파킨슨씨병 유발물질인 황산철로 손상된 배양 신경아교세포에 대한 물매화 추출물의 항산화 효과
Antioxidative Effects of Parnassia palustris L. Extract on Ferrous Sulfate-Induced Cellular Injury of Cultured C6 Glioma Cells
0
조회
0
다운로드
0
인용
0
참고문헌
키워드
초록
본 연구는 배양 C6 glioma 세포를 재료로 파킨슨병의 유발물질인 황산철(FeSO4)의 신경독성과 이에 대한 물매화(Parnassia palustria L., PP) 추출물의 영향을 조사하였다. 이를 위하여 세포생존율을 비롯한 슈퍼뮤타제(SOD)-유사능 및 과산소음이온라디칼(SAR)-소거능과 같은 항산화 효과를 분석하였다. 본 연구에서 FeSO4는 처리농도에 비례하여 세포생존율을 유의하게 감소시켰으며, 이 과정에서 XTT50값이 63.3 μM로 나타나 Borenfreund and Puerner의 독성판정기준에 따라 고독성(highly-toxic)인 것으로 나타났다. 또한, 항산화제의 일종인 quercetin은 FeSO4의 독성으로 손상된 세포생존율을 유의하게 증가시켰다. 한편, PP 추출물은 FeSO4만을 처리한 것에 비하여 세포생존율을 유의하게 증가시켰으며, 동시에 SOD-유사능과 SAR-소거능과 같은 항산화능을 나타냈다. 이상의 결과로부터, FeSO4의 세포독성에 산화적 손상이 관여하고 있으며, PP 추출물은 항산화 효과에 의하여 FeSO4에 의한 세포독성을 효과적으로 방어하였다. 결론적으로, 물매화 추출물과 같은 천연물은 FeSO4와 같이 산화적 손상과 관련된 질환을 유발시키는 중금속화합물에 의한 독성을 개선 내지는 치료하는데 유용한 소재라고 생각된다.
Abstract
This study sought to evaluate the mechanism of cellular injury caused by ferrous sulfate (FeSO4) and the protective effects of Parnassia palustris L. (PP) extract against FeSO4-induced cytotoxicity of cultured C6 glioma cells. FeSO4 is known to cause neurotoxicity and induce Parkinson’s disease. The antioxidative effects of PP, such as superoxide dismutase (SOD)-like and superoxide anion-radical (SAR)-scavenging activities, as well as effects on cell viability, were studied. FeSO4 significantly decreased cell viability in a dose-dependent manner and the XTT50 value, the concentration of FeSO4 which reduced the cell viability by half, was measured at 63.3 μM in these cultures. FeSO4 was estimated to be highly cytotoxic by the Borenfreund and Puerner toxicity criteria. Quercetin, an antioxidant, significantly improved cell viability, damaged by FeSO4-induced cytotoxicity. While evaluating the protective effects of the PP extract on FeSO4-induced cytotoxicity, it was observed that the extract significantly increased cell viability compared to the FeSO4-treated group. Also, the PP extract showed superoxide dismutase (SOD)-like and superoxide anion radical (SAR)-scavenging activities. Based on these findings, it can be concluded that FeSO4 induced oxidative stress-related cytotoxicity, and the PP extract effectively protected against this cytotoxicity via its antioxidative effects. In conclusion, natural antioxidant sources such as PP may be agents useful for preventing oxidative stress-related cytotoxicity induced by heavy metal compounds such as the FeSO4, a known Parkinsonism inducer.
참고문헌 (26)
- Dorsey ER, "The Parkinson pandemic-a call to action", JAMA Neurology, 75, pp.9~10 (2018)[DOI]
- Finkelstein DI, "The novel compound PBT434 prevents iron mediated neurodegeneration and alpha-synuclein toxicity in multiple models of Parkinson’s disease", Acta Neuropathol Commun, 5, pp.1~16 (2017)[DOI]
- Gibb WRG, "The relevance of the Lewy body to the pathogenesis of idiopathic Parkinson’s disease", J Neurol Neurosurg Psychiatry Res, 51, pp.745~752 (1988)[DOI]
- Yang KH, "A study of degeneration of the dorsal vagal nucleus in Parkinson’disease and Lewy body disease", Kor J Gerontol, 7, pp.52~57 (1997)
- Kanthasamy AG, "Dieldrin-induced neurotoxicity : relevance to Parkinson’s disease pathogenesis", Neurotoxicology, 26, pp.701~719 (2005)[DOI]
- 이도연, "파킨슨병 치료제 연구분야의 기술 동향 분석 및 기술 융합 현황 : 글로벌 특허 정보를 중심으로", 한국융합학회논문지, 11(3), pp.135~143 (2020), 한국융합학회[DOI]
- 이상희, "납의 신경독성에 대한 지금초 추출물의 독성경감 효과", 대한임상검사과학회지, 50(4), pp.501~510 (2018), 대한임상검사과학회[DOI]
- 정정화, "금속매염제인 초산구리의 세포독성에 대한 자귀나무잎 추출물의 보호 효과", 한국환경보건학회지, 45(5), pp.520~528 (2019), 한국환경보건학회[DOI]
- Jeong TS, "Parnassia palustris population differences in three Korean habitat types", Landscape and Ecological Engineering, 13, pp.93~105 (2017)[DOI]
- Hu YL, "Flavonoids from Parnassia palustris Linn(Saxifragaceae)", Biochem Syst Ecol, 48, pp.70~72 (2013)[DOI]
- Lavid N, "The involvement of polyphenols and peroxidase activities in heavy-metal accumulation by epidermal glands of the waterlily(Nymphacaceae)", Planta, 212, pp.323~331 (2001)[DOI]
- Yu H, "Complet chloroplast genome sequence of Parnassia palustris(Celastraceae)", Mitochpondrial DNA PartB, 4, pp.1503~1504 (2019)[DOI]
- 정재윤, "염모제 성분인 FeSO4의 세포독성에 대한 산사 추출물의 항산화 효과", 대한미용학회지, 9(4), pp.23~28 (2013), 대한미용학회[DOI]
- Mosmann T, "Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival : application to proliferation and cytotoxicity assays", J Immunol Meth, 65, pp.55~63 (1983)
- 표애자, "멜라닌생성 자동산화제인 FeSO4의 세포독성 및 멜라닌화에 대한 청미래덩굴 추출물의 영향", 아시안뷰티화장품학술지, 11(1), pp.77~83 (2013), 한국피부과학연구원
- 정정화, "Protective Effect of Aster tataricus L. Extract on the Dermal Cytotoxicity Induced by Sodium Bromate, Oxidant of Hair Dye", 대한의생명과학회지, 25(4), pp.348~356 (2019), 대한의생명과학회
- Association of Official Analytical Chemists (AOAC), "Official method of analysis", pp.127~130 (2005), Association of Official Analytical Chemists
- Nieva Moreno MI, "Comparison of the three radical-scavenging activity of propolis from several regions of Argentina", J Ethmopharmacol, 71, pp.109~114 (2000)[DOI]
- Marklund S, "Involvement of superoxide anion radical in the oxidation of pyrogallol and a convenient assay for superoxide dismutase", Eur J Biochem, 47, pp.468~474 (1974)
- de-Lau LM, "Epidemiology of Parkinson’s disease", Lancet Neurol, 5, pp.525~535 (2006)[DOI]
- Borenfreund E, "A simple quantitative procedure using monolayer culture for cytotoxicity assay(HTD", NR-90), 1985, pp.9, 7~9
- Coogan TP, "Cadmium-induced DNA strand damage in cultured liver cells : reduction in cadmium genotoxicity following zinc pretreatment", Toxicol Appl Pharmacol, 113, pp.227~233 (1992)[DOI]
- Lowry OH, "Protein measurement with the folin-protein reagent", J Biol Chem, 193, pp.265~271 (1951)
- 윤기철, "황산카드뮴독성의 산화적 손상에 대한 부들 추출물의 항산화 효과", 한국환경보건학회지, 45(1), pp.62~70 (2019), 한국환경보건학회[DOI]
- 정재윤, "치매유발제인 알루미늄으로 손상된 배양 C6 Glioma 세포에 대한 금은화 추출물의 보호 효과", 대한임상검사과학회지, 49(3), pp.271~278 (2017), 대한임상검사과학회[DOI]
- 김태윤, "독성물질인 염화카드뮴으로 손상된 배양 NIH3T3 섬유모세포에 대한 애기똥풀 추출물의 항산화 효과", 대한임상검사과학회지, 48(1), pp.1~7 (2016), 대한임상검사과학회