헤스페리딘 퀘르세틴 올레유로페인 3중 조합과 폐암 관련 국제의학연구 분석

폐암에서 나타나는 주요 생리적 반응은 혈관신생·이동·침윤, 암세포 증식·생존·세포사멸, 염증 반응·활성산소·산화스트레스의 세 가지 영역으로 나누어 살펴볼 수 있습니다.

헤스페리딘(오렌지 추출물 유래 성분)·퀘르세틴(양파 추출물 유래 성분)·올레유로페인(올리브잎 추출물 유래 성분)은 이러한 생리적 반응과 관련하여 세포시험 등 다양한 국제 의학 연구가 축적된 식물 유래 성분입니다.

관련 SCI 학술논문에 따르면 헤스페리딘을 처리한 폐암 세포 연구에서는 세포의 이동과 침윤이 감소하고 SDF-1/CXCR4 및 MMP-9 등 관련 신호의 변화가 관찰되었습니다.

퀘르세틴 연구에서는 폐암 세포의 증식과 생존이 감소하고 세포사멸과 자가포식이 증가하는 결과가 보고되었습니다.

올레유로페인 연구에서는 A549 폐암 세포의 생존 감소와 세포주기 정지가 관찰되었으며, 활성산소와 산화환원 환경 및 미토콘드리아 세포사멸 신호의 변화가 보고되었습니다.[주석 2~11]

폐암은 크게 비소세포폐암과 소세포폐암으로 나뉩니다.

이 가운데 비소세포폐암이 대부분을 차지하며 폐선암, 편평상피암 등 여러 형태가 포함됩니다.

폐암이 성장하고 주변 조직으로 퍼지는 과정에서는 암세포의 증식만 증가하는 것이 아닙니다.

종양에 산소와 영양분을 공급하는 혈관이 만들어지고, 암세포가 주변 조직으로 이동하고 침윤하며, 세포 생존신호가 증가하고 세포사멸을 피하는 변화가 함께 나타납니다.

폐 조직과 종양 주변에서는 염증반응과 활성산소·산화스트레스도 변합니다.[주석 1]

이번에는 이러한 폐암의 반응을 세 가지 기전축으로 나누고, 각 기전축과 관련된 SCI 논문에서 헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인이 실제 어떤 결과를 보였는지 살펴보겠습니다.

1. 폐암의 기전을 세 가지 축으로 나누면

(1) 혈관신생·이동·침윤

폐암이 성장하려면 산소와 영양분을 공급받기 위한 혈관이 필요합니다.

종양이 커지면서 새로운 혈관이 만들어지고 암세포는 원래 위치를 벗어나 주변 폐 조직으로 이동하고 침윤할 수 있습니다.

암세포가 혈관이나 림프관을 통해 다른 장기로 이동하면 전이로 이어질 수 있습니다.

이 과정에서는 VEGF와 같은 혈관신생 신호와 함께 SDF-1/CXCR4, MMP-9 등 암세포 이동·침윤에 관여하는 신호가 변합니다.

특히 CXCR4와 MMP-9은 비소세포폐암 세포의 이동과 침윤에서 직접적인 변화를 보입니다.[주석 2]

따라서 첫 번째 기전축에서는

종양 혈관 형성

암세포 이동

암세포 침윤

MMP 관련 변화

전이 관련 신호

등이 함께 나타납니다.

(2) 암세포 증식·생존·세포사멸

정상적인 폐세포는 필요한 만큼 분열하고 심하게 손상된 세포는 세포사멸 과정을 통해 제거됩니다.

폐암 세포에서는 세포증식을 촉진하는 신호와 세포 생존신호가 증가하면서 암세포가 계속 살아남을 수 있습니다.

이 과정에서는

암세포 증식

세포 생존

세포주기

Bax·Bcl-2

카스파제

자가포식

등의 변화가 나타납니다.

특정 성분을 폐암 세포에 처리했을 때는 암세포의 증식과 생존이 감소하는지, 세포주기가 정지하는지, 세포사멸이 증가하는지를 직접 확인합니다.

(3) 염증반응·활성산소·산화스트레스

폐는 외부 공기와 직접 접촉하는 장기입니다.

담배연기와 미세먼지 등 여러 외부 자극이 반복되면 폐 조직의 염증반응과 활성산소가 증가할 수 있습니다.

활성산소를 생성하고 제거하는 균형이 달라지면 산화스트레스가 증가하고 DNA와 단백질, 지질에도 변화가 생길 수 있습니다.

이미 형성된 폐암 세포에서도 활성산소와 산화환원 환경은 세포 생존과 세포사멸에 직접적인 영향을 줍니다.

활성산소가 크게 증가하면서 미토콘드리아 기능이 떨어지고 세포사멸이 증가하기도 하고, 염증성 자극으로 증가한 활성산소를 낮추면서 세포 성장과 이동이 감소하는 결과도 나타납니다.

따라서 폐암의 주요 반응은

1축 - 혈관신생·이동·침윤

2축 - 암세포 증식·생존·세포사멸

3축 - 염증반응·활성산소·산화스트레스

세 가지로 나눌 수 있습니다.

2. 폐암에서는 세 가지 반응이 함께 변합니다

폐암에서는 종양의 크기만 변하는 것이 아닙니다.

종양 주변의 새로운 혈관 형성이 변하고,

암세포의 이동과 침윤이 변하고,

암세포의 증식과 생존이 달라지며,

세포주기가 변하고,

세포사멸과 자가포식이 달라지고,

염증 관련 신호와 활성산소·산화스트레스도 함께 변합니다.

비소세포폐암에서는 EGFR, Akt, NF-κB, MAPK, CXCR4, MMP 등 여러 신호가 서로 연결되면서 암세포의 증식과 생존, 이동과 침윤에 영향을 줍니다.

따라서 폐암에서도 혈관신생·이동·침윤, 암세포 증식·생존·세포사멸, 염증반응·활성산소·산화스트레스 세 가지 반응축을 함께 볼 수 있습니다.

3. 폐암의 세 가지 기전축과 관련된 SCI 논문을 살펴보면

폐암에서 반복해서 나타나는 세 가지 기전축을 기준으로 관련 SCI 논문을 살펴보면 각 기전축에서 반복적으로 확인되는 성분과 결과를 구분할 수 있습니다.

혈관신생·이동·침윤 가운데 특히 이동·침윤에서는 헤스페리딘,

암세포 증식·생존·세포사멸에서는 퀘르세틴,

염증반응·활성산소·산화스트레스에서는 올레유로페인의 결과가 확인됩니다.

헤스페리딘에서는 A549, H460, H1975 폐암 세포의 이동과 침윤이 감소하고 SDF-1/CXCR4와 MMP-9 관련 신호가 변했습니다.

퀘르세틴에서는 A549와 H1299 폐암 세포의 증식과 생존이 감소하고 세포사멸과 자가포식은 증가했습니다.

올레유로페인에서는 A549 폐암 세포의 생존이 감소하고 G2/M 세포주기가 정지했으며 활성산소와 산화환원 환경, 미토콘드리아 세포사멸 신호가 변했습니다.

세 성분의 결과는 서로 겹치지만 실제 논문에서 확인된 결과를 중심으로 보면 다음과 같습니다.

(1) 혈관신생·이동·침윤과 헤스페리딘

헤스페리딘(Hesperidin)은 오렌지 추출물에 함유된 플라보노이드 성분으로, 감귤류의 껍질 등에 풍부하게 존재합니다.

A549 비소세포폐암 세포에 헤스페리딘을 처리한 결과 암세포의 이동이 감소했습니다.[주석 2]

H460과 H1975 폐암 세포에서도 이동 능력이 감소했고, A549 세포에서는 침윤도 감소했습니다.

동시에 암세포 이동과 침윤에 관여하는 SDF-1 분비가 감소하고 CXCR4 발현도 감소했습니다.

MMP-9과 Vimentin 등 이동·침윤에 관련된 지표도 변했습니다.[주석 2]

A549와 NCI-H460 세포를 이용한 연구에서도 세포 활성이 감소하고 침윤은 감소했으며 세포사멸은 증가했습니다.[주석 3]

또 다른 A549 연구에서는 세포 생존율이 시간과 농도에 따라 감소했습니다.[주석 4]

Bcl-2와 Bcl-xL은 감소하고 Bax와 활성형 카스파제-9·카스파제-3는 증가했습니다.

세포주기는 G0/G1에서 정지했고 Cyclin D1은 감소했으며 p21과 p53은 증가했습니다.

즉 헤스페리딘에서는

암세포 이동 감소

암세포 침윤 감소

SDF-1 감소

CXCR4 감소

MMP-9 관련 변화

암세포 생존 감소

G0/G1 세포주기 정지

세포사멸 증가

가 확인됐습니다.[주석 2~4]

이 가운데 특히 폐암 세포의 이동과 침윤 감소가 첫 번째 기전축에서 직접 확인됩니다.

(2) 암세포 증식·생존·세포사멸과 퀘르세틴

퀘르세틴(Quercetin)은 양파 추출물에 함유된 플라보노이드 성분으로, 양파의 겉껍질과 사과 등 다양한 식물에 존재합니다.

A549 사람 폐암 세포에 퀘르세틴을 처리한 결과 암세포 성장이 농도에 따라 감소하고 세포사멸은 증가했습니다.[주석 5]

세포사멸을 촉진하는 Bax는 증가하고 세포 생존을 돕는 Bcl-2는 감소했습니다.

A549 세포를 이식한 동물모델에서도 종양 성장이 감소했습니다.[주석 5]

다른 A549 연구에서는 퀘르세틴 처리 후 세포 생존과 DNA 합성이 감소하고 세포사멸은 농도에 따라 증가했습니다.[주석 6]

A549와 H1299 비소세포폐암 세포에서는 세포 생존율이 감소하고 미토콘드리아를 통한 세포사멸과 자가포식이 증가했습니다.[주석 7]

A549 세포의 이동 능력도 감소했고 Vimentin과 N-cadherin 등 암세포 이동에 관련된 지표도 감소했습니다.[주석 8]

즉 퀘르세틴에서는

암세포 증식 감소

세포 생존 감소

DNA 합성 감소

Bax 증가

Bcl-2 감소

세포사멸 증가

자가포식 증가

암세포 이동 감소

가 확인됐습니다.[주석 5~8]

특히 암세포 증식과 생존 감소, 세포사멸 증가가 여러 폐암 세포에서 반복적으로 나타납니다.

(3) 염증반응·활성산소·산화스트레스와 올레유로페인

올레유로페인(Oleuropein)은 올리브잎 추출물의 주요 폴리페놀 성분으로, 올리브 잎과 열매에 풍부하게 존재합니다.

A549 사람 폐암 세포에 올레유로페인을 처리한 결과 세포 생존율이 감소했습니다.[주석 9]

세포주기는 G2/M에서 정지했고 세포사멸은 증가했습니다.

미토콘드리아 막전위가 감소하고 Bax/Bcl-2 비율은 증가했으며 미토콘드리아에서 cytochrome c가 방출됐습니다.

카스파제-9과 카스파제-3도 활성화됐습니다.[주석 9]

다른 A549 연구에서는 올레유로페인 처리 후 superoxide와 Akt 신호가 변했고 미토콘드리아 Glo2와 Bax의 변화와 함께 세포사멸이 증가했습니다.[주석 10]

IL-17A로 활성산소와 세포 성장을 증가시킨 A549 세포에서는 올레유로페인 처리 후 활성산소와 DNA 손상이 감소했습니다.[주석 11]

동시에 생존 세포 수가 감소하고 세포 이동과 집락 형성 능력도 감소했습니다.

즉 올레유로페인에서는

세포 생존 감소

G2/M 세포주기 정지

미토콘드리아 막전위 감소

Bax/Bcl-2 비율 증가

카스파제-9·카스파제-3 활성 증가

superoxide 변화

활성산소 변화

산화환원 환경 변화

DNA 손상 변화

암세포 이동 감소

가 확인됐습니다.[주석 9~11]

특히 활성산소와 산화환원 환경 변화가 미토콘드리아 세포사멸과 함께 나타납니다.

4. 헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인을 함께 보면

폐암의 세 가지 기전축과 SCI 논문에서 확인된 결과를 함께 보면 다음과 같이 정리할 수 있습니다.

헤스페리딘 → 암세포 이동·침윤 감소, SDF-1/CXCR4·MMP-9 관련 변화

퀘르세틴 → 암세포 증식·생존 감소, 세포사멸·자가포식 증가

올레유로페인 → 활성산소·산화환원 환경 변화, 세포주기 정지, 미토콘드리아 세포사멸 증가

세 성분의 결과는 서로 겹칩니다.

헤스페리딘에서도 암세포 생존 감소와 세포주기 정지, 세포사멸 증가가 확인됐습니다.

퀘르세틴에서도 암세포 이동 감소가 확인됐습니다.

올레유로페인에서도 암세포 생존과 이동이 감소하고 세포사멸은 증가했습니다.

SCI 논문에서 확인된 결과의 중심을 기준으로 보면

헤스페리딘은 혈관신생·이동·침윤 가운데 특히 이동·침윤,

퀘르세틴은 암세포 증식·생존·세포사멸,

올레유로페인은 염증반응·활성산소·산화스트레스 가운데 특히 활성산소와 산화환원 환경

에서 특징적인 변화가 나타납니다.

헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인의 결과를 함께 보면 폐암에서 나타나는

혈관신생·이동·침윤,

암세포 증식·생존·세포사멸,

염증반응·활성산소·산화스트레스

세 가지 반응축을 연결해서 볼 수 있습니다.

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FAQ

Q. 폐암의 세 가지 기전축은 무엇인가요?

혈관신생·이동·침윤, 암세포 증식·생존·세포사멸, 염증반응·활성산소·산화스트레스입니다.

폐암에서는 이 세 가지 반응이 함께 변하면서 종양 성장과 이동·침윤, 세포 생존과 종양 주변 환경의 변화로 나타납니다.

Q. 헤스페리딘에서는 어떤 결과가 확인됐나요?

A549, H460, H1975 비소세포폐암 세포에서 이동 능력이 감소했고 A549 세포에서는 침윤도 감소했습니다.

SDF-1 분비와 CXCR4 발현이 감소하고 MMP-9 등 이동·침윤 관련 지표도 변했습니다.

다른 연구에서는 암세포 생존 감소, G0/G1 세포주기 정지와 세포사멸 증가도 확인됐습니다.[주석 2~4]

Q. 퀘르세틴에서는 어떤 결과가 확인됐나요?

A549 폐암 세포에서 증식과 생존이 감소하고 세포사멸은 증가했습니다.

Bax는 증가하고 Bcl-2는 감소했습니다.

A549와 H1299 세포에서는 세포사멸과 자가포식도 증가했으며 A549 세포의 이동도 감소했습니다.[주석 5~8]

Q. 올레유로페인에서는 어떤 결과가 확인됐나요?

A549 폐암 세포에서 세포 생존이 감소하고 G2/M 세포주기가 정지했으며 세포사멸은 증가했습니다.

Bax/Bcl-2 비율과 카스파제-9·카스파제-3가 증가했고 활성산소와 산화환원 환경도 변했습니다.[주석 9][주석 10]

Q. 세 성분의 결과는 서로 완전히 다른가요?

세 성분의 결과는 서로 겹칩니다.

헤스페리딘에서도 암세포 생존 감소와 세포사멸 증가가 나타났고, 퀘르세틴에서도 이동 감소가 확인됐으며, 올레유로페인에서도 세포 생존과 이동 감소, 세포사멸 증가가 확인됐습니다.

SCI 논문에서 확인된 결과의 중심을 기준으로 보면 헤스페리딘은 이동·침윤, 퀘르세틴은 암세포 증식·생존·세포사멸, 올레유로페인은 활성산소·산화환원 환경과 미토콘드리아 세포사멸에서 특징적인 변화가 나타납니다.

참고논문 및 주요 연구결과

[주석 1]

Kaur K, et al.

Regulatory Components of Oxidative Stress and Inflammation and Their Complex Interplay in Carcinogenesis.

Applied Biochemistry and Biotechnology. 2023.

암에서 염증반응과 활성산소·산화스트레스가 세포증식, 혈관신생, 이동·침윤, 세포사멸 회피와 연결되는 과정을 정리했습니다.

[주석 2]

Xia R, Xu G, Huang Y, Sheng X, Xu X, Lu H.

Hesperidin suppresses the migration and invasion of non-small cell lung cancer cells by inhibiting the SDF-1/CXCR-4 pathway.

Life Sciences. 2018.

A549, H460, H1975 비소세포폐암 세포에서 헤스페리딘 처리 후 이동이 감소했고 A549 세포의 침윤도 감소했습니다. SDF-1과 CXCR4, MMP-9 등 이동·침윤 관련 신호도 변했습니다.

[주석 3]

Hesperidin Inhibits the p53-MDMX Interaction-Induced Apoptosis of Non-Small-Cell Lung Cancer and Enhances the Antitumor Effect of Carboplatin.

2022.

A549와 NCI-H460 세포에서 헤스페리딘 처리 후 세포 활성이 감소하고 침윤은 감소했으며 세포사멸은 증가했습니다. p53 관련 신호도 증가했습니다.

[주석 4]

Xia R, Sheng X, Xu X, Yu C, Lu H.

Hesperidin induces apoptosis and G0/G1 arrest in human non-small cell lung cancer A549 cells.

International Journal of Molecular Medicine. 2018.

A549 폐암 세포에서 세포 생존율이 감소하고 G0/G1 세포주기가 정지했으며 세포사멸은 증가했습니다. Bcl-2와 Bcl-xL은 감소하고 Bax와 활성형 카스파제-9·카스파제-3는 증가했습니다.

[주석 5]

Zheng SY, Li Y, Jiang D, Zhao J, Ge JF.

Anticancer effect and apoptosis induction by quercetin in the human lung cancer cell line A-549.

Molecular Medicine Reports. 2012.

A549 폐암 세포에서 암세포 성장이 감소하고 세포사멸은 증가했습니다. Bax는 증가하고 Bcl-2는 감소했으며 동물모델에서도 종양 성장 감소가 확인됐습니다.

[주석 6]

Nguyen TTT, Tran E, Nguyen TH, Do PT, Huynh TH, Huynh H.

The role of activated MEK-ERK pathway in quercetin-induced growth inhibition and apoptosis in A549 lung cancer cells.

Carcinogenesis. 2004.

A549 폐암 세포에서 세포 생존과 DNA 합성이 감소하고 세포사멸은 농도에 따라 증가했습니다.

[주석 7]

Quercetin induces pro-apoptotic autophagy via SIRT1/AMPK signaling pathway in human lung cancer cell lines A549 and H1299 in vitro.

2021.

A549와 H1299 폐암 세포에서 세포 생존율이 감소하고 미토콘드리아 세포사멸과 자가포식이 증가했습니다.

[주석 8]

Klimaszewska-Wiśniewska A, et al.

Antiproliferative and antimetastatic action of quercetin on A549 non-small cell lung cancer cells through its effect on the cytoskeleton.

Acta Histochemica. 2017.

A549 폐암 세포에서 세포사멸 관련 신호가 변하고 암세포 이동 능력이 감소했습니다. Vimentin과 N-cadherin 등 이동 관련 지표도 감소했습니다.

[주석 9]

Cao S, Zhu X, Du L.

P38 MAP kinase is involved in oleuropein-induced apoptosis in A549 cells by a mitochondrial apoptotic cascade.

Biomedicine & Pharmacotherapy. 2017.

A549 폐암 세포에서 세포 생존율이 감소하고 G2/M 세포주기가 정지했으며 세포사멸은 증가했습니다. Bax/Bcl-2 비율과 카스파제-9·카스파제-3가 증가했습니다.

[주석 10]

Oleuropein-Induced Apoptosis Is Mediated by Mitochondrial Glyoxalase 2 in NSCLC A549 Cells: A Mechanistic Insight and a Possible Novel Nonenzymatic Role for an Ancient Enzyme.

2019.

A549 폐암 세포에서 올레유로페인 처리 후 superoxide와 Akt 신호가 변했고 미토콘드리아 Glo2·Bax 변화와 함께 세포사멸이 증가했습니다.

[주석 11]

IL-17A Drives Oxidative Stress and Cell Growth in A549 Lung Epithelial Cells: Potential Protective Action of Oleuropein.

2024.

IL-17A를 처리한 A549 세포에서 올레유로페인 처리 후 활성산소와 DNA 손상이 감소했고 생존 세포 수와 이동·집락 형성 능력도 감소했습니다.

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