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β-lapachone induced mitochondrial biogenesis and attenuation of glucose metabolism shifts M1 to M2 macrophage in mouse colitis model

Title
β-lapachone induced mitochondrial biogenesis and attenuation of glucose metabolism shifts M1 to M2 macrophage in mouse colitis model
Other Titles
β-lapachone에 의한 염증성 장 질환 마우스 모델에서의 미토콘드리아 생합성과 포도당 대사 감쇠 작용이 대식 세포의 형질 전환에 미치는 영향에 대한 연구
Author
손우익
Alternative Author(s)
손우익
Advisor(s)
양철수
Issue Date
2021. 8
Publisher
한양대학교
Degree
Master
Abstract
β-lapachone은 분홍 트럼펫 나무의 내피에서 추출된 천연물로써 항암효과를 가진다고 알려져 있다. β-lapachone은 NAD(P)H 퀴논 산화 환원 효소 (NQO-1)의 기질로써 세포질에서 NQO-1과 결합하고, 결합된 NQO-1은 구조적으로 나프토퀴논 형태를 띠던 β-lapachone을 산화시켜 세미퀴논 형태를 띠게 한다. 이때 세미퀴논의 형태는 매우 불안정하여 다시 나프토퀴논으로 돌아가려는 성질을 갖는데, 이때 나프토퀴논으로 환원되는 과정에서 초산화물이 생성되게 된다. 암세포는 NQO-1이 일반 정상세포보다 과발현된다는 특징을 갖고 있고, 암세포에서 과발현된 NQO-1과 β-lapachone이 결합하여 일어나는 산화 환원 반응 과정에서 많은 양의 초산화물이 생성되게 된다. 이로 인하여 암세포는 DNA에 손상을 입게 되고 세포 괴사가 유발된다. 이렇듯 작용 기전이 명확히 밝혀진 β-lapachone의 항암 효과와는 달리, β-lapachone의 항염증 효과에 대한 연구는 많이 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 β-lapachone이 NQO-1과 결합하여 NAD(P)H를 NAD(P)+로 산화시키고, 이로 인하여 높아진 NAD(P)+/NAD(P)H 농도에 의해 NAD 의존 탈아세틸 효소인 SIRT1이 활성화된다는 것을 확인하였다. 활성화된 SIRT1에 의하여 글리세린산인산 뮤타아제는 탈아세틸화되어 해당 과정의 감쇠를 유발하는 것을 확인하였고, PGC-1α 또한 탈아세틸화 되어 미토콘드리아의 생합성을 증가시킨다는 것을 것을 밝혔다. 결과적으로 이러한 현상들을 종합하였을 때, M1 대식세포의 표현형이 M2 대식세포로 분극화가 일어날 가능성을 제시하였고, 이를 대식세포의 마커 단백질의 전사량 변화를 통해 확인하였다.
URI
http://hanyang.dcollection.net/common/orgView/200000491238https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/163990
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GRADUATE SCHOOL[S](대학원) > MOLECULAR & LIFE SCIENCE(분자생명과학과) > Theses (Master)
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