배경 및 목적
다당류는 항염증, 항바이러스, 항균, 항암, 항산화, 면역 반응과 같은 다양한 생물학적 활성과 화학적 구조를 가지고 있다. 본 연구의 목적은 천궁 (Cnidium officinale)에서 파생된 다당류의 구조적 및 분자적 특성을 조사하고, RAW264.7 세포와 NK-92 세포를 사용하여 세포 및 분자 수준에서 면역 자극 및 세포 독성에 대해 조사하는 것이다.
방법
천궁으로부터 열수 추출과 이온 수지 교환을 사용하여 다당류를 추출하여, 화학 구조, 항암 및 면역 활성을 조사하였다. RAW 264.7 세포와 HCT116 세포(ATCC, Rockville, MD, USA)는 RPMI-1640 배지에서 배양하였으며, NK-92 세포(ATCC, Rockville, MD, USA)는 α-MEM 에서 배양하였다. WST-1 assay 를 이용하여 세포 증식과 세포독성을 시험하였으며, western blot 분석을 통해 미토겐 활성화 단백질 키나아제 (MAPKs)와 핵인자 카파비 (NF-γB)의 발현을 확인하였다.
결과
다당류 중 F2 가 RAW264.7 의 활성도를 가장 높여주었으며, 산화질소(nitric oxide)를 증가시키고, TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-10 과 같은 사이토카인의 전사를 향상시켰다. 또한 다당류 처리를 하여 NK 세포를 활성화한 뒤 HCT116 세포에서 항암 활성을 조사하였다. 분리된 다당류와 그 분획들은 NK-92 세포와 HCT116 세포에 직접적인 독성을 유발하지는 않았으나, F2 처리를 한 NK-92 세포는 TNF-α, IFN-γ, Granzyme-B 의 분비를 촉진시키며, 활성화 수용체인 NKGp44 의 발현을 증가시켜 HCT116 세포에 대한 독성을 향상시킨다. 그리고 RAW264.7 세포 및 NK-92 세포에서 p-NF-κB, p-ERK, p-JNK, p-P38 이 확인되어, NF-γB 및 MAPK 신호 경로를 통한 활성화를 확인할 수 있다.
결론
천궁에서 추출한 다당류는 대식세포의 면역 기능을 강화하고, NK-92 세포를 활성화하여 세포독성을 발휘하는 데 큰 잠재력을 보여 향후 의학적 응용에 유용할 수 있을 것이다.