식이 폴리페놀들이 사람 호흡기 상피세포의 MUC5AC 유전자 발현과 사람 코점막의 생체 외 섬모 운동에 미치는 영향

Abstract

[한글]식이 폴리페놀(Polyphenol)이란 우리가 섭취하는 음식 특히 식물에 포함되어 있는 폴리페놀을 일컫는데 최근 먹거리에 대한 관심이 높아지면서 이에 대한 연구가 활발하다. 이들은 항염증 (anti-inflammatory), 항산화(anti-oxidative), 항돌연변이(anti-mutagenic), 항암, 세포고사 유도 등의 작용을 하지만 폴리페놀이 코점막에서 발생하는 점액과분비나 섬모운동에 어떤 영향을 미치는가에 대해서는 연구가 미미한 실정이다. 이에 본 연구의 목적으로 첫째, 사람 호흡기 상피세포인 NCI-H292 세포에 여러 식이 폴리페놀([6]-gingerol, EGCG, curcumin, quercetin)을 처치하여 폴리페놀이 MUC5AC 유전자 발현을 억제하는 가를 알아보고자 하였다. 다음으로 세포의 증식을 억제하지 않고 MUC5AC 유전자 발현을 억제하는 농도로 폴리페놀을 사람 코점막에 처치하여 폴리페놀이 섬모운동에 미치는 영향을 보고자 하였다.

NCI-H292 세포주에 4종의 폴리페놀([6]-gingerol, EGCG, curcumin, quercetin)을 각각 투여하였다. 이들이 MUC5AC 유전자 발현을 억제하는 최소농도를 real-time PCR법으로 알아본 결과, [6]-gingerol은 1 μM, EGCG 20 μM, quercetin 40 μM, curcumin은 10 μM이었으며, 실험한 폴리페놀들은 이 농도에서 세포증식을 억제하지 않았다. 정상 사람 코점막에서의 섬모운동 변화는 [6]-gingerol, quercetin, EGCG의 경우 대조군과 유의한 차이를 보이지 않았으나 curcumin에서는 유의하게 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로 [6]-gingerol, quercetin, EGCG 등은 호흡기 상피세포의 점액분비를 효과적으로 억제하며 코점막 섬모운동은 정상적으로 유지하므로 임상적으로 이용 가능한 점액분비 억제물질로 생각된다.

[영문]1. Background and objective

Dietary polyphenols have been widely consumed in food, and their anti-inflammatory, anti-oxidative and anti-mutagenic activities have been recently studied. However, the effect on mucin hypersecretion or mucociliary movement of dietary polyphenol has not been elucidated yet. Therefore, this study was to investigate whether dietary polyphenols ([6]-gingerol, EGCG, curcumin, quercetin) inhibit MUC5AC gene expression, and if so, whether they would have effect on the ciliary movement of human nasal mucosa.

2. Material and method

After NCI-H292 cells had been treated with IL-1β (10 ng/ml) and pretreated with 4 different dietary polyphenols ([6]-gingerol, EGCG, curcumin, quercetin), the mRNA expression of MUC5AC was determined by real-time polymerase chain reaction. Normal nasal mucosa was obtained during sphenoid sinusotomy and treated with minimal inhibitory concentration of each polyphenol. Ciliary movement was assessed via inverted microscope and computerized program.

3. Result

Minimal inhibitory concentration of MUC5AC gene expression in each polyphenol was found as following; [6]-gingerol 1 μM, EGCG 20 μM, quercetin 40 μM, and curcumin 10 μM. Each polyphenol did not influence cell proliferation at this minimal inhibitory concentration. In assessment of ciliary movement, [6]-gingerol, quercetin, EGCG did not show any difference between control group and experiment group, but curcumin showed decrease of ciliary movement.

4. Conclusion

[6]-gingerol, quercetin, and EGCG suppress MUC5AC gene expression and maintain normal ciliary movements. Therefore, these polyphenols may be used as anti-hypersecretory agents and the further clinical study will be needed.