가시오갈피 뿌리의 면역세포 활성 및 방사선 병용효과
Immune Cell Activation and Co-X-irradiation Effect of Eleutherococcus senticosus Maxim Root
권형철, 박정섭, 최동성,
소속 상세정보
권형철 ( Kwon Hyoung-Cheol )
전북대학교 의학전문대학원 방사선종양학교실
박정섭 ( Park Jeong-Seob )
익산대학 약재개발과
최동성 ( Choi Dong-Seong )
우석대학교 식품생명공학과
KMID : 0859320070250030185
Abstract
목 적: 가시오갈피 뿌리 추출물(Extract of Eleutherococcus senticosus Maxim root, ESMR)의 면역세포의 활성에 미치는 효과와 마우스 종양세포에서 세포독성 및 방사선 병용효과를 알기위해서 본 연구를 시행하였다.
대상 및 방법: 가시오갈피 뿌리(250 g)를 80% 메탄올로 추출한 다음, 감압농축 및 동결과정을 통해 분획을 얻었다. 세포 주는 섬유육종세포를 이용하였으며, 방사선조사는 저 에너지(250 KV)용 방사선 기기를 사용 하였다. 가시오갈피 추출물의 면역세포에 미치는 활성효과를 알아보기 위해서 마우스 비장 및 흉선세포의 생존율 측정과 비장 및 흉선림프구 아집단을 측정하였다. 세포독성 정도를 알아보기 위하여 clonogenic assay법을 이용하였다. 방사선조사 단독군의 경우 2, 4 및 6 Gy를 마우스 섬유육종세포(FSa II)에 조사하였으며, 가시오갈피와 방사선 병용군의 경우 0.2 mg/ml 농도의 가시오갈피를 방사선조사 1시간 전에 마우스 섬유육종세포에 접촉시켰다.
결 과: 가시오갈피 뿌리 추출물 각각 10μg/ml과 100μg/ml을 첨가한 마우스 비장 및 흉선세포 생존율은 다음과 같았다. 마우스 비장세포는 각각 8.8±1.7%와 37.7±2.1%로 증가하였으며, 흉선세포에서는 100μg/ml에서 16.7±1.6%로 증가하였다. ESMR을 경구 투여한 마우스 비장 및 흉선림프구는 다음과 같았다. 마우스 비장세포의 B cell은 41.5 (±1.3)에서 46.0 (±1.5)%로, T cell은 16.9 (±0.9)에서 22.3 (±1.2)%로 증가하였으며, 특히 Helper T (Th) cell은 10.4 (±0.7)에서 14.2 (±0.8)%로, Cytotoxic T (Tc) cell은 3.6 (±0.4)에서 5.6 (±0.3)%로 증가하였다. 그러나 마우스 흉선세포에서 T 림프구의 증가율은 거의 보이지 않았다. 마우스 섬유육종 세포에서 ESMR의 세포독성을 나타내는 생존분율은 0.2, 2.0 mg/ml에서 각각 0.36±0.02, 0.05±0.02으로 나타났다. 마우스 섬유육종세포를 접종한 마우스에 ESMR 0.2 mg/ml 농도를 1시간 동안 접촉시킨 다음, 방사선조사량 2, 4 및 6 Gy를 조사한 후 얻은 생존분율은 0.39, 0.22 및 0.06이었으며, 방사선조사 단독군의 경우는 0.76, 0.47 및 0.37로 나타났다. 그리고 두 군 간의 차이는 통계학적 의미를 나타냈다(p＜0.05).
결 론: 가시오갈피 뿌리 추출물은 in vitro 실험에서 마우스 비장세포의 생존율을 증가시켰다. In vivo 실험에서는 마우스 비장 내 B세포 및 T세포를 증가시켰으나, 마우스 흉선세포에 대해서는 증가를 보이지 않았다. ESMR은 마우스 섬유육종 세포에 대해 강한 세포독성 효과를 나타냈다. FSa II를 접종한 마우스에서 방사선 단독 보다 ESMR을 병용한 경우 방사선에 의한 세포손상이 약 50% 이상 증가되었으며, 두 군 간의 차이는 통계학적 의미를 나타냈다(p＜0.05).
Purpose: This study was performed to investigate the effects of immune cell activation and the antitumor effect for the combination of treatment with X-irradiation and Eleutherococcus senticosus Maxim Root (ESMR) on mouse tumor cells.
Materials and Methods: ESMR (250g) was extracted with 80% methanol, concentrated under decompression and lyophilized. To determine whether ESMR is able to activate the immune cells or not, the proliferation of splenocytes in vitro and the number of B cells and T cells in splenic lymphocytes in ESMR-pretreated mice were evaluated. X-irradiation was given to the mouse fibrosarcoma tumor cells (FSa II) by 250 kv X-irradiation machine. The cytotoxicity of ESMR was evaluated from its ability to reduce the clonogenecity of FSa II cells. In X-irradiation alone group, each 2, 4, 6 and 8 Gy was given to FSa II cells. In X-irradiation with ESMR group, 0.2 mg/ml of ESMR was exposed to FSa II cells for 1 hour before X-irradiation.
Results: The proliferation of cultured mouse splenocytes and thymocytes were enhanced by the addition of ESMR in vitro. The number of B cells and T cells in mouse splenic lymphocytes was significantly increased in ESMR pretreated mice in vivo. In FSa II cells that received a combination of 0.2 mg/ml of ESMR with X-irradiation exposure, the survival fraction with a dose of 2, 4 and 6 Gy was 0.39±0.005, 0.22±0.005 and 0.06±0.007, respectively. For FSa II cells treated with X-irradiation alone, the survival fraction with a dose of 2, 4 and 6 Gy was 0.76±0.02, 0.47±0.008 and 0.37±0.01. The difference in the survival fraction of the mouse FSa II cells treated with and without ESMR was statistically significant (p＜0.05).
Conclusion: Treatment with ESMR increased cell viability of mouse splenocytes in vitro and especially the subpopulation of B cells and T cells in splenocytes in ESMR-pretreated mice. However, treatment with ESMR did not increase the level of Th and Tc subpopulations in the thymocytes. Treatment with the combination of ESMR and X-irradiation was more cytotoxic to mouse tumor cells than treatment with X-irradiation alone; this finding was statistically significant.
키워드
가시오갈피;면역;세포독성;X-선 조사
Eleutherococcus senticosus;Immunity;Cytotoxicity;X-irradiation
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