description
본 발명은 대사체 분석을 이용한 간질환 또는 간암 진단 방법 및 이를 진단하기 위한 바이오 마커 조성물에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 생물학적 시료로부터 대사체인 살솔리놀(Salsolinol)의 농도를 측정한 후, 상기 측정한 살솔리놀 농도를 정상 개체의 살솔리놀 농도와 비교하여 간질환 또는 간암 진단을 위한 정보 제공 방법으로써 간질환 또는 간암을 진단하는 방법 및 이를 진단하기 위한 바이오 마커 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a method for diagnosing liver disease or liver cancer using metabolite analysis, and to a biomarker composition for diagnosing the same, and more specifically, after measuring the concentration of salsolinol, a metabolite from a biological sample, the measured A method for diagnosing liver disease or liver cancer as a method of providing information for diagnosing liver disease or liver cancer by comparing the salsolinol concentration with the salsolinol concentration of a normal individual, and to a biomarker composition for diagnosing the same.
알코올 섭취는 유방암, 위암, 대장암, 간암 등 인체암 발생의 주요 원인으로 알려져 있다(Connor, 2017). 알코올 유발성 암은 전체 암 사망의 전세계 암사망의 5.8 %를 차지한다. 알코올에 대한 반응성은 성별간에 차이가 있는 것으로 알려져 있는데(Agabio et al., 2016), 이는 알코올 대사에 관여하는 알코올 탈수소 효소(alcohol dehydrogenase; ADH)의 양과 활성이 남성과 여성에 차이가 있기 때문이다. 간조직에서 여성(female)의 ADH의 활성은 남성(male)보다 70% 높아 혈중 아세트알데하이드(acetaldehyde) 수준이 여성에서 높다(Quintanilla et al., 2007). 알코올에 의한 암발생 기전으로 알콜대사에 관련된 알코올 탈수소화(alcohol dehydrogenase, ADH) 효소의 다형성(polymorphism), 엽산 분해, 알코올 섭취로 증가된 CYP2E1의 발현 증가로 인한 활성산소로 생성 증가 및 이에 따른 DNA 손상과 DNA adduct 생성, 염증반응관련 사이토카인(cytokine) 발현 증가, 조직손상으로 인한 발암물질 흡수 증가, 혈관신생 증가 등이 제시되고 있다. 그러나 아직까지 알코올 섭취로 인한 암 발생에 대한 기전 연구를 비롯하여 성별간 차이를 설명할 기전은 전무하다. Alcohol consumption is known to be a major cause of human cancers such as breast cancer, stomach cancer, colon cancer, and liver cancer (Connor, 2017). Alcohol-induced cancer accounts for 5.8% of all cancer deaths worldwide. The reactivity to alcohol is known to differ between sexes (Agabio et al., 2016), because the amount and activity of alcohol dehydrogenase (ADH) involved in alcohol metabolism differ between men and women. . In liver tissue, ADH activity in females is 70% higher than that in males, and blood acetaldehyde levels are higher in women (Quintanilla et al., 2007). Increased production of free radicals due to increased expression of CYP2E1 increased by alcohol intake, polymorphism of alcohol dehydrogenase (ADH) enzyme related to alcohol metabolism due to alcohol-induced cancer, and DNA Damage and DNA adduct generation, increased expression of cytokines related to inflammatory response, increased absorption of carcinogens due to tissue damage, and increased angiogenesis have been suggested. However, there is still no mechanism to explain the gender differences, including studies on the mechanisms of cancer occurrence due to alcohol consumption.
알코올의 주요 대사물질인 아세트알데하이드(acetaldehyde)는 살솔리놀 합성효소(salsolinol synthase)에 의해 말초조직에 존재하는 도파민(dopamine)과 컨쥬게이션 되어 살솔리놀(6,7-dihydroxy-1-methyl-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline; salsolinol; SAL)을 형성한다. SAL은 도파민에 의해 유래된 카테콜 이소퀴놀린 (dopamine-derived catechol isoquinoline)로 파킨슨 병과 알코올 중독과 관련된 병리학적 인자로 제기되어 왔다(DeCuypere et al., 2008). 최근에는 SAL이 뇌조직 손상을 일으킨다는 연구가 주를 이루고 있며 SAL이 유방암의 세포증식을 유도한다는 연구 결과(Murata et al., 2013)는 있지만 아주 기초적인 연구결과일 뿐이다.Acetaldehyde, the major metabolite of alcohol, is conjugated with dopamine present in peripheral tissues by salsolinol synthase to form salsolinol (6,7-dihydroxy-1-methyl-). 1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline; salsolinol; SAL). SAL is a dopamine-derived catechol isoquinoline, which has been suggested as a pathological factor associated with Parkinson's disease and alcoholism (DeCuypere et al., 2008). Recently, studies showing that SAL causes brain tissue damage is dominant, and there are studies that indicate that SAL induces cell proliferation in breast cancer (Murata et al., 2013), but this is only a very basic study result.
알코올의 영향을 가장 많이 받는 간질환 또는 간암은 암이 상당히 진행된 이후에 그 증상이 나타나므로 치료 시기를 놓쳐 사망에 이르는 경우가 많다. 간질환 또는 간암은 그 만큼 치료 시기 및 그에 따른 적절한 치료 방법이 중요하다. 따라서, 간질환 또는 간암 진단의 정확성을 높이고 효율적인 치료방법을 적용하기 위한 기술에 관한 연구가 진행되고 있다.Liver disease or liver cancer, which is most affected by alcohol, shows symptoms after the cancer has progressed considerably, and therefore, often leads to death due to missed treatment time. For liver disease or liver cancer, the timing of treatment and the appropriate treatment method according to that are important. Therefore, research on technology for improving the accuracy of diagnosis of liver disease or liver cancer and applying an efficient treatment method is being conducted.
간질환 또는 간암 진단의 정확성을 높이고 효율적인 치료하기 위한 간암 진단용 바이오 마커에 관한 특허문헌 1은 Mir-101(GenBank Accession Number: NR_029516), Mir-106b(GenBank Accession Number: NR_029831), Mir-122(GenBank Accession Number: NR_029667), Mir-195(GenBank Accession Number: NR_029712), Mir-150-5p(GenBank Accession Number: LM379069), Mir-342-3p(GenBank Accession Number: LM379258), Mir-16-5p(GenBank Accession Number: LM378756), Mir-26b-5p(GenBank Accession Number: LM378770) 및 Mir-22-3p(GenBank Accession Number: LM378764)로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상의 엑소좀(exosomal) miRNA을 바이오마커 조성물로 포함하는 것이 개시되어 있다. 그러나, 상기 특허문헌 1은 원발성 간암을 진단하는 데는 용이할 수 있으나 실질적으로 알코올로부터 유도된 간암을 진단하는 데는 한계가 있다는 문제점이 있다
이에, 본 발명자들은 상기 종래기술들의 문제점들을 극복하기 위하여 예의 연구노력한 결과, 알코올 대사체인 살솔리놀 분석을 통해 간질환 또는 간암을 진단할 경우, 알코올성 간질환 또는 간암을 보다 정확하게 진단할 수 있을 뿐만 아니라 젠더(gender) 특이적 바이오 마커로서 이용할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, as a result of the inventors' intensive research efforts to overcome the problems of the prior art, when diagnosing liver disease or liver cancer through analysis of salsolinol, an alcohol metabolite, not only can alcoholic liver disease or liver cancer be diagnosed more accurately. In addition, it was confirmed that it can be used as a gender-specific biomarker, and the present invention was completed.
따라서, 본 발명의 주된 목적은 알코올로부터 유도된 간질환 또는 간암을 젠더 특이적으로 보다 정확하게 진단할 수 있는 간질환 또는 간암 진단을 위한 정보 제공 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the main object of the present invention is to provide a method of providing information for diagnosing liver disease or liver cancer that can more accurately diagnose liver disease or liver cancer induced by alcohol in a gender specific manner.
본 발명의 다른 목적은 상기 간질환 또는 간암 진단을 위한 정보를 제공하기 위한 젠더(gender) 특이적 간질환 또는 간암 진단용 바이오마커 조성물을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a biomarker composition for diagnosing a gender-specific liver disease or liver cancer for providing information for diagnosing the liver disease or liver cancer.
본 발명의 다른 목적은 상기 간질환 또는 간암 진단을 위한 정보를 제공하기 위한 젠더(gender) 특이적 상기 간질환 또는 간암 진단용 키트를 제 공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a gender-specific kit for diagnosing liver disease or liver cancer for providing information for diagnosing liver disease or liver cancer.
본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은,According to one aspect of the present invention, the present invention,
(a) 생물학적 시료로부터 살솔리놀(Salsolinol)의 농도를 측정하는 단계; 및 (a) measuring the concentration of salsolinol from the biological sample; And
(b) 상기 단계 (a)의 살솔리놀 농도를 정상 개체의 살솔리놀 농도와 비교하는 단계;를 포함하는 간질환 또는 간암 진단을 위한 정보 제공 방법을 제공한다.(b) comparing the salsolinol concentration of step (a) with the salsolinol concentration of a normal individual; provides a method of providing information for diagnosing liver disease or liver cancer.
알코올 대사체인 살솔리놀이 간에 미치는 영향을 확인하기 위하여 정상 간세포주에 살솔리놀을 처리하여 염증인자 발현 확인, 호르몬 변화확인, 활성산소 측정 및 세포사멸을 확인하였다. 그 결과, 살솔리놀은 염증 유전자, 간섬유화 관련 유전자 및 호르몬 수용체 인자의 발현을 증가시켰으며, 활성산소를 생성시키고 세포사멸을 유도하였다(실험예 1 내지 4 참조). 이러한 결과는, 살솔리놀이 간세포 또는 간조직의 손상을 유도하여 간질환 또는 간암을 발생시킬 수 있는 인자임을 시사한다. 이에 따라, 본 발명자들은 알코올 대사체인 살솔리놀 분석을 통해 간질환 또는 간암 진단을 위한 정보를 제공하고 간질환 또는 간암을 진단하고자 하였다.Salsolinol, an alcohol metabolite, was treated with salsolinol in a normal hepatocyte cell line to confirm the expression of inflammatory factors, hormone changes, free radical measurements, and cell death. As a result, salsolinol increased the expression of inflammatory genes, hepatic fibrosis-related genes, and hormone receptor factors, and produced reactive oxygen species and induced apoptosis (see Experimental Examples 1 to 4). These results suggest that salsolinol is a factor capable of inducing liver cells or liver tissue damage and causing liver disease or liver cancer. Accordingly, the present inventors tried to provide information for diagnosing liver disease or liver cancer through analysis of salsolinol, an alcohol metabolite, and to diagnose liver disease or liver cancer.
본 발명의 간질환 또는 간암 진단을 위한 정보 제공 방법에 있어서, 상기 단계 (a)의 생물학적 시료는 젠더 특이적인 시료로서 수컷 특이적 시료인 것을 특징으로 한다.In the method of providing information for diagnosing liver disease or liver cancer of the present invention, the biological sample in step (a) is a gender-specific sample and is a male-specific sample.
본 발명자들은 수컷 및 암컷에서의 알코올과 살솔리놀의 영향을 확인하기 위하여, 수컷 및 암컷 알코올 모델에 살솔리놀의 생성을 확인한 결과, 암컷보다 수컷에서 현저히 많은 양의 살솔리놀이 생성되는 것을 확인하였다(실험예 5 참조). 또한, 항산화 효소의 발현은 수컷에서 증가하는데 반해 암컷에서는 오히려 감소하는 경향을 보였으며, 호르몬 수용체 인자의 발현은 수컷에서만 발현되었다(실험예 6 참조). 이러한 결과는, 알코올에 따른 살솔리놀의 생성은 젠더 특이적, 즉 수컷 특이적으로 나타내며, 살솔리놀은 젠더 특이적 바이오마커로 사용될 수 있음을 시사한다.In order to confirm the effect of alcohol and salsolinol in males and females, the present inventors confirmed the production of salsolinol in male and female alcohol models, and confirmed that significantly larger amounts of salsolinol were produced in males than in females. (See Experimental Example 5). In addition, the expression of antioxidant enzymes increased in males, but rather decreased in females, and expression of hormone receptor factors was expressed only in males (see Experimental Example 6). These results suggest that the production of salsolinol according to alcohol is gender-specific, that is, male-specific, and salsolinol can be used as a gender-specific biomarker.
본 발명의 간질환 또는 간암 진단을 위한 정보 제공 방법에 있어서, 상기 단계 (a)의 생물학적 시료는 살솔리놀의 농도를 측정할 수 있는 생물학적 시료일 수 있으며, 바람직하게는 조직, 소변, 혈액, 혈청, 혈장 또는 체액인 것을 특징으로 한다.In the method for providing information for diagnosing liver disease or liver cancer of the present invention, the biological sample in step (a) may be a biological sample capable of measuring the concentration of salsolinol, preferably tissue, urine, blood, It is characterized in that it is serum, plasma or body fluid.
본 발명의 간질환 또는 간암 진단을 위한 정보 제공 방법에 있어서, 상기 단계 (a)의 농도 측정은 유기, 무기, 고분자 화합물, 생체 분자의 구조, 조성 등의 정보를 얻을 수 있는 측정 장치를 이용하여 측정할 수 있으며, 바람직하게는 살솔리놀의 농도를 측정할 수 있는 이중질량분석기, 분광광도계, 핵자기공명분광기, 크로마토그래피, 자외선분광기, 적외선분광기, 형광분광기, ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay) 및 질량분석기로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 장치로 측정하는 것을 특징으로 한다.In the method for providing information for diagnosing liver disease or liver cancer of the present invention, the concentration measurement in step (a) is performed by using a measurement device capable of obtaining information such as the structure and composition of organic, inorganic, polymeric compounds, and biomolecules. Double mass spectrometer, spectrophotometer, nuclear magnetic resonance spectrometer, chromatography, ultraviolet spectrometer, infrared spectrometer, fluorescence spectrometer, ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) capable of measuring the concentration of salsolinol. And it characterized in that the measurement with one or more devices selected from the group consisting of a mass spectrometer.
본 발명의 간질환 또는 간암 진단을 위한 정보 제공 방법에 있어서, 상기 단계 (b) 단계에서 단계(a)의 살솔리놀 농도가 정상 개체의 살솔리놀 농도보다 증가하는 경우 간질환 또는 간암 위험군으로 판정하는 것을 특징으로 한다.In the method of providing information for diagnosing liver disease or liver cancer of the present invention, when the salsolinol concentration of step (a) in the step (b) is increased than the salsolinol concentration of a normal individual, the risk group for liver disease or liver cancer It is characterized by determining.
본 발명의 간질환 또는 간암 진단을 위한 정보 제공 방법에 있어서, 상기 간질환은 간염, 간독성, 지방간, 알코올성 간질환, 간농양 및 간위축증으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 질환인 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 알코올성 간질환인 것을 특징으로 한다.In the method of providing information for diagnosing liver disease or liver cancer of the present invention, the liver disease is characterized in that at least one disease selected from the group consisting of hepatitis, hepatotoxicity, fatty liver, alcoholic liver disease, liver abscess and hepatic atrophy, Preferably, it is characterized in that alcoholic liver disease.
본 발명의 일 실험예에 따르면, 간암세포주에서의 살솔리놀의 영향을 확인한 결과, 사람 유래 간암 세포주에 살솔리놀을 처리하는 경우 수컷 특이적으로 세포독성을 나타내고(실험예 7 참조), 수컷 특이적으로 항산화 효소인 Ho-1을 생성하며(실험예 8 및 9 참조), 수컷 특이적으로 Akt를 인산화 시켜 HO-1의 발현을 유도하였으며(실험예 10 참조), 수컷 특이적으로 종양 유전자인 STAT3를 인산화시키는 것(실험예 11 참조)을 확인하였다. 이러한 결과는, 살솔리놀은 수컷 특이적으로 간세포에 부정적인 영향을 미치는 인자이므로, 이와 같은 살솔리놀의 분석을 통해 간질환 또는 간암 진단을 위한 정보를 제공할 수 있음을 시사한다.According to an experimental example of the present invention, as a result of confirming the effect of salsolinol in a liver cancer cell line, when salsolinol was treated with a human-derived liver cancer cell line, the male-specific cytotoxicity was exhibited (see Experimental Example 7), and the male Specifically, the antioxidant enzyme Ho-1 was produced (see Experimental Examples 8 and 9), and the expression of HO-1 was induced by phosphorylating Akt specifically in males (see Experimental Example 10). It was confirmed that phosphorylation of phosphorus STAT3 (see Experimental Example 11). These results suggest that since salsolinol is a factor that negatively affects hepatocytes specifically in males, it is possible to provide information for diagnosis of liver disease or liver cancer through the analysis of salsolinol.
본 발명의 일 실험예에 따르면, 수컷 및 암컷 정상 마우스 모델에서의 살솔리놀 영향을 확인한 결과, 수컷 특이적으로 간조직이 손상되었으며(실험예 12 참조), 수컷 특이적으로 간조직 염증인자, 간섬유화 인자, 상피간엽전이 인자의 발현이 증가하였으며(실험예 13 및 14 참조), 수컷 특이적으로 항산화 효소가 생성되었으며(실험예 15 및 16 참조), 수컷 특이적으로 DNA 손상 관련 및 호르몬 수용체의 발현이 증가하는 것(실험예 17 및 18 참조)을 확인하였다. 이러한 결과는, 살솔리놀은 수컷 특이적으로 간조직에 부정적인 영향을 미치는 인자이며, 이와 같은 살솔리놀의 분석을 통해 간질환 또는 간암 진단을 위한 정보를 제공할 수 있음을 시사한다.According to an experimental example of the present invention, as a result of confirming the effect of salsolinol in male and female normal mouse models, liver tissue was specifically damaged in males (see Experimental Example 12), and male-specific liver tissue inflammatory factors, The expression of hepatic fibrosis factor and epithelial mesenchymal transfer factor was increased (see Experimental Examples 13 and 14), and antioxidant enzymes were produced specifically for males (see Experimental Examples 15 and 16), and DNA damage-related and hormones specifically for males. It was confirmed that the expression of the receptor was increased (see Experimental Examples 17 and 18). These results suggest that salsolinol is a factor that negatively affects liver tissues specifically in males, and that the analysis of salsolinol can provide information for diagnosis of liver disease or liver cancer.
본 발명의 다른 한 양태에 따르면, 본 발명은 살솔리놀의 정량용 제제를 포함하는 간질환 또는 간암 진단용 바이오마커 조성물을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a biomarker composition for diagnosing liver disease or liver cancer comprising a formulation for quantification of salsolinol.
본 발명의 바이오마커 조성물에 있어서, 상기 바이오마커 조성물은 수컷 특이적인 것을 특징으로 한다.In the biomarker composition of the present invention, the biomarker composition is male-specific.
상기 살솔리놀의 정량용 제제는 살솔리놀의 농도를 측정할 수 있다고 알려진 어떠한 물질도 포함될 수 있다.The formulation for quantification of salsolinol may include any material known to be capable of measuring the concentration of salsolinol.
상기 바이오마커 조성물은 검출시약을 더 포함할 수 있다. 상기 검출시약은 발색효소, 형광물질, 방사성 동위원소 또는 콜로이드 등의 검출체로 표지된 접합체일 수 있다. 발색효소는 퍼록시다제, 알칼라인 포스파타제 또는 산성 포스파타제일 수 있고, 형광물질은 플루오레신카복실산(FCA), 플루오레신 이소티오시아네이트(FITC), 플루오레신 티오우레아(FTH), 7-아세톡시쿠마린-3-일, 플루오레신-5-일, 플루오레신-6-일, 2',7'-디클로로플루오레신-5-일, 2',7'-디클로로플루오레신-6-일, 디하이드로 테트라메틸로사민-4-일, 테트라메틸로다민-5-일, 테트라메틸로다민-6-일, 4,4-디플루오로-5,7-디메틸-4-보라-3a,4a-디아자-s-인다센-3-에틸 또는 4,4-디플루오로-5,7-디페닐-4-보라-3a,4a-디아자-s-인다센-3-에틸, Cy3, Cy5, 폴리 L-라이신-플루오레세인 이소티오시아네이트(FITC), 로다민-B-이소티오시아네이트(RITC), PE(Phycoerythrin) 또는 로다민일 수 있다.The biomarker composition may further include a detection reagent. The detection reagent may be a conjugate labeled with a detection agent such as a color developing enzyme, a fluorescent substance, a radioactive isotope, or a colloid. The coloring enzyme may be peroxidase, alkaline phosphatase, or acidic phosphatase, and the fluorescent substance is fluorescein carboxylic acid (FCA), fluorescein isothiocyanate (FITC), fluorescein thiourea (FTH), 7-acetase Toxicoumarin-3-yl, fluorescein-5-yl, fluorescein-6-yl, 2',7'-dichlorofluorescein-5-yl, 2',7'-dichlorofluorescein-6 -Yl, dihydro tetramethylrosamin-4-yl, tetramethylrhodamine-5-yl, tetramethylrhodamine-6-yl, 4,4-difluoro-5,7-dimethyl-4-bora- 3a,4a-diaza-s-indacene-3-ethyl or 4,4-difluoro-5,7-diphenyl-4-bora-3a,4a-diaza-s-indacene-3-ethyl , Cy3, Cy5, poly L-lysine-fluorescein isothiocyanate (FITC), rhodamine-B-isothiocyanate (RITC), PE (Phycoerythrin) or rhodamine.
상기 검출시약은 추가로 상기 검출시약에 특이적으로 결합할 수 있는 리간드를 포함할 수 있다. 상기 리간드는 발색효소, 형광물질, 방사성 동위원소 또는 콜로이드 등의 검출체로 표지된 접합체, 및 스트렙타비딘 또는 아비딘이 처리된 리간드일 수 있다.The detection reagent may further include a ligand capable of specifically binding to the detection reagent. The ligand may be a conjugate labeled with a detection agent such as a chromogenic enzyme, a fluorescent substance, a radioisotope or a colloid, and a ligand treated with streptavidin or avidin.
본 발명의 조성물은 상기 서술한 바와 같은 검출시약 외에도 이들의 구조를 안정하게 유지시키는 증류수 또는 완충액을 포함할 수 있다.In addition to the detection reagents as described above, the composition of the present invention may contain distilled water or a buffer solution that stably maintains their structure.
본 발명의 다른 한 양태에 따르면, 본 발명은 살솔리놀의 정량용 제제 또는 정량 분석 장치를 포함하는 간질환 또는 간암 진단용 키트를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a kit for diagnosing liver disease or liver cancer, including a formulation for quantitative analysis or a quantitative analysis device of salsolinol.
본 발명의 진단용 키트에 있어서, 상기 키트는 수컷 특이적인 것을 특징으로 한다.In the diagnostic kit of the present invention, the kit is male-specific.
본 발명의 진단용 키트에 있어서, 상기 정량 분석 장치는 이중질량분석기, 분광광도계, 핵자기공명분광기, 크로마토그래피, 자외선분광기, 적외선분광기, 형광분광기, ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay) 및 질량분석기로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 정량 분석 장치인 것을 특징으로 한다.In the diagnostic kit of the present invention, the quantitative analysis device is composed of a double mass spectrometer, a spectrophotometer, a nuclear magnetic resonance spectrometer, chromatography, an ultraviolet spectrophotometer, an infrared spectrometer, a fluorescence spectrometer, an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), and a mass spectrometer. It is characterized in that at least one quantitative analysis device selected from the group.
상기 키트는 상술한 바와 같이 간질환 또는 간암을 진단하기 위한 정보를 제공하는 방법과 동일한 원리로 간질환 또는 간암을 진단하는데 사용될 수 있다.The kit may be used to diagnose liver disease or liver cancer on the same principle as the method of providing information for diagnosing liver disease or liver cancer as described above.
상기 키트에 포함되는 살솔리놀의 정량용 제제는 살솔리놀의 농도를 측정할 수 있다고 알려진 물질이면 모두 포함될 수 있다. The formulation for quantification of salsolinol included in the kit may be any material known to be capable of measuring the concentration of salsolinol.
본 발명에 따른 키트를 사용하여 간질환 또는 간암을 진단하는 경우, 살솔리놀의 농도가 정상개체에 비해 증가하는 경우, 간질환 또는 간암 위험군으로 판정할 수 있다.In the case of diagnosing liver disease or liver cancer using the kit according to the present invention, when the concentration of salsolinol is increased compared to normal subjects, it can be determined as a risk group for liver disease or liver cancer.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방법은 생물학적 시료 내의 대사체인 살솔리놀의 농도를 측정하여 정상개체의 살솔리놀의 농도와 비교함으로써 간질환 또는 간암을 젠더 특이적으로 진단할 수 있다. 또한, 살솔리놀은 수컷 특이적이므로, 살솔리놀의 정량용 제제는 수컷의 간질환 또는 간암을 진단하기 위한 바이오마커 조성물 및 키트에 유용하게 사용할 수 있다.As described above, the method according to the present invention can gender-specifically diagnose liver disease or liver cancer by measuring the concentration of salsolinol, a metabolite in a biological sample, and comparing it with the concentration of salsolinol in a normal subject. In addition, since salsolinol is specific to males, the formulation for quantification of salsolinol can be usefully used in biomarker compositions and kits for diagnosing liver disease or liver cancer in males.
도 1 및 2는 정상 간세포에서 SAL에 의한 염증성 사이토카인 유전자 발현 변화를 나타내는 결과이다.
도 3은 정상 간세포에서 SAL에 의한 호르몬 발현 변화를 나타내는 결과이다.
도 4는 정상 간세포에서 SAL에 의한 활성산소 생성을 확인한 결과이다.
도 5는 정상 간세포에서 SAL에 의한 세포사멸을 확인한 결과이다.
도 6은 수컷 및 암컷 마우스 급성 알코올 모델에서 SAL의 생성유무 및 SAL 합성효소 활성을 확인한 결과이다.
도 7은 수컷 및 암컷 마우스 만성 알코올 모델에서 SAL 합성효소 활성을 확인한 결과이다.
도 8은 수컷 및 암컷 마우스 알코올 모델(20%)에서 ALT 및 AST의 발현 변화를 타나내는 결과이다.
도 9는 수컷 및 암컷 마우스 알코올 모델(20%)에서 항산화효소 및 호르몬 변화를 확인한 결과이다.
도 10은 인간 유래 간암 세포주에서 SAL에 의한 세포독성을 확인한 결과이다.
도 11 및 도 12는 인간 유래 간암 세포주에서 SAL에 의한 항산화 효소의 발현 변화를 확인한 결과이다.
도 13은 및 도 14는 인간 유래 간암 세포주에서 SAL에 의한 HO-1의 발현변화를 나타내는 결과이다.
도 15 내지 도 20은 인간 유래 간암 세포주에서 SAL에 의한 항산화 효과를 나타내는 결과이다.
도 21은 인간 유래 간암 세포주에서 SAL에 의한 종양 유전자(STAT3)의 발현 변화를 나타내는 결과이다.
도 22는 수컷과 암컷 마우스의 정상 간조직에서 SAL에 의한 세포손상을 확인한 결과이다.
도 23은 수컷과 암컷 마우스의 정상 간조직에서 SAL에 의한 염증성 사이토카인의 발현 변화를 확인한 결과이다.
도 24는 수컷과 암컷 마우스의 정상 간조직에서 SAL에 의한 상피간엽전이 반응 변화를 확인한 결과이다.
도 25는 수컷과 암컷 마우스의 정상 간조직에서 SAL에 의한 항산화 효소의 발현 변화를 확인한 결과이다.
도 26 및 도 27은 수컷과 암컷 마우스의 정상 간조직에서 SAL에 의한 redox cycling에 관련된 효소 발현 변화를 확인한 결과이다.
도 28 내지 도 29는 수컷과 암컷 마우스의 정상 간조직에서 SAL에 의한 종양억제유전자 및 단백질 발현 변화를 확인한 결과이다.
도 30은 수컷과 암컷 마우스의 정상 간조직에서 SAL에 의한 호르몬 발현 변화를 나타내는 결과이다.1 and 2 are results showing changes in inflammatory cytokine gene expression by SAL in normal hepatocytes.
3 is a result showing changes in hormone expression by SAL in normal hepatocytes.
4 is a result of confirming the production of active oxygen by SAL in normal hepatocytes.
5 is a result of confirming apoptosis by SAL in normal hepatocytes.
6 is a result of confirming the presence or absence of SAL production and SAL synthase activity in male and female mouse acute alcohol models.
7 is a result of confirming the SAL synthase activity in the chronic alcohol model of male and female mice.
8 is a result showing changes in the expression of ALT and AST in male and female mouse alcohol models (20%).
9 is a result of confirming changes in antioxidant enzymes and hormones in male and female mouse alcohol models (20%).
10 is a result of confirming the cytotoxicity by SAL in a human-derived liver cancer cell line.
11 and 12 are results confirming the expression of antioxidant enzymes by SAL in human-derived liver cancer cell lines.
13 and 14 are results showing changes in the expression of HO-1 by SAL in human-derived liver cancer cell lines.
15 to 20 are results showing the antioxidant effect of SAL in human-derived liver cancer cell lines.
Fig. 21 is a result showing changes in expression of a tumor gene (STAT3) by SAL in a human-derived liver cancer cell line.
22 is a result of confirming cell damage by SAL in normal liver tissues of male and female mice.
23 is a result of confirming the change in the expression of inflammatory cytokines by SAL in normal liver tissues of male and female mice.
24 is a result of confirming the change in epithelial mesenchymal metastasis reaction by SAL in normal liver tissues of male and female mice.
25 is a result of confirming the change in the expression of antioxidant enzymes by SAL in normal liver tissues of male and female mice.
26 and 27 are the results of confirming changes in enzyme expression related to redox cycling by SAL in normal liver tissues of male and female mice.
28 to 29 are the results of confirming the changes in the expression of tumor suppressor genes and proteins by SAL in normal liver tissues of male and female mice.
30 is a result showing the change in hormone expression by SAL in normal liver tissues of male and female mice.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. Since these examples are for illustrative purposes only, the scope of the present invention is not to be construed as being limited by these examples.
[정상 세포주에서의 살솔리놀 영향 확인][Confirmation of the effect of salsolinol in normal cell lines]
정상 간세포주에서 살솔리놀이 미치는 영향을 확인하기 위하여, 마우스 정상 간세포주에 살솔리놀을 처리하여 다양한 시험을 진행하였으며, 구체적인 실험 방법 및 결과는 아래와 같다.In order to confirm the effect of salsolinol in normal hepatocyte cell lines, various tests were conducted by treating salsolinol in mouse normal hepatocyte cell lines, and specific experimental methods and results are as follows.
1) 세포 배양 및 약물처리1) Cell culture and drug treatment
마우스 정상 간세포주인 NCTC1469 세포는 한국세포주은행으로부터 분양을 받아 최소필수배지(Dulbecco Modified Eagle Medium, DMEM)(Gibco BRL grand Island, NY, USA)와 10% FBS(HyClone Lab, Inc, Logan, Utah, USA), 100 U/ml 페니실린(penicillin) 및 100 μg/ml 스트렙토마이신(streptomycin)(Gibco, Grand Island, NY, USA)을 첨가하여 배양하였다. 세포는 37 ℃ 배양기(incubator)에서 5% CO2 상태에서 배양하였다. 살솔리놀(Salsolinol)은 Abcam (Cambridge, MA, USA)으로부터 구매하였다. NCTC1469 cells, which are normal mouse hepatocytes, were pre-sold from the Korea Cell Line Bank and received minimal essential media (Dulbecco Modified Eagle Medium, DMEM) (Gibco BRL grand Island, NY, USA) and 10% FBS (HyClone Lab, Inc, Logan, Utah, USA). ), 100 U/ml penicillin and 100 μg/ml streptomycin (Gibco, Grand Island, NY, USA) were added and cultured. Cells were cultured in a 5% CO 2 state in a 37°C incubator. Salsolinol was purchased from Abcam (Cambridge, MA, USA).
2) 실시간 중합효소 연쇄반응 (Quantitative RT-PCR)2) Real-time polymerase chain reaction (Quantitative RT-PCR)
마우스 정상 간세포주인 NCTC1469 세포에 살솔리놀을 시간, 농도에 따라 처리한 후 트라이졸(Trizol)을 가하여 용해(lysis)시킨 다음 0.2 ml의 클로로포름(chloroform)을 넣어 볼텍싱(vortexing)한 후 12,000 rcf에서 15분간 원심분리하여 상층액을 취하였다. 여기에 0.5 ml 이소프로판올(isopropanol)을 넣어 상온에서 10분간 방치한 후 4℃, 12,000 rcf에서 10분간 원심분리하여 RNA를 침전시켰다. 상층액 제거 후 75% 에탄올(ethanol)로 RNA를 세척하고, 7,600 rcf에서 원심분리 후 상온에서 RNA를 말렸다. 분리된 total RNA를 정량한 뒤 제조회사가 제공하는 방법에 준하여 역전사 반응은 oligo dT primer와 RT enzyme을 이용하여 cDNA를 합성한다. 합성된 cDNA를 template로 사용하여 각각의 프라이머와 Bio-Rad SYBR mix를 첨가하고, Bio-Rad Real-Time PCR 기기를 이용하여 증폭시킨 후 정량 software를 이용하여 분석하였다. Real time PCR로 증폭된 산물은 comparative cycle threshold (Ct)법을 이용하여 정량하며, 정상 간세포주에서는 염증성 사이토카인 (Ccl2, Col1a1, Tgfβ1) 및 안드로겐 수용체(Ar)을 측정하며, 동물의 간 조직에서는 항산화 효소 (Nqo1)와 호르몬 수용체 (Ar, Erα)를 측정하였다. 각 시료는 β-actin의 발현량으로 보정하였다. After treating the NCTC1469 cells, which is a normal mouse hepatocyte line, with salsolinol according to the time and concentration, trizol was added to lysis, and 0.2 ml of chloroform was added to vortex and then 12,000 rcf. Centrifuged at 15 minutes to take a supernatant. 0.5 ml isopropanol was added thereto, allowed to stand at room temperature for 10 minutes, and then centrifuged at 4° C. and 12,000 rcf for 10 minutes to precipitate RNA. After removing the supernatant, the RNA was washed with 75% ethanol, centrifuged at 7,600 rcf, and the RNA was dried at room temperature. After quantifying the isolated total RNA, the reverse transcription reaction is performed using oligo dT primer and RT enzyme to synthesize cDNA according to the method provided by the manufacturer. Using the synthesized cDNA as a template, each primer and Bio-Rad SYBR mix were added, amplified using a Bio-Rad Real-Time PCR instrument, and analyzed using quantitative software. Products amplified by real time PCR are quantified using a comparative cycle threshold (Ct) method, and inflammatory cytokines (Ccl2, Col1a1, Tgfβ1) and androgen receptors (Ar) are measured in normal hepatocyte cell lines, and in animal liver tissues. Antioxidant enzymes (Nqo1) and hormone receptors (Ar, Erα) were measured. Each sample was corrected with the expression level of β-actin.
3) 웨스턴 블로팅 분석(Western blot analysis)3) Western blot analysis
마우스 정상 간세포주인 NCTC1469 세포를 6 well 플레이트에 4 X 105 만큼 배양하고 단백질을 추출하여 웨스턴 블로팅을 시행하였다. 배양된 세포에 살솔리놀을 농도별로 처리한 후 배지를 포함해 스크래퍼(scrapper)로 세포를 긁어내서 원심분리를 진행한 후, 세포 펠렛(pellet)을 PBS로 세척하고 lysis buffer로 1시간 동안 용해시킨 후 4℃에서 13,000 rpm으로 15분간 원심분리하여 상층액을 추출하였다. 단백질정량 후 20 μg의 단백질을 SDS-폴리아크릴아마이드 겔(SDS-polyacrylamide gel)에 전기영동 한 뒤 PVDF membrane에 2시간 동안 전이시킨다. caspase-3를 비롯한 관련 항체를 사용하여 반응시키고 ECL(enhanced chemiluminascence)로 탐지(detection) 용액을 사용하여 검출한다. NCTC1469 cells, a normal mouse hepatocyte cell line, were cultured in a 6 well plate for 4 X 10 5 and protein was extracted and Western blotting was performed. After the cultured cells were treated with salsolinol by concentration, the cells were scraped off with a scraper including the medium and centrifuged, and then the cell pellet was washed with PBS and dissolved in lysis buffer for 1 hour. After that, the supernatant was extracted by centrifuging for 15 minutes at 13,000 rpm at 4°C. After protein quantification, 20 μg of protein is subjected to electrophoresis on SDS-polyacrylamide gel and transferred to PVDF membrane for 2 hours. It is reacted using related antibodies including caspase-3 and detected using a detection solution with enhanced chemiluminascence (ECL).
4) 활성산소 측정(Reactive oxygen species)4) Reactive oxygen species measurement
마우스 정상 간세포주인 NCTC1469 세포를 4 chamber slide에 2.5 X 104 으로 하루 배양한다. 배양된 세포에 100 μM 살솔리놀과 항산화 물질인 N-acetyl-L-cysteine(NAC) 5 mM을 6시간 동안 처리한다. 그 다음 PBS로 세척한 후 Hank's Balanced Salt Solution (HBSS)(Gibco, Grand Island, NY, USA)에 세포 내 활성산소를 검출할 수 있는 형광물질인 DCF-DA를 10 μM 섞은 다음 세포에 첨가하여 20 분간 배양한다. 형광염색된 세포는 공초점 레이저 주사현미경(Confocal Microscope)을 이용하여 확인한다. NCTC1469 cells, a normal mouse hepatocyte line, are incubated in a 4 chamber slide at 2.5 X 10 4 for a day. The cultured cells were treated with 100 μM salsolinol and 5 mM of the antioxidant N-acetyl-L-cysteine (NAC) for 6 hours. After washing with PBS, 10 μM of DCF-DA, a fluorescent substance capable of detecting active oxygen in cells, was mixed in Hank's Balanced Salt Solution (HBSS) (Gibco, Grand Island, NY, USA), and then added to the cells. Incubate for minutes. Fluorescent stained cells are identified using a confocal laser scanning microscope (Confocal Microscope).
5) 통계 처리5) statistical processing
실험 분석 결과는 mean ± S.E.M.으로 표시하였으며, 각 실험군간 간의 유의성은 T-검정 test를 실행하였고 실험군 간의 비교는 Prism 7 (Graph-pad, San Diego, CA, USA)의 one-way ANOVA (analysis of variance)를 사용하여 통계처리 후 *P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001 수준에서 유의성을 검정하였다.Experimental analysis results were expressed as mean ± SEM, and a T-test was performed for the significance between each experimental group, and a one-way ANOVA (analysis of analysis of Prism 7) (Graph-pad, San Diego, CA, USA) variance) was used to test the significance at *P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001 levels after statistical processing.
실험예 1: 간세포에서의 염증 확인Experimental Example 1: Confirmation of inflammation in hepatocytes
SAL이 정상 간세포에 염증성 사이토카인 유전자 발현에 미치는 영향을 qPCR을 통해 수행하였으며, 그 결과를 도 1 및 도 2에 나타내었다.The effect of SAL on the expression of inflammatory cytokine genes in normal hepatocytes was performed through qPCR, and the results are shown in FIGS. 1 and 2.
도 1 및 도 2에서 확인할 수 있듯이, 정상 간세포 NCTC1469에 살솔리놀을 농도별로 처리 후 cell viability 실험결과, 농도 의존적으로 세포사멸 유도하는 것을 확인하였다. 또한, SAL은 정상 간세포에서 염증관련 유전자인 IL-1β, IL-6 발현을 농도 및 시간 의존적으로 유도하는 것을 확인하였으며, SAL에 의해 섬유화 관련 유전자인 Col1a1의 발현이 증가하는 것을 확인하였다.As can be seen in FIGS. 1 and 2, after treatment with salsolinol at different concentrations in normal hepatocytes NCTC1469, cell viability test results confirmed that apoptosis was induced in a concentration-dependent manner. In addition, it was confirmed that SAL induces the expression of the inflammation-related genes IL-1β and IL-6 in a concentration and time dependent manner in normal hepatocytes, and it was confirmed that the expression of the fibrosis-related gene Col1a1 was increased by SAL.
실험예 2: 호르몬 변화의 확인Experimental Example 2: Confirmation of Hormonal Change
SAL이 호르몬 발현 변화를 유도하는지 확인하기 위하여 마우스 정상세포주에 SAL을 시간별로 처리한 후, 마우스의 세포주에서 호르몬의 발현 변화를 관찰하였다.In order to confirm whether SAL induces a change in hormone expression, the mouse normal cell line was treated with SAL by time, and then the change in hormone expression was observed in the mouse cell line.
도 3에서 확인할 수 있듯이, SAL에 의해 Androgen receptor(Ar)의 발현이 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다.As can be seen in Figure 3, it was confirmed that the expression of Androgen receptor (Ar) was significantly increased by SAL.
실험예 3: 활성산소의 측정Experimental Example 3: Measurement of active oxygen
SAL이 활성산소 생성을 유도하는지 확인하기 위하여, 배양된 마우스 정상 세포주에 100 μM 살솔리놀과 항산화 물질인 N-acetyl-L-cysteine(NAC) 5 mM을 6시간 동안 처리하여 활성산소종 생성을 확인하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다.In order to confirm whether SAL induces the production of reactive oxygen species, the production of reactive oxygen species was treated with 100 μM salsolinol and 5 mM of the antioxidant N-acetyl-L-cysteine (NAC) in cultured mouse normal cell lines for 6 hours. It was confirmed, and the results are shown in FIG. 4.
도 4에서 확인할 수 있듯이 SAL은 정상 간세포에서 활성산소종을 생성하였다.As can be seen in Figure 4, SAL generated reactive oxygen species in normal hepatocytes.
실험예 4: 간세포에서의 세포사멸 확인Experimental Example 4: Confirmation of apoptosis in hepatocytes
SAL이 세포사멸을 유도하는지 확인하기 위하여, 배양된 마우스 정상 세포주에 살솔리놀을 처리하여 세포사멸과 관련된 유전자의 발현양상을 확인하였으며, 그 결과를 도 5에 나타내었다.In order to confirm whether SAL induces apoptosis, the cultured mouse normal cell line was treated with salsolinol to confirm the expression pattern of genes related to apoptosis, and the results are shown in FIG. 5.
그 결과, 도 5에서 확인할 수 있듯이 세포사멸 매개자로 알려진 caspase-3의 발현량은 일정하나 cleaved caspase-3의 발현량은 증가한 것으로 보아 SAL이 PARP-cleavage을 유도하여 정상간세포에서 세포사멸을 유도하였음을 알 수 있다.As a result, as can be seen in Fig. 5, the expression level of caspase-3, known as apoptosis mediator, is constant, but the expression level of cleaved caspase-3 is increased. As a result, SAL induces PARP-cleavage to induce apoptosis in normal hepatocytes. Can be seen.
[수컷 및 암컷 마우스에서 알코올 및 살솔리놀의 관계 확인][Confirmation of relationship between alcohol and salsolinol in male and female mice]
수컷 및 암컷 마우스에서 알코올 및 살솔리놀의 관계를 확인하기 위하여, 수컷 및 암컷 마우스에 알코올 및 살솔리놀을 처리하여 다양한 시험을 진행하였으며, 구체적인 실험 방법 및 결과는 아래와 같다.In order to confirm the relationship between alcohol and salsolinol in male and female mice, various tests were conducted by treating male and female mice with alcohol and salsolinol, and specific experimental methods and results are as follows.
1) 동물실험 및 알콜처리1) Animal testing and alcohol treatment
실험에 사용된 동물은 7주령의 수컷 및 암컷 C57/BL6 마우스를 오리엔트 바이오(ORIENT Bio, Gyeonggi-do Province, Korea)로부터 분양받아 1주일간 표준 식이로 적응 기간을 가진 후 실험을 진행하였다. 실험동물실의 환경조건은 온도 22±2℃, 습도 55~60%로 명암이 12시간 단위로 조절하여 유지되었다. 본 동물실험은 성신여자대학교의 실험동물윤리위원회의 규정에 따라 실행하였다. 모델 1은 63% 알콜 (5 g/kg)을 단시간 투여하였으며 모델 2는 20 알콜 (3 g/kg)을 한 달간 투여하였다. 실험이 종료된 실험동물은 4시간 절식시킨 후, CO2 가스로 희생시켜 간조직을 채취하였다. 심장에서 채혈한 혈액은 헤파린(heparin)처리한 후 4℃에서 3,000 rpm으로 15분간 원심분리 후 혈장을 분리하였다. 적출한 혈액 및 간 조직은 실험에 사용되기 전까지 -85℃에서 보관하였다. As for the animals used in the experiment, 7-week-old male and female C57/BL6 mice were sold from Orient Bio (Gyeonggi-do Province, Korea) and had an adaptation period with a standard diet for 1 week, and then the experiment was conducted. The environmental conditions of the laboratory animal room were maintained at 22±2℃ and 55~60% humidity, and the brightness and darkness were adjusted every 12 hours. This animal experiment was conducted in accordance with the regulations of the Laboratory Animal Ethics Committee of Sungshin Women's University.
2) MS분석2) MS analysis
혈장의 살솔리놀 및 간 조직의 살솔리놀 합성효소를 측정하기 위해 경희대학교 김광표 교수님 실험실에 MS 분석을 맡겨 실험을 진행하였다. In order to measure salsolinol in plasma and salsolinol synthase in liver tissue, MS analysis was entrusted to the laboratory of Professor Kwang-Pyo Kim of Kyung Hee University to conduct the experiment.
3) 간 기능 검사 지표 측정 (ALT, AST)3) Measurement of liver function test index (ALT, AST)
간 상태에 대한 정보를 얻기 위해 혈장에서 대표적인 간 기능 검사 지표인 알라닌아미노전이효소 (Alanine Aminotransferase, ALT)와 아스파르테이트아미노전달효소(AST)를 서울대학교 동물실험실에서 측정하였다. Alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST), which are representative liver function test indicators in plasma, were measured in the animal laboratory of Seoul National University to obtain information on liver status.
실험예 5: 알코올에 의한 살솔리놀 생성 확인Experimental Example 5: Confirmation of salsolinol production by alcohol
알코올과 살솔리놀의 관계를 확인하기 위하여, 65%의 알코올(5 g/kg)을 1 내지 2 시간 투여한 마우스의 간조직 및 혈장에서 살솔리놀의 생성유무를 확인하였으며, 그 결과를 도 6에 나타내었다.In order to confirm the relationship between alcohol and salsolinol, it was confirmed whether salsolinol was produced in liver tissue and plasma of mice administered with 65% alcohol (5 g/kg) for 1 to 2 hours. It is shown in 6.
도 6 에서 확인할 수 있듯이, 암컷 마우스 대비 수컷 마우스 혈장에서 SAL이 더 많이 검출되었으며, 수컷 마우스 간조직에서 살솔리놀 합성효소(Salsolinol Synthase) 활성이 더 높았다.As can be seen in FIG. 6, more SAL was detected in plasma of male mice compared to female mice, and Salsolinol Synthase activity was higher in liver tissue of male mice.
또한, 20% 알코올(3 g/kg)을 한달 간 투여한 마우스의 간 조직에서 SAL 활성 및 ALT 및 AST의 발현 변화를 측정을 확인하였으며, 그 결과를 도 7 및 도 8에 나타내었다.In addition, it was confirmed that changes in SAL activity and expression of ALT and AST were measured in liver tissues of mice administered with 20% alcohol (3 g/kg) for one month, and the results are shown in FIGS. 7 and 8.
도 7에서 확인할 수 있듯이, 한 달간 20% 알코올을 처리한 수컷 마우스 간조직에서 SAL synthase activity가 높았다.As can be seen in Figure 7, the SAL synthase activity was high in male mouse liver tissue treated with 20% alcohol for one month.
또한, 도 8에서 확인할 수 있듯이, 수컷 및 암컷 마우스 모두에서 ALT, AST의 변화는 없었다.In addition, as can be seen in Figure 8, there was no change in ALT and AST in both male and female mice.
실험예 6: 항산화효소 및 호르몬 변화의 확인Experimental Example 6: Confirmation of changes in antioxidant enzymes and hormones
알코올에 따른 항산화효소 및 호르몬 변화를 확인하기 위하여, 20%의 알코올(3 g/kg)을 한 달간 투여한 마우스의 간조직에서 하였으며, 그 결과를 도 9에 나타내었다.In order to check the changes in antioxidant enzymes and hormones according to alcohol, 20% alcohol (3 g/kg) was administered in the liver tissue of mice for one month, and the results are shown in FIG. 9.
도 9에서 확인할 수 있듯이, 항산화 효소인 Nqo1은 수컷 마우스에서 유의적으로 증가하나 암컷마우스 간조직에서는 오히려 감소하는 것을 확인하였으며, 수컷 마우에서 남성호르몬 수용체(Ar)의 발현이 유의적으로 증가하였다.As can be seen in Figure 9, it was confirmed that the antioxidant enzyme Nqo1 significantly increased in male mice, but rather decreased in female mouse liver tissue, and the expression of male hormone receptor (Ar) was significantly increased in male mice.
[간암세포주에서 SAL의 영향 확인][Confirmation of the effect of SAL in liver cancer cell lines]
간암 세포주에서 살솔리놀의 영향를 확인하기 위하여, 사람 유래 간암 세포주에 살솔리놀을 처리하여 다양한 시험을 진행하였으며, 구체적인 실험 방법 및 결과는 아래와 같다.In order to confirm the effect of salsolinol in liver cancer cell lines, various tests were performed by treating salsolinol in human-derived liver cancer cell lines, and specific experimental methods and results are as follows.
1) 세포 배양 및 약물처리1) Cell culture and drug treatment
사람 유래 간암 세포주인 SK-Hep1 (male), SNU387 (female) 세포는 한국세포주은행으로부터 분양을 받아 최소필수배지 (Dulbecco Modified Eagle Medium, DMEM) 및 (RPMI1640)(Gibco BRL grand Island, NY, USA)와 10% FBS(HyClone Lab, Inc, Logan, Utah, USA), 100 U/ml 페니실린(penicillin) 및 100 μg/ml 스트렙토마이신(streptomycin)(Gibco, Grand Island, NY, USA)을 첨가하여 배양하였다. 세포는 37 ℃ 배양기(incubator)에서 5% CO2 상태에서 배양하였다. 살솔리놀(Salsolinol)은 Abcam (Cambridge, MA, USA)으로부터 구매하였다. SK-Hep1 (male) and SNU387 (female) cells, which are human-derived liver cancer cell lines, were pre-sale from the Korea Cell Line Bank, and the minimum essential media (Dulbecco Modified Eagle Medium, DMEM) and (RPMI1640) (Gibco BRL grand Island, NY, USA) And 10% FBS (HyClone Lab, Inc, Logan, Utah, USA), 100 U/ml penicillin and 100 μg/ml streptomycin (Gibco, Grand Island, NY, USA) were added and cultured. . Cells were cultured in a 5% CO 2 state in a 37°C incubator. Salsolinol was purchased from Abcam (Cambridge, MA, USA).
2) MTT 분석2) MTT analysis
Tetrazolium-based colorimetric (MTT) 시험법은 많은 시료를 쉽게 빠르게 판독할 수 있어 배양된 세포에서 세포독성에 관한 연구에 주로 사용한다. 간암 세포는 48 well 플레이트에 2 x 105 cells 만큼 배양하고 살솔리놀을 농도별 및 시간별로 처리한다. MTT 시약을 따뜻한 PBS에 녹인 후 1시간 동안 배양기에서 배양한다. MTT 시약 제거 후, DMSO를 넣고 흡광도를 측정한다. The Tetrazolium-based colorimetric (MTT) test method is mainly used to study cytotoxicity in cultured cells because it can easily and quickly read many samples. Liver cancer cells are cultured in 48 well plates as much as 2 x 10 5 cells and salsolinol is treated by concentration and time. Dissolve the MTT reagent in warm PBS and incubate in an incubator for 1 hour. After removing the MTT reagent, add DMSO and measure the absorbance.
3) 웨스턴 블로팅 분석(Western blot analysis)3) Western blot analysis
간암 세포주인 SK-Hep1 (male), SNU387 (female) 세포는 60 mm 배양 용기에 5 X 105 만큼 배양하고 단백질을 추출하여 웨스턴 블로팅을 시행하였다. 배양된 두 종류의 세포에 살솔리놀을 시간 및 농도를 달리하여 처리한 후 PBS로 세척하고 스크래퍼(scrapper)로 세포를 긁어내서 lysis buffer로 1시간 동안 용해시킨 후 4℃에서 13,000 rpm으로 15분간 원심분리하여 상층액을 추출하였다. 단백질정량 후 20 μg의 단백질을 SDS-폴리아크릴아마이드 겔(SDS-polyacrylamide gel)에 전기영동 한 뒤 PVDF membrane에 2시간 동안 전이시킨다. HO-1을 비롯한 관련 항체를 사용하여 반응시키고 ECL(enhanced chemiluminascence)로 탐지(detection) 용액을 사용하여 검출한다. The liver cancer cell lines SK-Hep1 (male) and SNU387 (female) cells were cultured in a 60 mm culture vessel for 5 X 10 5 and protein was extracted and Western blotting was performed. After treating the two cultured cells with salsolinol at different times and concentrations, washing them with PBS, scraping the cells with a scraper, dissolving them with lysis buffer for 1 hour, and then at 4℃ for 15 minutes at 13,000 rpm. The supernatant was extracted by centrifugation. After protein quantification, 20 μg of protein is subjected to electrophoresis on SDS-polyacrylamide gel and transferred to PVDF membrane for 2 hours. It is reacted using related antibodies including HO-1 and detected using a detection solution with enhanced chemiluminascence (ECL).
4) 면역형광법(Immunocytochemistry)4) Immunocytochemistry
간암 세포주인 SK-Hep1 (male) 세포를 12 well plate에 12mm cover glasses를 넣고 2.5 X 104 만큼 배양하고 25 μM 살솔리놀을 3시간, 12시간 처리하였다. 약물처리가 끝난 후 2% 포르말린 용액으로 37℃에서 30분간 고정하였고, 0.1% 트리톤용액으로 10분간 투과하였다. 30분간 3% BSA 용액으로 블록킹하였고 PBS로 3번 씻은 후 1:100으로 희석한 HO-1 항체와 Nrf2 항체를 처리하여 4℃에서 밤새두었다. 다음날 FITC-anti rabbit 항체를 1:1000으로 희석하여 실온에서 1시간 동안 두었고 prolong Gold antifade reagent with DAPI를 이용하여 마운팅 하였다. 형광염색 된 세포는 공초점 레이저 주사현미경(Confocal Microscope)을 이용하여 확인한다.SK-Hep1 (male) cells, a liver cancer cell line, were placed in 12 mm cover glasses in a 12 well plate and cultured for 2.5 X 10 4 and treated with 25 μM salsolinol for 3 hours and 12 hours. After the drug treatment was completed, it was fixed with 2% formalin solution at 37°C for 30 minutes, and permeated for 10 minutes with 0.1% Triton solution. Blocked with 3% BSA solution for 30 minutes, washed 3 times with PBS, treated with HO-1 antibody and Nrf2 antibody diluted 1:100, and left overnight at 4°C. The next day, FITC-anti rabbit antibody was diluted 1:1000, left at room temperature for 1 hour, and mounted using prolong Gold antifade reagent with DAPI. Fluorescent stained cells are identified using a confocal laser scanning microscope (Confocal Microscope).
5) ARE luciferase assay5) ARE luciferase assay
간암 세포주인 SK-Hep1 (male) 세포를 pCMV-β-galactosidase와 luciferase reporter gene fusion construct (pGL2) 또는 ARE Luciferase reporter 유전자와 함께 36시간 동안 트렌스팩션을 한 후 살솔리놀로 12시간 처리하였다. 활성 측정은 Promega luciferase asssay systems을 사용하였고, 베타-galactosidase Enzyme assay system with Reporter lysis buffer를 사용하여 분석 후 정량하였다.SK-Hep1 (male) cells, a liver cancer cell line, were transfected with pCMV-β-galactosidase and luciferase reporter gene fusion construct (pGL2) or ARE Luciferase reporter gene for 36 hours and then treated with salsolinol for 12 hours. The activity was measured using Promega luciferase assay systems, and was quantified after analysis using a beta-galactosidase enzyme assay system with Reporter lysis buffer.
실험예 7: 세포독성시험(MTT assay)Experimental Example 7: Cytotoxicity test (MTT assay)
인간 유래 간암 세포주에 SAL을 시간별, 농도별 처리하여 세포독성시험을 진행하였으며, 그 결과를 도 10에 나타내었다.A cytotoxicity test was performed by treating the human-derived liver cancer cell line by time and concentration, and the results are shown in FIG. 10.
도 10에서 확인할 수 있듯이, SAL은 간암세포주인 SK-Hep1(male)에서 세포독성을 나타내는데 반해 SNU387(female) 세포에서는 독성을 나타내지 않았다.As can be seen in FIG. 10, SAL exhibits cytotoxicity in SK-Hep1 (male), a liver cancer cell line, whereas SNU387 (female) cells do not exhibit toxicity.
실험예 8: 항산화 효소의 확인Experimental Example 8: Identification of antioxidant enzymes
인간 유래 간암 세포주에 SAL을 농도별 및 시간별로 처리하여 항산화 효소인 NQO1, TRX, ho-1의 발현 정도를 qPCR과 Western blot analysis로 확인하였으며, 그 결과를 도 11 및 도 12에 나타내었다.Human-derived liver cancer cell lines were treated with SAL by concentration and time to confirm the expression levels of the antioxidant enzymes NQO1, TRX, and ho-1 by qPCR and Western blot analysis, and the results are shown in FIGS. 11 and 12.
도 11 및 도 12에서 확인할 수 있듯이, SK-Hep1(male) 세포주에서 유의적으로 HO-1 발현이 증가하였다.As can be seen in FIGS. 11 and 12, HO-1 expression was significantly increased in the SK-Hep1 (male) cell line.
실험예 9: Heme oxygenase-1(HO-1) 확인Experimental Example 9: Heme oxygenase-1 (HO-1) confirmation
SAL이 Heme oxygenase-1(HO-1)의 발현을 유도하는지 확인하기 위하여 인간 유래 간암 세포주인 SK-Hep1(male)에 SAL을 농도별 및 시간별로 처리하여 ho-1의 발현 정도를 qPCR, Western blot analysis 및 면역형광법을 통해 확인하였으며, 그 결과를 도 13 및 도 14에 나타내었다.In order to confirm whether SAL induces the expression of Heme oxygenase-1 (HO-1), SK-Hep1 (male), a human-derived liver cancer cell line, was treated with SAL by concentration and time to determine the expression level of ho-1 by qPCR, Western It was confirmed through blot analysis and immunofluorescence, and the results are shown in FIGS. 13 and 14.
도 13 및 도 14에서 확인할 수 있듯이, SAL은 농도, 시간 의존적으로 HO-1의 발현을 유도하였다. 또한, 도 15 및 도 16에서 확인할 수 있듯이, HO-1발현을 조절하는 주요 전사인자인 Nrf2의 핵내로의 이동을 유도되었다.13 and 14, SAL induced the expression of HO-1 in a concentration and time dependent manner. In addition, as can be seen in FIGS. 15 and 16, the migration of Nrf2, a major transcription factor regulating HO-1 expression, into the nucleus was induced.
도 17에서 확인할 수 있듯이, ARE-driven luciferase activity를 증가시키고, Nrf2 유전자를 knockdown시 Ho-1의 발현이 감소됨을 확인하였다.As can be seen in Figure 17, it was confirmed that the ARE-driven luciferase activity was increased, and the expression of Ho-1 was decreased when the Nrf2 gene was knocked down.
실험예 10: ARE luciferase assayExperimental Example 10: ARE luciferase assay
SAL의 항산화 효과를 확인하기 위하여 인간 유래 간암 세포주인 SK-Hep1(male) 세포를 pCMV-β-galactosidase와 luciferase reporter gene fusion construct (pGL2) 또는 ARE Luciferase reporter 유전자와 함께 36시간 동안 트렌스팩션을 한 후 살솔리놀로 12시간 처리하였으며, 그 결과를 도 18에 나타내었다.To confirm the antioxidant effect of SAL, human-derived liver cancer cell line SK-Hep1(male) cells were transfected with pCMV-β-galactosidase and luciferase reporter gene fusion construct (pGL2) or ARE Luciferase reporter gene for 36 hours. Salsolinol was treated for 12 hours, and the results are shown in FIG. 18.
또한, 도 19 및 도 20에서 확인할 수 있듯이, Nrf2의 주요 조절 단백질 중 Akt의 인산화가 SAL에 의해 유도되었으며(도 19), Akt 약물학적 억제제에 의해 SAL에 의해 유도된 Ho-1, Nrf2의 발현이 감소됨을 확인하였다(도 20a). 또한, SAL이 활성산소종을 생성하였으며, 항산화제에 의해 SAL에 의해 유도된 Nrf2와 Ho-1발현이 억제됨을 확인하였다(도 20b).In addition, as can be seen in FIGS. 19 and 20, phosphorylation of Akt among the major regulatory proteins of Nrf2 was induced by SAL (FIG. 19 ), and expression of Ho-1 and Nrf2 induced by SAL by Akt pharmacological inhibitors It was confirmed that this decreased (FIG. 20A). In addition, it was confirmed that SAL produced reactive oxygen species, and the expression of Nrf2 and Ho-1 induced by SAL was inhibited by an antioxidant (FIG. 20B).
실험예 11: 종양 유전자(STAT3) 확인Experimental Example 11: Confirmation of oncogene (STAT3)
SAL이 종양 유전자(STAT3)의 발현을 유도하는지 확인하기 위하여, 수컷과 암컷의 origin 간암세포주인 SK-Hep1과 SNU-387에 SAL을 처리한 후, western blot analysis를 이용하여 STAT3의 발현 여부를 확인하였으며, 그 결과를 도 21에 나타내었다.In order to confirm whether SAL induces the expression of the tumor gene (STAT3), the male and female origin liver cancer cell lines SK-Hep1 and SNU-387 were treated with SAL, and then the expression of STAT3 was confirmed using western blot analysis. And the results are shown in FIG. 21.
그 결과, 도 21를 참조하면, Sk-Hep1 암세포주에서는 STAT3의 인산화가 증가한 반면, SNU387세포주에서는 관찰되지 않음을 확인할 수 있었다. 세포증식 분자지표인 proliferating-cell nuclear antigen (PCNA)의 발현과 15-PGDH 발현 또한 SNU387에 비해 SK-Hep1세포주에서 SAL에 의해 증가되었음을 알 수 있었다.As a result, referring to FIG. 21, it was confirmed that phosphorylation of STAT3 was increased in the Sk-Hep1 cancer cell line, but not observed in the SNU387 cell line. The expression of proliferating-cell nuclear antigen (PCNA) and 15-PGDH, a molecular indicator of cell proliferation, were also increased by SAL in SK-Hep1 cell line compared to SNU387.
[수컷 및 암컷 마우스에서 SAL의 영향 확인][Confirmation of the effect of SAL in male and female mice]
수컷 및 암컷 마우스에서 살솔리놀의 영향를 확인하기 위하여, 수컷 및 암컷 마우스에 살솔리놀을 처리하여 다양한 시험을 진행하였으며, 구체적인 실험 방법 및 결과는 아래와 같다.In order to confirm the effect of salsolinol in male and female mice, various tests were conducted by treating male and female mice with salsolinol, and specific experimental methods and results are as follows.
실험예 12: 간조직 손상 확인Experimental Example 12: Confirmation of liver tissue damage
SAL이 정상 간조직의 세포손상을 유도하는지 확인하기 위하여, 수컷과 암컷 마우스(200 mg/kg)에 SAL을 4주 또는 8주간 1주일에 3번 복강 투여한 후, 조직의 손상 정도를 관찰하기 위하여 마우스 간조직을 취해 H & E 조직염색을 수행하였으며, 그 결과를 도 22에 나타내었다. To confirm whether SAL induces cell damage to normal liver tissue, male and female mice (200 mg/kg) were intraperitoneally administered
도 22에서 확인할 수 있듯이, 8주간 SAL 투여한 그룹에서 inflammatory cell aggregation이 암컷보다 수컷 마우스에서 증가하는 것을 확인할 수 있었다.As can be seen in FIG. 22, it was confirmed that inflammatory cell aggregation was increased in male mice than in females in the group administered SAL for 8 weeks.
실험예 13: 간조직 염증 확인Experimental Example 13: Confirmation of liver tissue inflammation
SAL이 간조직에 염증성 사이토카인인 MCP-1 (Ccl2), Col1a1, Tgfb1 유전자를 발현하는지 확인하기 위하여, 수컷과 암컷 마우스(200 mg/kg)에 SAL을 4주 또는 8주간 1주일에 3번 복강 투여한 후, 마우스 간조직을 취해 qPCR을 수행하였으며, 그 결과를 도 23에 나타내었다.To confirm whether SAL expresses the inflammatory cytokines MCP-1 (Ccl2), Col1a1, and Tgfb1 genes in liver tissue, male and female mice (200 mg/kg) were given
도 23을 참조하면, SAL을 8주간 처리한 마우스 간조직에서 MCP-1 (Ccl2)의 발현은 암컷에 비해 수컷에서 유의적으로 감소함을 확인할 수 있었다. 만성 간손상은 간섬유화로 진행되는데, extracellular matrix 단백질인 collagen1 발현을 증가시키고, SAL를 투여한 마우스 간조직에서 간섬유화에 관련 있는 바이오마커인 TGFβ1가 4주 처리한 수컷 마우스 간조직에서 유의적으로 증가하였으며, collagen1의 유전자인 Col1a1의 발현이 8주 투여한 마우스 간조직에서 유의적으로 증가하였다. 이에 반해 암컷의 간조직에서는 이들 유전자 발현에 차이가 없었다.Referring to FIG. 23, it was confirmed that the expression of MCP-1 (Ccl2) in mouse liver tissues treated with SAL for 8 weeks was significantly reduced in males compared to females. Chronic liver injury proceeds to liver fibrosis, which increases the expression of collagen1, an extracellular matrix protein, and significantly in male mouse liver tissue treated with TGFβ1, a biomarker related to hepatic fibrosis, in SAL-treated mouse liver tissues. The expression of the collagen1 gene, Col1a1, was significantly increased in the mouse liver tissue administered for 8 weeks. In contrast, there was no difference in the expression of these genes in female liver tissue.
실험예 14: 상피간엽전이 확인Experimental Example 14: Confirmation of epithelial mesenchymal metastasis
SAL가 상피간엽전이(Epithelial-mesenchymal transition, EMT) 반응을 유도하는지 확인하기 위하여 수컷과 암컷 마우스(200 mg/kg)에 SAL을 8주간 1주일에 3번 복강 투여한 후, 마우스 간조직을 취해 세포에서 상피간엽전이 마커의 발현 변화를 측정하였으며, 그 결과를 도 24에 나타내었다.To confirm whether SAL induces epithelial-mesenchymal transition (EMT) reactions, male and female mice (200 mg/kg) were intraperitoneally administered
도 24에서 확인할 수 있듯이, 8주간 SAL을 투여한 수컷 마우스의 간조직에서 Snai1의 발현은 유의적으로 증가된 반면 암컷 마우스에서는 발현 변화가 없음을 확인할 수 있었다.As can be seen in FIG. 24, it was confirmed that the expression of Snai1 was significantly increased in the liver tissues of male mice to which SAL was administered for 8 weeks, whereas there was no change in expression in female mice.
실험예 15: 항산화효소 확인 (1)Experimental Example 15: Confirmation of antioxidant enzyme (1)
SAL이 항산화 효소의 발현을 유도하는지 확인하기 위하여, 수컷과 암컷 마우스(200 mg/kg)에 SAL을 4주 또는 8주간 1주일에 3번 복강 투여한 후, 마우스 간조직을 취해 qPCR을 수행하였으며, 그 결과를 도 25에 나타내었다.To confirm whether SAL induces the expression of antioxidant enzymes, male and female mice (200 mg/kg) were intraperitoneally administered
도 25를 참조하면, 8주간 SAL을 처리한 수컷 마우스 간조직에서는 항산화 효소인 SOD1, SOD2, SOD3, CAT, 및 GPx유전자의 발현이 유의적으로 증가함을 확인할 수 있었다. 그러나, 암컷 마우스의 간조직에서는 이들 항산화 효소의 유전자의 발현 변화가 없고 SOD2의 경우 오히려 현저하게 감소함을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 25, it was confirmed that the expression of the antioxidant enzymes SOD1, SOD2, SOD3, CAT, and GPx genes was significantly increased in male mouse liver tissue treated with SAL for 8 weeks. However, it was confirmed that there was no change in the expression of the genes of these antioxidant enzymes in the liver tissues of female mice, and the SOD2 was rather significantly reduced.
실험예 16: 항산화효소 확인 (2)Experimental Example 16: Antioxidant Enzyme Confirmation (2)
SAL이 redox cycling에 관련된 효소의 발현 변화를 유도하는지 확인하기 위하여, 수컷과 암컷 마우스(200 mg/kg)에 SAL을 4주 또는 8주간 1주일에 3번 복강 투여한 후, 마우스 간조직을 취해 qPCR을 수행하였다. 또한, 8주간 SAL을 투여한 마우스 간조직에 γH2AX를 사용하여 형광염색을 수행하였으며, 그 결과를 도 26 및 도 27에 나타내었다.To confirm whether SAL induces changes in the expression of enzymes related to redox cycling, male and female mice (200 mg/kg) were intraperitoneally administered
그 결과, 도 26 및 도 27을 참조하면, CYP2E1, NQO1, NQO2 및 COMT의 발현이 유의적으로 수컷 마우스의 간조직에서 SAL에 의해 유도된 반면 암컷 마우스의 간조직에서는 NQO1의 발현이 오히려 유의적으로 감소됨을 확인할 수 있었다. SAL은 수컷의 간조직에서 NOX4의 발현을 현저히 유도한 반면 암컷 마우스에서는 유도하지 않음을 확인할 수 있었다. 즉, 수컷 마우스의 간조직에서는 SAL이 NOX4의 발현을 증가시키며, redox cycling에 참여하여 활성산소종 생성을 유도할 것으로 유추할 수 있으나 암컷 마우스의 간조직에서는 그렇지 않을 것임을 미루어 짐작할 수 있었다. SAL는 수컷 마우스의 간조직에서 COMT의 발현을 증가시킨 반면 암컷 마우스에서는 발현에 영향 주지 않음을 알 수 있었다. 또한, SAL에 의해 생성된 활성산소종이 수컷 마우스의 간조직에서 돌연변이를 유도할 수 있다는 것을 알 수 있었다.As a result, referring to FIGS. 26 and 27, the expression of CYP2E1, NQO1, NQO2 and COMT was significantly induced by SAL in the liver tissue of male mice, whereas the expression of NQO1 was rather significant in the liver tissue of female mice. It was confirmed that it was reduced to. It was confirmed that SAL significantly induced NOX4 expression in male liver tissues, but not in female mice. That is, it can be inferred that SAL increases the expression of NOX4 in the liver tissues of male mice, and participates in redox cycling to induce the production of reactive oxygen species, but it can be assumed that it will not be the case in the liver tissues of female mice. It was found that SAL increased the expression of COMT in the liver tissue of male mice, but did not affect the expression in female mice. In addition, it was found that reactive oxygen species generated by SAL can induce mutations in liver tissues of male mice.
실험예 17: DNA 손상 관련 유전자의 발현 확인Experimental Example 17: DNA damage-related gene expression confirmation
SAL을 투여한 마우스 간조직에서 DNA 손상에 관련된 유전자의 발현변화를 확인하기 위하여, 수컷과 암컷 마우스(200 mg/kg)에 SAL을 8주간 1주일에 3번 복강 투여한 후, 마우스의 간조직에서 호르몬의 발현 변화를 관찰하였으며, 그 결과는 도 28 및 도 29에 나타내었다. 구체적인 실험 방법은 아래와 같다.In order to confirm the change in the expression of genes related to DNA damage in the liver tissues of mice administered with SAL, male and female mice (200 mg/kg) were intraperitoneally administered
[실시간 중합효소 연쇄반응 (Quantitative RT-PCR)][Real-time polymerase chain reaction (Quantitative RT-PCR)]
주령 C57BL/6 마우스 (암컷, 수컷)에게 8주간 이틀에 한 번 살솔리놀을 복강 내 주사하여 실험을 진행하였다. 해부 후 채취한 간 조직을 트라이졸(Trizol)로 가하여 용해(lysis)시킨 다음 0.2 ml의 클로로포름(chloroform)을 넣어 볼텍싱(vortexing)한 후 12,000 rcf에서 15분간 원심분리하여 상층액을 취하였다. 여기에 0.5 ml 이소프로판올(isopropanol)을 넣어 상온에서 10분간 방치한 후 4℃, 12,000 rcf에서 10분간 원심분리하여 RNA를 침전시켰다. 상층액 제거 후 75% 에탄올(ethanol)로 RNA를 세척하고, 7,600 rcf에서 원심분리 후 상온에서 RNA를 말렸다. 분리된 total RNA를 정량한 뒤 제조회사가 제공하는 방법에 준하여 역전사 반응은 oligo dT primer와 RT enzyme을 이용하여 cDNA를 합성한다. 합성된 cDNA를 template로 사용하여 각각의 프라이머와 Bio-Rad SYBR mix를 첨가하고, Bio-Rad Real-Time PCR 기기를 이용하여 증폭시킨 후 정량 software를 이용하여 분석하였다. Real time PCR로 증폭된 산물은 comparative cycle threshold (Ct)법을 이용하여 정량하며, 정상 간세포주에서는 종양억제유전자 및 관련 단백질 (p21, CDK, p53, ATM 등)을 측정하였다. 각 시료는 β-actin의 발현량으로 보정하였다. The experiment was conducted by intraperitoneally injecting salsolinol once every two days for 8 weeks to week-old C57BL/6 mice (female, male). After dissection, the collected liver tissue was lysed with Trizol, and then 0.2 ml of chloroform was added to vortex and centrifuged at 12,000 rcf for 15 minutes to obtain a supernatant. 0.5 ml isopropanol was added thereto, allowed to stand at room temperature for 10 minutes, and then centrifuged at 4° C. and 12,000 rcf for 10 minutes to precipitate RNA. After removing the supernatant, the RNA was washed with 75% ethanol, centrifuged at 7,600 rcf, and the RNA was dried at room temperature. After quantifying the separated total RNA, the reverse transcription reaction is performed using oligo dT primer and RT enzyme to synthesize cDNA according to the method provided by the manufacturer. Using the synthesized cDNA as a template, each primer and Bio-Rad SYBR mix were added, amplified using a Bio-Rad Real-Time PCR instrument, and analyzed using quantitative software. Products amplified by real time PCR were quantified using the comparative cycle threshold (Ct) method, and tumor suppressor genes and related proteins (p21, CDK, p53, ATM, etc.) were measured in normal hepatocyte cell lines. Each sample was corrected with the expression level of β-actin.
[웨스턴 블로팅 분석(Western blot analysis)] [Western blot analysis]
6주령 C57BL/6 마우스 (암컷, 수컷)에게 8주간 이틀에 한 번 살솔리놀을 복강 내 주사하여 실험을 진행하였다. 그 다음 간 조직의 단백질을 추출하여 웨스턴 블로팅을 시행하였다. 단백질정량 후 20 μg의 단백질을 SDS-폴리아크릴아마이드 겔(SDS-polyacrylamide gel)에 전기영동 한 뒤 PVDF membrane에 2시간 동안 전이시킨다. caspase-3를 비롯한 관련 항체를 사용하여 반응시키고 ECL(enhanced chemiluminascence)로 탐지(detection) 용액을 사용하여 검출한다. The experiment was conducted by intraperitoneally injecting salsolinol once every two days for 8 weeks to 6-week-old C57BL/6 mice (females, males). Then, the liver tissue protein was extracted and Western blotting was performed. After protein quantification, 20 μg of protein is subjected to electrophoresis on SDS-polyacrylamide gel and transferred to PVDF membrane for 2 hours. It is reacted using related antibodies including caspase-3 and detected using a detection solution with enhanced chemiluminascence (ECL).
그 결과, 도 28을 참조하면, SAL은 ATM의 발현을 유의적으로 증가시켰으며, 이의 조절 종양억제유전자인 Trp53의 발현이 수컷 마우스의 간조직에서 증가되는 것으로 보이기는 하나 통계적으로 유의적이지 않음을 확인할 수 있었다. SAL은 암컷 마우스의 간조직에서 Trp53 발현에 영향 주지 않음을 알 수 있었다. SAL은 수컷 마우스의 간조직에서 Cdkn1a의 발현 감소를 보였으며 이의 조절을 받는 Cdk2의 발현이 유의적으로 증가됨을 확인할 수 있었다. 또한, Cdk4의 발현 증가도 관찰되어 궁극적으로 SAL은 수컷 마우스의 간조직에서 세포증식을 유도할 있을 것을 미루어 짐작할 수 있었다. 그러나, SAL은 암컷 마우스에서는 Cdkn1a의 발현을 증가시켜 cell cycle arrest에 관여할 것을 미루어 짐작할 수 있었다.As a result, referring to FIG. 28, SAL significantly increased the expression of ATM, and although it appears that the expression of Trp53, its regulatory tumor suppressor gene, is increased in the liver tissue of male mice, it is not statistically significant. Was able to confirm. It was found that SAL did not affect Trp53 expression in the liver tissue of female mice. SAL showed a decrease in the expression of Cdkn1a in the liver tissues of male mice, and it was confirmed that the expression of Cdk2 under its control was significantly increased. In addition, an increase in the expression of Cdk4 was also observed. Ultimately, it was predicted that SAL could induce cell proliferation in the liver tissue of male mice. However, SAL could be presumed to be involved in cell cycle arrest by increasing the expression of Cdkn1a in female mice.
또한, 도 29를 참고하면, SAL은 수컷 마우스의 간조직에서 유의적으로 HPGD의 발현을 증가시키는데 반해 COX2의 발현은 감소시켰다.In addition, referring to FIG. 29, SAL significantly increases the expression of HPGD in the liver tissue of male mice, whereas the expression of COX2 decreases.
실험예 18: 호르몬 확인Experimental Example 18: Hormone confirmation
SAL이 호르몬 발현 변화를 유도하는지 확인하기 위하여, 수컷과 암컷 마우스(200 mg/kg)에 SAL을 8주간 1주일에 3번 복강 투여한 후, 마우스의 간조직에서 호르몬의 발현 변화를 관찰하였으며, 그 결과를 도 30에 나타내었다.In order to confirm whether SAL induces changes in hormone expression, male and female mice (200 mg/kg) were intraperitoneally administered SAL three times a week for 8 weeks, and then the changes in hormone expression in the liver tissues of the mice were observed. The results are shown in FIG. 30.
그 결과, 도 30를 참조하면, 수컷 마우스의 간조직에서 ERα (estrogen receptor alpha) 및 Ar (androgen receptor)의 발현 수준이 유의적으로 증가됨을 확인할 수 있었다. 그러나 암컷 마우스의 간조직에서는 이들 수용체에 대한 발현변화가 관찰되지 않음을 알 수 있었다.As a result, referring to FIG. 30, it was confirmed that the expression levels of ERα (estrogen receptor alpha) and Ar (androgen receptor) were significantly increased in the liver tissue of male mice. However, it was found that no changes in the expression of these receptors were observed in the liver tissues of female mice.
Claims (11)
(b) 상기 단계 (a)의 살솔리놀 농도를 정상 개체의 살솔리놀 농도와 비교하는 단계;를 포함하는 간질환 또는 간암 진단을 위한 정보 제공 방법으로,
상기 단계 (a)의 분리된 생물학적 시료는 수컷 특이적 시료인 것을 특징으로 하는 간질환 또는 간암 진단을 위한 정보 제공 방법.
(a) measuring the concentration of salsolinol from the separated biological sample; And
(b) comparing the salsolinol concentration of the step (a) with the salsolinol concentration of a normal individual; as a method for providing information for diagnosis of liver disease or liver cancer,
The method of providing information for diagnosis of liver disease or liver cancer, wherein the separated biological sample in step (a) is a male-specific sample.
상기 단계 (a)의 분리된 생물학적 시료는 조직, 소변, 혈액, 혈청, 혈장 또는 체액인 것을 특징으로 하는 간질환 또는 간암 진단을 위한 정보 제공 방법.
The method of claim 1,
The method for providing information for diagnosis of liver disease or liver cancer, wherein the biological sample separated in step (a) is tissue, urine, blood, serum, plasma, or body fluid.
상기 단계 (a)의 농도 측정은 이중질량분석기, 분광광도계, 핵자기공명분광기, 크로마토그래피, 자외선분광기, 적외선분광기, 형광분광기, ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay) 및 질량분석기로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 장치로 측정하는 것을 특징으로 하는 간질환 또는 간암 진단을 위한 정보 제공 방법.
The method of claim 1,
The concentration measurement in step (a) is selected from the group consisting of a double mass spectrometer, a spectrophotometer, a nuclear magnetic resonance spectrometer, a chromatography, an ultraviolet spectrometer, an infrared spectrometer, a fluorescence spectrometer, an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), and a mass spectrometer. Information providing method for diagnosing liver disease or liver cancer, characterized in that measured with one or more devices.
상기 단계 (b) 단계에서 단계(a)의 살솔리놀 농도가 정상 개체의 살솔리놀 농도보다 증가하는 경우 간질환 또는 간암 위험군으로 판정하는 것을 특징으로 하는 간질환 또는 간암 진단을 위한 정보 제공 방법.
The method of claim 1,
In the step (b), if the salsolinol concentration in step (a) is higher than the salsolinol concentration of a normal individual, the method for providing information for diagnosis of liver disease or liver cancer, characterized in that it is determined as a risk group for liver disease or liver cancer .
상기 간질환은 간염, 간독성, 지방간, 알코올성 간질환, 간농양 및 간위축증으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 질환인 것을 특징으로 하는 간질환 또는 간암 진단을 위한 정보 제공 방법..
The method of claim 1,
The liver disease is one or more diseases selected from the group consisting of hepatitis, hepatotoxicity, fatty liver, alcoholic liver disease, liver abscess and liver atrophy.
A biomarker composition for diagnosing liver disease or liver cancer comprising a formulation for quantification of salsolinol, wherein the biomarker composition is male-specific.
A kit for diagnosing liver disease or liver cancer comprising a quantitative preparation or a quantitative analysis device of salsolinol, wherein the kit is male-specific.
상기 정량 분석 장치는 이중질량분석기, 분광광도계, 핵자기공명분광기, 크로마토그래피, 자외선분광기, 적외선분광기, 형광분광기, ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay) 및 질량분석기로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 정량 분석 장치인 것을 특징으로 하는 간질환 또는 간암 진단용 키트.
The method of claim 9,
The quantitative analysis device includes at least one quantitative analysis selected from the group consisting of a double mass spectrometer, a spectrophotometer, a nuclear magnetic resonance spectrometer, chromatography, an ultraviolet spectrometer, an infrared spectrometer, a fluorescence spectrometer, an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), and a mass spectrometer. Liver disease or liver cancer diagnosis kit, characterized in that the device.
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