Effects of Lactobacillus plantarum L14 extract on viability and migration of human malignant melanoma cells

Abstract

Human malignant melanoma is the most aggressive type of skin cancers with high metastatic ability. Despite several traditional therapies, the mortality rate remains still high. Lactobacillus plantarum (L. plantarum), a species of the lactic acid bacteria, is being studied for cancer treatment. However, there are few researches about the relationship between L. plantarum and human malignant melanoma. To investigate the effects of L. plantarum extract on melanoma, A375 human melanoma cells were used and treated with L. plantarum strain L14 extract. After the treatment, the viability, the migration ability, the molecular changes of migration- and apoptosis-related genes, and the cellular location of cytochrome c was confirmed. As a result, the L14 extract inhibited viability, migration of A375 cells as well as reduced the expression of epithelial-mesenchymal transition-related genes. Also, it was confirmed that the L14 extract promoted the intrinsic apoptosis of A375 cells. Collectively, the present study demonstrated that the L14 extract exerted anti-growth and -migration effects and induced apoptosis on A375 cells. Therefore, these data suggest that the L14 extract could be developed as an anti-cancer agent for melanoma.

인간 악성 흑색 종은 높은 전이능력을 가지고 있는 가장 공격적인 피부암 유형이다. 여러가지의 전통적인 치료 방법들이 있음에도 불구하고 사망률은 여전히 높다. Lactobacillus plantarum (L. plantarum)은 유산균의 하나로 암치료를 위해 연구가 되고 있다. 그러나 L. plantarum 추출물이 인간 악성 흑색종에서 어떤 영향을 끼치는 지에 대한 연구는 아직 보고된 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 L. plantarum이 인간 악성 흑색종 세포에 어떤 영향을 끼치는 지 확인 하고자 하였다. 이를 위해 L. plantarum 균주 L14 추출물을 인간 악성 흑색종 세포인 A375 세포에 다양한 농도로 처리하여 나타나는 효과를 세포생존능력 분석, 유전자 분석, 단백질 분석, 면역형광법과 세포이동능력 평가를 통해 분석하였고, 이와 같은 결과는 통계적 처리법을 통해 유의적인 차이를 확인하였다 . L14 추출물은 A375 세포에서 사람 피부 섬유아세포에서보다 낮은 농도에 민감하게 반응하여 생존능력을 떨어뜨렸고 A375 세포를 이용해 유도한 종양의 성장도 억제하였다. 이러한 결과는 증식관련 유전자와 세포사멸에 관련된 유전자 발현의 변화에 기인한 것임을 확인하였고 세포내 cytochrome c의 위치를 확인하여 L14 에 의한 세포사멸이 내인성 세포 사멸을 유도한다는 것을 확인하였다. 또한, L14 추출물이 A375의 세포이동을 억제하고 이동과 관련된 유전자의 발현 또한 억제하는 것을 확인하였다. 따라서, 이러한 연구 결과는 L14 추출물이 인간 악성 흑색종에 대한 항암 물질fh써 개발될 수 있음을 암시한다.