3,6-Andydro-L-galactose inhibits colon cancer proliferation via reactive oxygen species formation and uncoupling of the Warburg effect : 3,6-안하이드로-L-갈락토오스의 반응성 산소 종 형성 및 와버그 효과 저해에 의해 매개되는 대장암 증식 억제 효과 :

하유빈

학위논문

저자정보: 하유빈 (경북대학교, 경북대학교 대학원)

이용 118 피인용 0

검색

초록·키워드

대장암은 전 세계적으로 암 관련 사망의 주요 원인일 뿐만 아니라, 매년 대장암 환자의 비율이 빠르게 증가하고 있다. 따라서 효과적인 예방 전략 개발이 필요하다. 이전의 연구에서, 우리는 대장암세포에 3,6-anhydro-L-galactose (L-AHG)가 선택적으로 암세포의 세포 자멸사를 유도하는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 대장암세포와 정상 대장 세포 사이의 에너지 대사의 차이를 기반으로 L-AHG의 암세포 특이적 에너지 대사 및 세포 증식 억제 조절 효과를 조사했다. 인간 대장암세포인 HCT116 세포를 사용한 in vitro 실험에서, L-AHG 처리가 대장암세포에서만 특이적으로 글루타티온의 고갈을 통해 반응성 산소 종을 발생시키면서 세포 증식을 억제하였다. 또한 L-AHG는 정상 대장 세포에는 영향을 미치지 않으면서, 대장암세포주의 미토콘드리아 산소 소비율과 해당 과정을 감소시켰다. 그뿐만 아니라, 해당 과정 촉매제 역할을 하는 Hexokinase 활성과 발현을 감소시켰다. 이러한 실험 결과를 바탕으로 생체 내에서도 L-AHG 처리가 암세포 증식을 억제하는지 알아보았다. L-AHG 처리는 종양의 성장률을 감소시켰다. 마우스 종양조직을 절편 한 후 면역 형광염색하여 현미경으로 관찰 시, Oxaliplatin 처리 그룹보다 L-AHG 처리 그룹에서 암 발달이 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 L-AHG 처리는 이종 이식 종양에서 포도당 대사 관련 단백질의 발현에 영향을 미쳤다. Hexokinase의 발현은 감소하였으며, TIGAR, SCO2그리고 p-AMPK?의 발현은 증가시키는 경향을 나타내었다. 본 연구는 L-AHG가 대장암세포에서만 선택적으로 반응성 산소 종을 유발하고, 포도당 대사 관련 단발 질의 발현 감소 및 해당 과정 감소를 통해 인간 대장암세포주인 HCT116 세포 성장을 억제함을 나타낸다. 이러한 발견은 L-AHG가 대장암의 예방 및 치료를 위한 물질로서 잠재적 일 수 있을 것으로 사료된다.
검색어 : 홍조류, 3,6-안하이드로-L-갈락토오스, 포도당 대사, 해당작용

Colon cancer is the leading cause of cancer-related deaths worldwide, and therefore the development of effective prevention strategies is critical. Previous studies have determined that 3,6-anhydro-L-galactose (L-AHG) selectively induces colon cancer cell apoptosis. Therefore, this study sought to investigate the in vitro anti-proliferative effect of L-AHG and the mechanisms by which it inhibits the growth of colon cancer using HCT116 colon cancer cells and focusing on the Warburg effect. L-AHG treatment was found to significantly inhibit HCT116 cell proliferation in a dose- and time-dependent manner. L-AHG selectively reduced cell proliferation while increasing reactive oxygen species (ROS) formation via the depletion of glutathione in colon cancer cells. Upon investigating how L-AHG regulates cell energy metabolism, our study determined that L-AHG in colon cancer cells reduces oxygen consumption rates, mitochondrial activity, ATP production, and glycolytic activity. We further identified that cells treated in L-AHG exhibited a decrease in hexokinase activity and expression, thereby inhibiting glycolysis. This indicates that L-AHG can selectively inhibit cell proliferation by affecting the metabolic function of mitochondria, a cellular component responsible for energy metabolism. These findings were confirmed in vivo using an HCT116 xenograft mouse model. Histological observations indicated that the xenografted tumor growth was inhibited by L-AHG. Similarly, tumor tissues obtained from L-AHG treated mice were found to exhibit a decreased expression of cell proliferation marker Ki-67. Moreover, western blot analysis of L-AHG-treated transplanted tumor tissue cells revealed a decrease in hexokinase 2, whereas the expressions of TP53-inducible glycolysis and apoptosis regulator (TIGAR), cytochrome c oxidase assembly protein (SCO2), and p-AMPK? were found to be upregulated. Our results suggests that L-AHG selectively induces ROS in colon cancer cells and inhibits HCT116 human colon cancer cell growth through reduced glycolysis due to the down regulation of glucose metabolism-related proteins. These findings highlight the potential of L-AHG as a preventive and therapeutic agent against colon cancer.
Keywords: L-AHG; Colon cancer; Glycolysis; Energy metabolism; Anti-cancer agent

#L-AHG #Colon cancer #Glycolysis #Energy metabolism #Anti-cancer agent

I. Introduction 1
II. Materials and Methods 5
1. Materials 5
1.1. Chemicals and antibodies 5
1.2. Cell lines and reagents 5
2. Methods 6
2.1. Cell culture 6
2.2. Cell viability assay 6
2.3. Detection of intracellular ROS 7
2.4. Glutathione assay 7
2.5. Cellular uptake assay 8
2.6. Cellular oxygen consumption rate and extracellular acidification rate measurement via the XFp extracellular flux analyzer 8
2.7. Hexokinase activity assay 9
2.8. Western blotting 10
2.9. Animals and experiments 11
2.10. Measurement of body weight and tumor growth 13
2.11. Histological staining 13
2.12. Immunohistochemistry 13
2.13. Statistical analysis 14
III. Results 16
1. Effect of L-AHG on HCT116 and CCD-18Co cell proliferation 16
2. L-AHG elicits ROS generation via glutathione depletion 19
3. L-AHG enters the cell competitively to affect proliferation 23
4. L-AHG treatment reduces mitochondrial respiration 26
5. L-AHG treatment suppressed glycolysis 28
6. Effect of L-AHG on hexokinase activity and hexokinase II expression in HCT116 cells 30
7. L-AHG inhibits tumor growth in vivo . 33
IV. Discussion . 38
V. References 43
Korean abstract (초록) 46

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

초록·키워드

목차

최근 본 자료 전체보기

댓글(0)