다중 오믹스 분석에 기반한 우메이완의 지방산 대사 재프로그래밍 억제를 통한 대장암 예방 및 치료 작용 메커니즘

XIAO Gang ,  

YANG Shusen ,  

SI Mingming ,  

YANG Yanyan ,  

WEI Hailiang ,  

YAN Shuguang ,  

LUO Hui ,  

摘要

목적은 우메이완이 지방산 대사 재프로그래밍을 조절하여 대장암(CRC)의 발생 및 진행을 억제하는 작용 메커니즘을 탐구하여 CRC 예방 및 치료에 새로운 실험적 근거를 제공하는 것이다. 방법: 120마리의 C57BL/6 생쥐를 무처리군, 모델군, 우메이완 고·중·저용량군(54, 27, 13.5 g·kg-1), 메살라진군(0.01 g·kg-1)으로 무작위 분류하여 각 20마리씩 배치하였다. 무처리군을 제외한 모든 군에 대해 아조메탄(AOM)/덱스트란 황산나트륨(DSS)을 사용해 염증 관련 CRC 모델을 유도하였다. AOM 주사 1주 후 각 투여군에 해당 용량으로 위관 내 투여를 진행하였으며, 무처리군 및 모델군에는 동일 부피의 증류수를 투여하여 20일간 중재를 실시하였다. 조직학적 변화는 헤마톡실린-에오신(HE) 염색을 통해 대장 조직 구조 및 병리학적 변화를 관찰하였고, 혈관내피성장인자(VEGF) 수준 평가는 면역조직화학법으로 시행하였다. 대사체학과 Kyoto 유전자 및 게놈 백과사전(KEGG), 대사물질 집합 풍부도 분석(MSEA)을 결합하여 CRC 관련 핵심 대사 경로를 선별하고, 전사체학 유전자 온톨로지(GO) 기능 분석 및 유전자 히트맵 분석을 통해 검증하였다. 이후 웨스턴 블롯법으로 경로 핵심 단백질 발현 수준을 확인하고, 면역형광법으로 조직 내 위치 및 공발현 양상을 관찰하여 다중 차원에서 우메이완의 작용 기전을 탐구하였다. 결과: 무처리군과 비교 시 모델군 생쥐는 체중 감소와 질병 활동 지수(DAI) 점수 상승이 뚜렷하였고(P<0.05), 대장 점막 손상과 종양 침습이 두드러지게 증가하였다. 모델군 대비 우메이완 중재 후 체중 감소 및 DAI 점수 상승이 현저히 개선되고, 대장 점막 손상이 완화되었으며 VEGF 발현 수준이 유의하게 감소하였다(P<0.05). 다중 오믹스 분석 결과, 그룹 간 차이 대사물질과 유전자가 지방산 대사 과정 및 지방산 생합성 경로 등 지방 대사 관련 경로에 공통으로 풍부하였다. 무처리군에 비해 모델군에서 스테롤 조절 원소 결합 단백질 1(SREBP1), 지방산 합성효소(FASN), 스테아릴 보조효소 A 탈포화효소 1(SCD1) 유전자 및 포화 지방산이 유의하게 증가하였다(P<0.05). 모델군 대비 우메이완 처리는 지방산 대사 관련 주요 대사 유전자와 SREBP1, FASN, SCD1 등의 발현을 유의미하게 감소시켰다(P<0.05). 웨스턴 블롯 결과 모델군에서 이 경로 관련 단백질이 유의하게 증가했으나 우메이완 투여군에서는 현저히 감소하였다(P<0.05). 면역형광 결과, 모델군 대장 조직 내 SREBP1과 암 관련 섬유아세포(CAF) 표지자 α-평활근 액틴(α-SMA)의 공위치가 뚜렷하게 증가했으나 우메이완 중재 후 해당 공위치 신호가 감소하였다(P<0.05). 결론: 우메이완은 CRC 생쥐의 생존 상태와 대장 조직 병리 손상을 개선할 수 있으며, 그 작용 메커니즘은 SREBP1/FASN/SCD1 신호전달 경로를 통한 지방산 대사 재프로그래밍 조절과 밀접한 관련이 있다.

关键词

우메이완;대장암;지방산 대사 재프로그래밍;암 관련 섬유아세포;전사체학;대사체학;종양 미세환경;스테롤 조절 원소 결합 단백질 1/지방산 합성효소/스테아릴 보조효소 A 탈포화효소 1(SREBP1/FASN/SCD1) 신호 경로

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