해당과정 경로 기반 간세포암 세포 악성 표현형 억제를 위한 퀘르세틴 작용 기전 연구

XIE Yerong ,  

BAI Xiumei ,  

QIN Hongyan ,  

SHI Huiying ,  

WEN Rong ,  

WEN Dongyue ,  

YANG Hong ,  

摘要

목적은 퀘르세틴이 간세포암(HCC) 세포에 미치는 억제 효과와 해당 효과가 해당과정 경로를 통해 발휘되는 잠재적 메커니즘을 탐구하는 것이다. 다양한 농도의 퀘르세틴(0~500 μmol·L⁻¹)을 사용하여 Huh-7 및 MHCC-97H HCC 세포를 처리하고, CCK-8 방법을 통해 세포 생존율을 측정하며 세포 반수 억제 농도(IC50)를 계산하여 개입 농도 범위를 결정했다. 세포를 대조군, DMSO 군, 퀘르세틴 저농도, 중농도, 고농도 군으로 분류한 뒤, 클론 형성 실험, 스크래치 치유 실험, Transwell 실험을 통해 각각 세포 증식, 이동 및 침습 능력을 평가했다. RNA 시퀀싱(RNA-seq)을 통해 차등 발현 유전자(DEGs)를 분석하고, 유전자 기능(GO) 및 Kyoto 유전자 및 게놈 백과사전(KEGG) 풍부도 분석을 수행했으며, 단백질 상호작용 네트워크(PPI)를 구축하고 엣지 침투 구성 요소(EPC) 알고리즘을 사용해 잠재적 표적을 선별했다. 형광 탐침법으로 포도당 흡수를 검출하고, 비색법으로 젖산 생성을 측정했으며, 실시간 형광 정량 중합효소 연쇄 반응(Real-time PCR)과 단백질 면역블롯법(Western blot)을 통해 표적 유전자의 mRNA 및 단백질 발현 수준을 각각 분석했다. 결과는 퀘르세틴이 농도 및 시간 의존적으로 HCC 세포 증식을 억제했음을 보여주었으며(p<0.01), Huh-7 세포의 IC50 값은 24, 48, 72시간에 각각 231.0, 94.3, 75.4 μmol·L⁻¹였고, MHCC-97H 세포는 각각 588.8, 184.1, 132.0 μmol·L⁻¹이었다; 동시에 세포 클론 형성 수를 현저히 감소시키고, Transwell 이동 및 침습 세포 수와 스크래치 이동률을 감소시켰다(p<0.01). 또한 포도당 흡수와 젖산 생성을 뚜렷하게 억제했다(p<0.01). RNA-seq 분석 결과 821개의 DEGs가 선별되었으며 그중 399개는 상향 조절되고 422개는 하향 조절되었다(│log2FC│≥1, 교정된 p<0.05). 계층적 군집 분석은 두 샘플 그룹 간 유전자 발현이 뚜렷하게 분리됨을 보여주었고, GO 기능 풍부도 분석은 DEGs가 주로 저산소 반응, 산소 수준 조절, 피루브산 대사 등에 풍부하며, 세포 구성 요소는 콜라겐 함유 세포외 기질과 원형질막 외측에 풍부하고, 분자 기능으로는 카르복실산 결합 및 리아제 활성과 관련됨을 나타냈다(p<0.05). KEGG 풍부도 분석은 해당과정/포도당신생합성, 탄소 대사 및 저산소 유도 인자-1(HIF-1) 신호 경로에 명확히 집중되었다(p<0.05). PPI와 EPC 알고리즘을 결합하여 용질 운반체 가족 2 구성원 1(SLC2A1), 피루브산 키나제 M(PKM), 인산글리세르산 키나제 1(PGK1), 신경세포 특이성 엔올라아제(ENO2), 과당 이인산 알돌레이스 A(ALDOA), 포도당-6-인산 이성질화효소(GPI) 등 6개의 해당과정 핵심 유전자를 선별하였다. Real-time PCR과 Western blot 결과는 농도 의존적으로 상기 6개 핵심 유전자의 mRNA 및 단백질 발현이 두 종의 종양 세포에서 유의하게 감소했음을 확인하였다(p<0.01). 결론적으로 퀘르세틴은 SLC2A1, PKM, PGK1 등 해당과정 핵심 유전자의 발현을 하향 조절하여 해당과정 활성과 HCC 세포의 증식, 이동 및 침습을 억제하며, 간세포암의 악성 진행을 차단하여 천연 항간암 후보물질로서의 잠재적 활용 가치를 시사한다.

关键词

퀘르세틴;간세포암;해당과정;저산소 반응;용질 운반체 가족 2 구성원 1 (SLC2A1);피루브산 키나제 M (PKM);인산글리세르산 키나제 1 (PGK1)

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