데옥시콜릭산에 의한 대장암 세포주 침습성의 변화

Abstract

[한글]고지방식이에 의하여 대장 내 농도가 증가하는 데옥시콜릭산(deoxycholic acid, DCA)은 대장에서 종양 촉진인자로 알려져 있으나, 대장암의 침습과 전이에 미치는 영향에 대하여는 알려진 바가 없다. 본 연구는 HT-29 대장암 세포주를 이용하여 데옥시콜릭산 투여 후 세포의 침습성 변화를 알아보고, 이를 매개하는 신호 전달 경로를 알아보고자 하였다.HT-29 대장암 세포주에 데옥시콜릭산을 시간 및 농도별(0～80μM)로 처리한 후 혈관내피성장인자와 저산소증유도인자-1α mRNA 발현에 대한 역전사 중합효소연쇄반응, 혈관내피성장인자 및 MMP-9에 대한 Western blotting, MMP-9의 활성화 여부를 평가하기 위한 zymography, 그리고 세포의 이동성 변화를 확인하기 위한 wound migration assay를 시행하였다. 또한 데옥시콜릭산 매개 대장암 세포주의 침습성 변화에 관여하는 신호 전달 경로를 알아보기 위하여 이전에 알려진 대장암 관련 신호전달 억제물질의 전처리 후 변화를 확인하였다.데옥시콜릭산은 저산소증유도인자 mRNA의 발현, 혈관내피성장인자 mRNA 및 단백 발현, MMP-9의 단백 발현과 효소 활성도, 세포의 이동성을 농도 의존적으로 증가시켰다. 데옥시콜릭산 자극 후 혈관내피성장인자 단백 발현의 증가는 COX- 2의 선택적 억제제인 NS-398, NF-kB의 억제제인 PDTC, 그리고 TUDC의 전처리로 억제되었다. 데옥시콜릭산 유도 MMP-9의 효소 활성도는 p38 MAPK 억제제인 SB203580, ERK 억제제인 U0126, 그리고 PDTC의 전처리로 억제 되었으며, 데옥시콜릭산에 의한 세포 이동성 증가는 protein kinase C의 억제제인 GF109203X의 전처리로 감소되었다.데옥시콜릭산은 대장암 세포주에서 여러가지 신호 전달 경로를 통하여 세포의 침습성과 혈관형성의 잠재능을 의미 있게 증가시킴으로써 대장암의 종양촉진 뿐만 아니라, 대장암의 침습과 전이를 촉진 할 가능성을 제시하였다.

[영문]Deoxycholic acid(DCA), a secondary bile acid, has been long implicated to promote colon tumor growth and progression; however, the molecular mechanisms of its action are largely unknown. In this study, we investigated the effects of DCA on colon tumor cells(HT-29) proliferation, migration, and invasiveness. In addition, we assessed the effects of various signal inhibitors on DCA induced modulation of colon tumor cell invasiveness.HT-29 cells were incubated with either medium only(control) or DCA for 24～48 hr. Time courses of RT-PCR for vascular endothelial growth factor(VEGF) and hypoxia-induced factor(HIF)-1α mRNA expression, Western blotting for VEGF and matrix metalloproteinase(MMP)-9, zymography for MMP-9 activation, and wound- migration assay were determined after different concentrations of DCA(0～80μM) treatment. Moreover, these experiments were reassessed after pretreatments(2～6hr) of specific inhibitors of various signal pathways.DCA enhanced HIF-1α mRNA expression, VEGF mRNA and VEGF protein expre- ssion, MMP-9 protein expression/activation, and cell migration ability in a dose-dependent manner. DCA-induced VEGF protein expression was inhibited by pretreatment of NS-398(COX-2 inhibitor), PDTC(NF-kB inhibitor), or tauroursodeoxycholic acid(TUDC). DCA-induced cell migration ability was inhibited by pretreatment of GF109203X, a protein kinase C inhibitor. DCA-induced MMP-9 protein expression/activation was inhibited by pretreatment of SB203580, U0126, or PDTC.DCA significantly upregulates invasive and angiogenic potentials in human colon cancer cells through multiple signal transduction pathways.