A seed coat extract of Yak-Kong as a potential alternative to selective aromatase modulator

Abstract

에스트로겐은 여성의 생식과 성적 발달에 중요한 역할을 하는 스테로이드 호르몬이다. 여성은 노화가 진행됨에 따라 난소의 기능이 저하되고 에스트로겐의 분비가 감소하므로, 정상적인 에스트로겐 수준을 유지하는 것이 여성 건강에 중요하다. 아로마타제는 에스트로겐 합성에 필수적 효소이며, 조직 특이적으로 발현한다. 선택적 아로마타제 조절제 (selective aromatase modulator; SAM)는 에스트로겐 합성을 필요로 하는 부위에서 아로마타제를 발현할 수 있고, 에스트로겐 의존성 암 조직에서 아로마타제 과발현을 억제할 수 있다. 따라서 본 연구의 목적은 갱년기 및 폐경기 여성의 에스트로겐 저하 증상을 개선하기 위해 체내에서 에스트로겐을 근본적으로 생성하고, 에스트로겐 생성이 필수적인 조직에서 아로마타제의 발현을 증가시키는 천연물을 발견하는 것이다. 더불어 아로마타제 발현을 조직 특이적으로 조절하는 선택적 아로마타제 조절제로서의 작용을 확인하고자 한다. 본 연구를 통해, 약콩껍질추출물이 사람의 부신 피질 암세포주인 NCI H295R 세포와 쥐의 난소에서 유래한 난포에서 17 베타-에스트라디올 생합성을 증가시키는 것을 관찰하였다. 약콩껍질추출물은 스테로이드 호르몬 생합성 경로에서 스테로이드 호르몬 생성 효소인 3β-HSD 와 CYP19A1 의 발현을 증가시킴으로써 17 베타-에스트라디올 생합성을 촉진하였다. 약콩껍질추출물은 부신 및 난소에서는 에스트로겐을 생합성 하였지만, 에스트로겐 의존성 암세포로 알려진 유방암 및 난소암세포에서는 세포 증식을 억제하였다. 더불어 H295R 세포에서 CYP19A1 의 발현을 증가시켰지만 단일 배양된 지방세포 및 유방암세포와 공동 배양된 지방세포에서 CYP19A1 의 발현에 영향을 주지 않았다. 결론적으로, 본 연구는 약콩껍질추출물이 조직 특이적으로 에스트로겐 생합성 및 아로마타제 발현을 촉진하는 에스트로겐 저하 증상 개선용 천연물 의약품 기능성 소재로 사용될 수 있음을 시사한다.

Estrogen is a steroid hormone that plays an important role in female reproductive function and sexual development. As women get older, the secretion of estrogen decreases and estrogen supplementation is crucial to alleviate symptoms related to estrogen deficiency. CYP19 (also called aromatase) is the key enzyme responsible for estrogen production and it is expressed in a tissue-specific manner. Aromatase should be expressed in sites that require estrogen synthesis and inhibited overexpression in estrogen-dependent cancer tissues. Therefore, it is necessary to investigate natural products that can supplement estrogen and regulate aromatase expression tissue specifically for menopausal womens health. In this study, we found that Yak-Kong seed coat extract increases 17β-estradiol production in human adrenocortical carcinoma NCI-H295R cells and mouse antral follicles. It promotes 17β-estradiol biosynthesis by increasing the protein and gene expression of CYP19A1 and 3β-HSD in steroidogenesis pathway. Furthermore, it suppresses proliferation of breast and ovarian cancer cells known as estrogen dependent cancer cells and regulates aromatase expression of adipocytes followed a different pattern from that of H295R cells. These results suggest that the extract of Yak Kong seed coat could be a potential alternative to selective aromatase modulator for menopausal women.