유방암 세포주에서 PMA로 유도된 암세포 침투에 대한 모링가 뿌리 추출물의 억제효과

Abstract

여성에게 특히 높은 발병률을 보이는 유방암은 다양한 인자에 의해 암세포 침투와 전이가 발생한다. 그중에서 MMP-9은 유방암에서 높은 발현율을 나타내며, 유방암 세포의 침투와 전이에 주요하게 작용한다. MMP-9은 다양한 성장인자와 사이토카인, PMA 등에 의해 발현이 유도되며 세포 내 자연적으로 발생된 내생적 억제인자인 TIMP-1과 -2에 의해 그 활성 및 발현이 조절된다. MMP-9의 활성 및 발현을 저해하기 위해 사용한 물질은 모링가 추출물로 모링가의 모든 부위가 다양한 질환을 치료하는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 대표적으로 모링가씨, 뿌리, 잎, 열매 추출물질을 이용하여 MMP-9의 활성억제 유무를 연구하였으며, MCF-7 세포에서 모링가 뿌리추출물이 MMP-9을 가장 효과적으로 억제하였다. 또한 MDA-MB-231을 이용한 비교실험에서도 세포특이성 없이 MMP-9의 활성 및 발현이 모링가 뿌리 추출물에 의해 억제되었고 단백질과 mRNA 발현에서도 동일한 결과가 도출되었다. 뿐만 아니라 암세포 침투실험에서도 모링가 뿌리 추출물에 의해 암세포 침투가 50% 이상 감소 되었으나, TIMP-1과 -2 mRNA 발현은 모링가 뿌리 추출물에 의해 저해되지 않았으므로 모링가 뿌리 추출물이 MMP-9 활성 및 발현 저해를 통해 암세포 침투를 저해시키는 것으로 예상된다. 그리고 MMP-9 활성 및 발현 조절기전을 확인하기 위해 MAP kinase의 인산화를 확인한 실험에서 모링가 뿌리 추출물이 ERK와 JNK의 인산화를 억제시킴을 확인하였다. 결론적으로 이 실험을 통해 모링가 추출물 중 뿌리 추출물이 MMP-9 활성 및 발현저해에 가장 효과적이며, ERK와 JNK의 인산화 조절을 통해 MMP-9의 활성 및 발현을 직접적으로 조절함을 확인할 수 있었다. The moringa (Moringa oleifera Lam.) plant is used as food and as an anti-allergic agent. In this study, we studied the inhibitory effect of moringa root extract on the expression of PMA-induced matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), which is the main factor implicated in the invasion and metastasis of cancer cells in MCF-7 cells. At first, various moringa extracts were examined in the MCF-7 cells. Both moringa root extract and leaf extracts inhibited PMA-induced MMP-9 activity, but the root extract suppressed PMA-induced MMP-9 activity to a greater extent than the leaf extract. The moringa root extract also inhibited PMA-induced MMP-9 protein expression and cell invasion. According to RT-PCR, the treatment of the MCF-7 cells with moringa root extract decreased levels of PMA-induced MMP-9 mRNA expression, but not the expression of TIMP-1 and -2, indicating that moringa root extract prevents the transcription of MMP-9 in response to PMA. In addition, moringa root extract specifically suppressed the phosphorylation of ERK/JNK, but not p38. We suggest that moringa root extract abolishes MMP-9 activity/expression through ERK/JNK. In conclusion, moringa root extract suppressed PMA-induced MMP-9 activity/expression by inhibiting the phosphorylation of ERK/JNK in MCF-7 cells. These results indicate that moringa root extract may be a potential antimetastatic and anti-invasive agent. Future clinical research is needed on the anticancer properties of moringa root extract.