PI3K/Akt 및 MAPKs 조절을 통한 U46619 유도의 혈소판 응집에 대한 Scoparone의 억제 효과
이 동 하
남서울대학교 임상병리학과･분자진단연구소
Inhibitory Effect of Scoparone on U46619-Induced Platelet Aggregation via Regulation of PI3K/Akt and MAPKs
Dong-Ha Lee
Department of Biomedical Laboratory Science, Molecular Diagnostics Research Institute, Namseoul University
ABSTRACT Damage to blood vessels results in a rapid hemostatic response in order to minimize blood loss and maintain normal circulation. Platelet activation and aggregation are essential for this process. However, excessive or abnormal platelet aggregation may result in cardiovascular diseases such as thrombosis, stroke, and atherosclerosis.
Therefore, it is important to discover a substance capable of regulating platelet activation, and suppressing the ag- gregation reaction for the prevention and treatment of cardiovascular diseases. Scoparone, found mainly in the roots of Artemisia or Scopolia plants, is reported to exert pharmacological effects on immunosuppression and vasodilation, but studies on platelet aggregation and its mechanisms are lacking. This study, therefore, undertook to determine the effects of scoparone on U46619-induced human platelet aggregation, and on the major regulation of TXA2 production and intracellular granule secretion (ATP and serotonin release). In addition, we examined the effects of scoparone on the phosphorylation of phosphoproteins PI3K/Akt and MAPKs, which are involved in signal transduction in platelet aggregation. We observed that scoparone significantly inhibits the phosphorylation of PI3K/Akt and MAPKs, which subsequently and significantly inhibit platelet aggregation through TXA2 production and intracellular granule secretion (ATP and serotonin release). We, therefore, propose that scoparone is an antiplatelet substance that regulates phosphor- ylation of phosphoproteins such as PI3K/Akt and MAPKs, and has the potential to be a valuable preventive and therapeutic agent for platelet-derived cardiovascular diseases.
Key words: scoparone, PI3K/Akt, MAPKs, TXA2, granule secretion
Received 3 March 2020; Accepted 19 March 2020
Correspondence author: Dong-Ha Lee, Department of Biomedical Laboratory Science, Namseoul University, Cheonan, Chungnam 31020, Korea
E-mail: [email protected], Phone: +82-41-580-2148 Author information: Dong-Ha Lee (Professor)
서 론
혈액은 각 장기와 조직에 산소 및 영양분을 공급하고 노폐 물을 운반하는 것으로 생존에 절대적인 작용을 담당한다.
이를 정상적으로 수행하기 위하여 혈액의 원활한 순환이 이 루어져야 한다. 따라서 혈관이 손상되었을 경우 혈액의 손실 을 최소화하고 정상적으로 순환을 유지하기 위하여 신속한 지혈 반응이 일어나야 하며, 그 시작은 혈소판의 활성화와 응집반응이다. 그러나 과도하거나 비정상적인 혈소판 응집 은 혈전증, 뇌졸중, 죽상동맥경화증과 같은 심혈관계 질환을 유발하는 요인이 되기도 한다(Jackson, 2011). 그러므로 혈
소판 활성화를 조절하여 응집반응을 억제할 수 있는 물질의 탐색은 심혈관계 질환의 예방 및 치료를 위해 중요하다 (Schwartz 등, 1990). 혈관이 손상 받았을 때 혈소판이 손상 부위로 동원되어 혈관 내 활성물질인(collagen, ADP, throm- bin)에 의해 활성화되며, 이때 혈소판 막에서 phosphatidyl- inositol 4,5-bisphosphate가 활성화된 phospholipase C에 의해서 inositol 1,4,5-trisphosphate(IP3)와 diacylglycer- ol로 가수분해되고, 생성된 IP3는 혈소판 내 dense tubular system의 Ca2+ channel을 열어줌으로써 세포질 내 Ca2+
농도를 증가시킨다(Payrastre 등, 2000). 혈소판 세포질 내 증가한 Ca2+은 세포골격 단백질인 myosin light chain을 인산화시킴으로써 혈소판의 shape change와 세포 내 과립 분비를 유도하여 혈소판의 응집을 일으킨다(Phillips 등, 2001). 혈소판의 활성화 과정에서 cytosolic phospholipase A2(cPLA2)에 의해 가수분해된 arachidonic acid가 cyclo- oxygenase-1 및 TXA2 synthase의 효소작용으로 인해 TXA2로 전환되어 혈소판 외부로 분비된다(Morello 등,
Fig. 1. The structure of scoparone. PIN, 6,7-dimethoxy-2H- chromen-2-one; chemical formula, C11H10O4; molar mass, 206.19 g/moL.
2009; Jennings, 2009). 이때 방출된 TXA2는 다른 혈소판 의 막 수용체에 결합함으로써 혈소판 응집을 촉진하는 강력 한 agonist로 기능한다고 알려져 있다(Sabatine과 Jang, 2000). 실제로 TXA2의 유사체인 U46619(9,11-dideoxy- 9a,11a-methanoepoxyprostaglandin F2a)는 세포질 내 Ca2+ 농도를 증가시켜 myosin light chain과 pleckstrin을 인산화시킴으로써 혈소판 응집을 유도한다고 알려져 있다 (Cattanco 등, 1991; Su 등, 1999).
Mitogen-activated protein kinases(MAPKs)는 세포 내 신호전달계에 작용한다고 알려진 인산화 효소로서 extra- cellular signal-regulated kinase(ERK), c-Jun N-termi- nal kinase(JNK) 및 p38 MAPK로 분류되며, 지혈과 혈전 생성 과정에서의 역할이 꾸준히 연구되어 왔다(Adam 등, 2008). MAPKs 중 ERK, JNK 및 p38은 사람 혈소판에서 검출되며, 여러 agonists에 의해 인산화됨으로써 활성을 가 진다고 보고되었다(Bugaud 등, 1999; Kramer 등, 1995;
Nadal-Wollbold 등, 2002). 이 신호전달 분자의 인산화는 혈소판 과립 분비를 유발하는 데 중요하게 기능하는 것으로 잘 알려져 있다(Patrono, 1994; Flevaris 등, 2009). 또한 MAPKs는 세포막에 위치한 cPLA2를 인산화시킴으로써 활 성을 가지게 만들며, 이로 인하여 혈소판 막의 인지질로부터 arachidonic acid가 되어 다른 혈소판에 작용하여 혈소판의 활성화 및 응집을 촉발하는 것으로 알려진 TXA2 생성을 증 가시킨다고 알려져 있다(Kramer 등, 1996; McNicol과 Shi- bou, 1998). 이와 함께 PI3K/Akt 경로는 혈소판 내 dense 과립의 분비 및 혈소판 응집을 포함하는 혈소판 기능의 조절 에 중요하게 기능하는 것으로 보고되어 있다(Chuang 등, 2013).
Scopolia 또는 Artemisia 속 식물체의 뿌리 부분에서 주 로 발견되는 scoparone은 면역억제 또는 혈관이완 등의 약 리학적 특성들을 가진다고 연구된 바 있으며, PI3K/Akt/
NF-κB pathway를 조절함으로써 IL-1β가 매개하는 염증 반응을 저해하여 관절질환의 치료 소재로 가능성이 보고되 어 있다(Huang 등, 1991; Huang 등, 1992; Lu 등, 2018).
앞선 연구에서 scoparone이 콜라겐 유도의 혈소판에서 사 이클릭 뉴클레오티드의 조절을 통해 혈전 형성을 억제하는 효과를 가진다는 것이 확인되었다(Lee, 2020). 그러나 혈소 판 활성화 및 응집에 있어서 scoparone의 역할과 U46619 로 유도한 사람 혈소판에 대한 scoparone의 기전은 현재까 지 알려진 바가 없다. 본 연구는 scoparone의 혈소판 응집 에 미치는 억제 효과를 규명하기 위해서 U46619 유도의 혈소판 응집반응과 이에 관련하여 중요한 인자들로 알려진 TXA2 생성과 혈소판 과립 방출에 중요하게 작용하는 PI3K/
Akt 및 MAPKs의 인산화 단백질들에 미치는 scoparone의 효과를 확인하고자 하였다. 이를 통해 scoparone을 함유하 는 식물체로 알려진 가지나 쑥 등을 식품으로 섭취함으로써 혈소판 응집으로 인해 유발 가능한 심혈관계 질환을 예방하 는 데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
재료 및 방법
시료
Scoparone(6,7-dimethoxy-2H-chromen-2-one)은 Avention Corporation(Seoul, Korea)로부터 구입하였다 (Fig. 1). U46619는 Chrono-Log Corporation(Havertown, PA, USA)로부터 제공받았다. TXB2 enzyme immunoassay (ELISA) kit, ATP assay kit 및 serotonin EIA kit은 Cay- man Chemical Co.(Ann Arbor, MI, USA)로부터 구입하였 고, 기타 시약들은 Sigma-Aldrich Co.(St. Louis, MO, USA) 에서 구입하였다. Western blotting에 사용한 antibody 및 lysis buffer는 Cell Signaling(Beverly, MA, USA)에서 구 입하였고, Enhanced chemiluminescence(ECL) solution 과 polyvinylidene difluoride(PVDF) membrane은 Gen- eral Electric Healthcare(Buckinghamshire, UK)로부터 구입하였다.
사람 세척혈소판의 준비
대한 적십자사 혈액원(Suwon, Korea)으로부터 사람 혈 소판 풍부 혈장(platelet-rich plasma, PRP)을 제공받아 준 비하였다. 세척혈소판은 앞서 수행된 방법(Shin 등, 2019) 대로 제조하였다. PRP를 1,300×g에서 10분 동안 원심분리 해서 혈소판을 획득하고, 이를 세척완충액(138 mM NaCl, 12 mM NaHCO3, 0.36 mM NaH2PO4, 2.7 mM KCl, 5.5 mM glucose 및 1 mM Na2EDTA, pH 6.9)으로 2회 세척하 였다. 현탁완충액(138 mM NaCl, 12 mM NaHCO3, 0.36 mM NaH2PO4, 2.7 mM KCl, 0.49 mM MgCl2, 5.5 mM glucose, 0.25% gelatin, pH 7.4)을 사용하여 세척된 혈소 판을 108 cells/mL의 최종 농도로 현탁시켰다. 저온에서의 혈소판 응집을 피하기 위해 모든 절차를 25°C에서 수행하였 고, 이 실험은 남서울대학교 Institutional Review Board (IRB)의 승인을 거쳐 수행하였다(1041479-HR-201803- 003).
혈소판 응집반응 측정
세척혈소판(108 cells/mL)에 여러 농도의 scoparone을 첨가하여 37°C에서 3분간 배양한 후 2 mM의 CaCl2를 첨가 하고, U46619(0.5 μM)로 자극하여 5분 동안 측정하였다. 응 집은 1,000 rpm stirring 속도에서 aggregometer(Chrono- Log Co.)를 사용하여 측정하였고, 응집능은 빛 투과도가 증 가한 정도로 산출하였다. 현탁완충액의 투과도 0%가 기준
A
B
Fig. 2. Effects of scoparone on U46619-induced platelet aggregation. (A) Concentration threshold of U46619 on human platelet aggregation. (B) IC50 value of scoparone on U46619-induced platelet aggregation. Data are expressed as mean±SD (n=4).
값으로 사용되었고, scoparone은 현탁완충액(pH 7.4)에 녹 여서 사용되었다.
세포 독성 측정
세포 독성은 세포질로부터 lactate dehydrogenase(LDH) 의 방출량을 확인하는 것으로 측정되었다. 세척혈소판(108 cells/mL)에 여러 농도의 scoparone을 첨가하여 실온에서 2시간 동안 배양한 다음, 12,000×g에서 2분 동안 원심분리 하였다. 상층액을 LDH EIA kit을 사용하여 synergy HT multi-reader(BioTek Instruments, Winooski, VT, USA) 로 측정하였다.
TXB2 생성량 측정
세척혈소판(108 cells/mL)에 여러 농도의 scoparone을 첨가하여 37°C에서 3분간 배양한 후 2 mM의 CaCl2를 첨가 하고, U46619(0.5 μM)로 자극하여 5분 동안 반응하였다.
TXA2의 안정한 대사체인 TXB2의 생성량을 TXB2 ELISA kit을 사용하여 synergy HT multi-reader(BioTek In- struments)로 측정하였다.
ATP 방출량 측정
세척혈소판(108 cells/mL)에 여러 농도의 scoparone을 첨가하여 37°C에서 3분간 배양한 후 2 mM의 CaCl2를 첨가 하고, U46619(0.5 μM)로 자극하여 5분 동안 반응하였다.
Ice-cold 2 mM EDTA로 반응을 정지한 후, 원심분리 하여 상층으로 방출되어 나온 ATP를 ATP assay kit을 사용하여 luminometer(BioTek Instruments)로 측정하였다.
Serotonin 방출량 측정
세척혈소판(108 cells/mL)에 여러 농도의 scoparone을 첨가하여 37°C에서 3분간 배양한 후 2 mM의 CaCl2를 첨가 하고, U46619(0.5 μM)로 자극하여 5분 동안 반응하였다.
Ice-cold 2 mM EDTA로 반응을 정지한 후, 원심분리 하여 상층으로 방출되어 나온 serotonin을 serotonin EIA kit을
사용하여 synergy HT multi-reader(BioTek Instruments) 로 측정하였다.
Western immunoblotting
Lysis buffer(1×)를 첨가하여 반응을 종결시켰다. 혈소 판 용해물의 단백질 농도는 BCA 단백질 kit(Pierce Bio- technology, Rockford, IL, USA)을 사용하여 측정되었다.
단백질(20 μg)을 4~20% SDS-PAGE를 통해 분리하고 PVDF membrane으로 옮겼다. 1차 항체는 1:1,000의 희석 배수로 처리하였고, 2차 항체는 1:2,000의 희석배수로 처리 하였다. ECL 시약(General Electric Healthcare)을 사용하 여 시각화하였다.
통계 분석
실험 결과를 나타내기 위해 평균±표준편차를 사용하였 고 ANOVA 또는 Student’s t-test를 사용하여 통계 분석을 적절하게 수행하였으며, P<0.05는 통계적으로 유의성이 있 는 것으로 간주하였다. 분산 분석에 따라 그룹 평균 간에 유의한 차이가 있는 경우 그룹을 Scheffe의 방법으로 비교 하였다.
결 과
Scoparone이 U46619가 유도한 혈소판 응집에 미치는 효과 혈소판 응집을 유도하는 물질인 TXA2 유사체인 U46619 의 최대 응집유도 농도가 0.5 µM인 것을 확인하였고, 본 실험에서 0.5 µM U46619를 사용하여 응집을 유도하였다 (Fig. 2A). 앞선 연구에서 확인된바, 혈소판에 0.5 µM U46619를 처리하여 응집을 유도했을 때, scoparone(5~50 μM)에 의해 세포 독성을 나타내지 않으며, 농도 의존적으로 유의하게 응집을 억제하였다(Lee, 2019). 이때 scoparone 의 the half maximal inhibitory concentration(IC50) 값을 계산하였더니 14.05 μM(Fig. 2B)로 확인되었다. 이는 sco-
Fig. 3. Effects of scoparone on TXB2 production. Measurement of TXB2 production was described in “Materials and Methods”
section. Data are expressed as mean±SD (n=4). #P<0.05 com- pared with no-stimulated platelets. **P<0.001 compared with the U46619-stimulated platelets.
A B
Fig. 4. Effects of scoparone on granule secretion. (A) Effects of scoparone on ATP release. (B) Effects of scoparone on serotonin release. Measurement of ATP and serotonin release was described in “Materials and Methods” section. Data are expressed as mean±SD (n=4). #P<0.05 compared with no-stimulated platelets. *P<0.05 and **P<0.001 compared with the U46619-stimulated platelets.
parone이 강력한 혈소판 응집 억제 효과를 가지고 있는 물 질임을 보여주는 결과이다.
Scoparone이 TXA2 생성에 미치는 효과
혈소판 응집을 증폭하는 autacoid인 TXA2 생성에 미치 는 scoparone의 효과를 TAX2의 안정한 대사체인 TXB2의 생성량을 통해 확인하였다. 그 결과 Fig. 3에서 보이는 바와 같이 intact cell에서 2.97±0.81 ng/108 cells였던 TXA2 생 성량이 U46619에 의해 48.94±5.41 ng/108 cells로 증가하 였고, scoparone(5, 10, 30, 50 μM)은 U46619에 의해 증 가한 TXA2 생성량을 각각 37.28±8.34, 17.60±3.49, 8.03
±1.29, 6.97±0.87 ng/108 cells로 유의하게 억제하였다.
Scoparone이 ATP 방출에 미치는 효과
혈소판 세포 내 과립 방출의 지표로서 혈소판 응집에 관여 하는 ATP 방출에 미치는 scoparone의 효과를 확인하였다.
그 결과 U46619(0.5 μM)는 intact cell에서 0.21±0.02 μM 이었던 ATP 방출량을 8.22±0.1 µM로 intact cell에 비해
39.1배 정도 증가시켰고, scoparone(5, 10, 30, 50 μM)은 U46619에 의해 증가한 ATP 방출량을 각각 6.73±0.17, 4.92±0.09, 2.74±0.12, 1.37±0.02 μM로 유의하게 억제 하였다(Fig. 4A).
Scoparone이 serotonin 방출에 미치는 효과
혈소판 세포 내 과립 방출의 지표로서 혈관 수축을 통해 지혈에 관여하는 serotonin 방출에 미치는 scoparone의 효 과를 확인하였다. 그 결과 U46619(0.5 μM)는 intact cell에 서 8.65±0.58 ng/108 cells였던 serotonin 방출량을 150.36
±1.30 ng/108 cells로 intact cell에 비해 15.0배 정도 증가 시켰다. 그러나 scoparone(5, 10, 30, 50 μM)은 U46619에 의해 증가한 serotonin 방출량을 각각 151.20±6.52, 102.01
±3.10, 55.23±3.42, 37.19±2.77 ng/108 cells로 변화시 켰으며, 10 μM 이상의 농도에서 유의하게 억제되었다(Fig.
4B).
Scoparone이 PI3K 및 Akt의 인산화에 미치는 효과 혈소판 세포 내 과립 방출에 관여하는 phosphoprotein인 PI3K 및 Akt의 인산화에 미치는 효과를 확인하였다. Fig.
5에 보이는 바와 같이 U46619는 intact cell에 비하여 PI3K 와 Akt의 인산화를 유의하게 증가시켰다. 그리고 U46619 로 인해 증가한 PI3K의 인산화는 scoparone이 30 μM 이상 인 농도에서 유의하게 감소하였다(Fig. 5). 또한 U46619는 PI3K 표적분자인 Akt의 인산화를 유의하게 증가시켰지만, scoparone이 10 μM 이상인 농도에서 유의하게 감소하였다 (Fig. 5). 이는 U46619에 의해 촉진되는 PI3K와 Akt의 인 산화를 scoparone이 억제한다는 것을 보여주는 결과이다.
Scoparone이 MAPKs(ERK, JNK 및 p38)의 인산화에 미치 는 효과
혈소판 세포 내 과립 방출과 TXA2 생성에 관여하는 pho- sphoprotein인 MAPKs(ERK, JNK 및 p38)의 인산화에 미 치는 scoparone의 효과를 확인하였다. Fig. 6에 보이는 바
Fig. 5. Effects of scoparone on PI3K and Akt phosphorylation.
Western blotting was determined as described in “Materials and Methods” section. Data are expressed as the mean±SD (n=4).
#P<0.05 compared with no-stimulated platelets. *P<0.05 and
**P<0.001 compared with the U46619-stimulated platelets.
Fig. 6. Effects of scoparone on MAPKs phosphorylation. Wes- tern blotting was determined as described in “Materials and Meth- ods” section. Data are expressed as the mean±SD (n=4). #P<0.05 compared with no-stimulated platelets. *P<0.05 and **P<0.001 compared with the U46619-stimulated platelets.
와 같이 U46619는 intact cell에 비하여 JNK 및 p38의 인산 화를 유의하게 증가시켰으며, ERK의 인산화에는 유의한 영 향을 미치지 않았다. 그리고 U46619에 의해 증가한 JNK 및 p38의 인산화는 scoparone이 10 μM 이상인 농도에서 유의 하게 억제되었다(Fig. 6). 또한 scoparone은 50 μM에서 ERK의 인산화를 유의하게 억제하였다(Fig. 6). 이는 sco- parone이 MAPKs로 알려진 ERK, JNK 및 p38의 인산화를 억제함으로써 혈소판 응집의 신호전달 과정을 조절한다는 것을 보여주는 결과이다.
고 찰
혈소판의 활성화가 일어나는 데 있어서 scoparone의 작 용이 보고된 바가 있지만(Lee, 2020), 혈소판 응집과 그 과 정에 일어나는 다양한 신호전달 물질, 특히 phosphopro- tein이 미치는 효과에 관한 연구가 미흡하였기에 본 연구에 서는 이를 확실히 규명하고자 하였다.
혈소판 세포 내 신호전달 과정에서 작용한다고 알려진 phosphoprotein으로 PI3K/Akt 경로가 잘 알려져 있는데, 이들의 인산화는 혈소판 내 dense 과립의 분비 및 혈소판 응집을 포함하는 혈소판 기능의 조절에 주요한 역할을 하는
것으로 보고되어 있다(Chuang 등, 2013). 이와 함께 MAPKs 가 인산화 효소로서 잘 알려져 있는데 ERK, JNK 및 p38 MAPK가 이에 해당하며, 혈소판의 활성화와 응집반응에서 의 기능이 잘 알려져 있다(Adam 등, 2008). 이들 MAPKs는 사람 혈소판에서 검출되는데 여러 agonists에 의해 혈소판 이 활성화될 때 인산화 과정을 통해 활성을 띤다고 보고되어 있다(Bugaud 등, 1990; Kramer 등, 1995; Nadal-Woll- bold 등, 2002). Chang 등(2011)의 연구에 따르면 p38과 같은 MAPKs의 인산화가 TXA2의 전구체인 arachidonic acid의 방출과 TXA2의 생성에 있어 결정적으로 작용하여 혈소판 응집을 유발하는 것으로 알려져 있다. 혈소판 억제작 용에 대한 성분이나 물질을 평가함에 있어 중요한 지표로 확인하는 것이 TXA2 생성량인데, 이는 TXA2가 주변의 다 른 혈소판들을 추가로 활성화 및 응집을 일으키는 강력한 autacoid로 작용하기 때문이다. 따라서 TXA2의 생성을 억 제하는 물질들이 항혈소판 물질로써 유용하게 사용되고 있 으며, 그 예로 aspirin 및 ozagrel과 같은 물질들이 알려져 있다(Cipollone 등, 1997; Patrono, 2001).
본 연구에서 scoparone은 U46619가 유도한 혈소판 응 집에 있어서 14.05 μM의 IC50으로 그 효과가 강력하였다
(Fig. 2). Scoparone이 혈소판 응집반응에 있어서 중요한 지표인 TXA2의 생성과 혈소판 내 과립 분비(ATP 및 sero- tonin 방출)에 미치는 영향을 측정하였다. 또한 scoparone 이 PI3K/ Akt 및 MAPKs의 인산화 조절에 관여하는지 규명 함으로써 그 상관관계를 밝히고자 하였다. 그 결과 scopar- one이 U46619에 의해 강하게 증가한 TXA2의 생성을 농도 의존적으로 억제한다는 것을 확인하였고, 세포 내 과립 분비 의 지표인 ATP 및 serotonin 방출이 scoparone에 의해 강 하게 감소하였다(Fig. 4). 또한 신호전달 물질로서 이들을 조절한다고 알려진 phosphoprotein인 PI3K/Akt와 MAPKs 의 인산화가 scoparone에 의해서 유의적으로 억제되는 결 과를 확인하였다. 이는 scoparone이 PI3K/Akt 및 MAPKs 와 같은 phosphoprotein의 인산화를 저해함으로써 TXA2 생성과 세포 내 과립 분비(ATP 및 serotonin 방출)를 감소시 킴으로써 혈소판 응집 억제 효과를 가지는 것으로 사료된다.
결론적으로 본 연구에서는 scoparone이 PI3K/Akt 및 MAPKs와 같은 신호전달 과정에 작용하는 phosphoprotein 의 인산화를 조절하는 항혈소판제로서의 가치가 있다는 것 을 확인하였다. 그러므로 scoparone은 혈소판 응집에 의해 유발되는 심혈관계 질환에 있어서 효과적인 치료제 및 예방 약물로서 유용한 가치가 있음을 제시한다.
요 약
혈관이 손상되었을 경우 혈액의 손실을 최소화하고 정상적 으로 순환을 유지하기 위하여 신속한 지혈 반응이 일어나야 하며, 이때 혈소판 활성화 및 응집반응이 필수적이다. 그러 나 과도하거나 비정상적인 혈소판 응집은 혈전증, 동맥경화 증, 뇌졸중, 죽상동맥경화증과 같은 심혈관계 질환을 유발하 는 요인이 되기도 한다. 그러므로 혈소판 활성화를 조절하여 응집반응을 억제할 수 있는 물질의 탐색은 심혈관계 질환의 예방 및 치료를 위해 중요하다. Artemisia 또는 Scopolia 속 식물의 뿌리에서 주로 발견되는 scoparone은 면역 억제 및 혈관 이완에 있어서 약리학적인 효과가 보고되었지만, 혈 소판 응집 및 그 기전에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구는 scoparone이 U46619에 의해 유도한 사람 혈소판 응집에 미치는 영향과 이를 주요하게 조절하는 TXA2 생성 및 세포 내 과립 분비(ATP 및 serotonin)에 미치는 영향을 확인하였다. 또한 scoparone이 혈소판 응집반응에서 신호 전달 과정에 작용하는 phosphoprotein인 PI3K/Akt 및 MAPKs의 인산화에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 scoparone은 PI3K/Akt 및 MAPKs의 인산화를 유의하게 억제하였으며, 이는 TXA2 생성과 세포 내 과립 분비(ATP 및 serotonin) 감소를 통해 결과적으로 혈소판 응집을 유의 적으로 억제하였다. 따라서 우리는 scoparone이 PI3K/Akt 및 MAPKs와 같은 phosphoprotein의 인산화를 조절하는 항혈소판 물질로서 혈소판이 유래하는 심혈관계 질환의 예 방 및 치료제로서 가치가 있음을 제안한다.
감사의 글
이 논문은 2020년도 남서울대학교 학술연구비 지원에 의해 연구되었음.
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