Indole-3-carbinol과 Genistein에 의한 자궁근종세포의 성장억제 효과

Abstract

Objective: To determine whether Indole-3-carbinol (I3C) can enhance the inhibitory effect of genistein on a human uterine leiomyoma cells. Methods: Five uterine leiomyoma tissues were obtained from hysterectomies conducted on the benign diseases and cultured primarily. MTS reduction assay was carried out to determine the viability of human uterine leiomyoma cells. Cell cycle analysis for I3C and genistein treated human uterine leiomyoma cells was done by Fluorescent activated cell sorter (FACS) analysis. To detect the presence and expression of cell cycle related proteins was done by Western blot analysis. Results: I3C and genistein induced growth inhibition in a dose dependent manner, treatment with 100 μmol/L I3C and 100 μmol/L genisten blocked 60% cell growth. FACS results showed that treatment with the I3C and genistein increased the percentage of cells in G2/M phase and decreased S phase. From Western blot analysis it revealed I3C and genistein induced the expression of p53, p21, and p27 increasing. Reduced expression of cyclin B1 and cyclin E were detected in treatment with I3C and genistein. The expression levels of these proteins correlate with G2/M cell cycle arrest. Activation of caspase pathway and fragmentation of PARP did not take place. Conclusions: These results demonstrate that I3C enhances genistein-mediated uterine leiomyoma cell growth inhibition through the cell cycle arrest at G2/M phase by decreasing the production of cyclin B1. Because of the synergistic effect of I3C and genistein, the potential exists for the therapeutic efficacy of each phytochemical when used in combination.

목적: 자궁근종세포에 I3C와 genistein을 각 각 혹은 동시투여로 세포에 미치는 영향을 분석하여 치료에 유용한 지를 알아보고자 하였다. 연구 방법: 자궁근종으로 수술 받은 5예의 환자에서 자궁근종세포를 일차 배양하였다. I3C와 genistein 각각 혹은 동시 투여 후 자궁근종세포에 대한 세포생존율을 알아보기 위해 MTS 분석을 이용하였고, 세포 주기 회로에 관계하는 유전자의 발현을 보기 위해 Western blot analysis를 시행하였다. 세포주기분석은 유세포분석기를 이용하였다. 결과: 일차 배양된 자궁근종세포에 I3C와 genistein을 농도별로 처리한 결과 72시간 후의 결과에서 독립적으로 투여한 것보다 동시투여시 증식억제의 증가를 보여 100 μmol/L의 농도에서 60%의 증식억제 효과를 보였으며, genistein의 농도에 비례하여 증식억제 효과가 증가하였다. 세포 주기분석에서 I3C와 genistein의 농도가 증가할수록 G2/M 주기의 지연 증가와 S 주기의 감소가 확인 되었다. p53, p21과 p27 단백은 농도가 증가할수록 발현이 증가하였고 cyclin B1은 감소하였으며, I3C와 genistein의 처리 농도에 비례하여 비활성 형태의 pro-caspase 3 단백질의 양적 감소와 PARP cleavage의 증가는 관찰되지 않아 세포자멸사로 유도되지는 않았다. 결론: 이상으로 I3C 와 genistein의 동시투여가 자궁근종세포의 증식억제에 효과가 있으며, 이는 세포주기에서 G2/M 주기의 지연과 세포주기 관련 유전자들의 발현에 영향을 미침으로써 일어나며, 향후 자궁근종의 치료에 있어 대체약물로서의 가능성이 있는 것으로 생각된다.