SK-N-BE(2)세포주에서 인슐린에 의한 H2O2의 생성과 세포사멸에 관한 연구

Abstract

SK-N-BE(2) 세포는 신호 전달 과정에 이상이 있는 세포로 인슐린에 의하여 수용체가 활성화되어도 ras와 결합하지 못하는, ras를 경유하는 신호 전달 과정에 문제가 있음이 알려진 세포이다. 그러나 BE(2)에서 세포의 사멸을 억제하는 PI-3 kinase의 활성화는 인슐린에 의하여 정상적으로 활성화가 됨이 알려져 있는데, 이렇게 인슐린에 의하여 PI-3 kinase가 활성화되어도 BE(2) 세포는 serum deprivation 시에 인슐린에 의하여 세포 사멸이 촉진됨이 확인되어있다. 그러나 같은 neuroblastoma인 SK-N-SH에서는 인슐린에 의하여 PI-3 kinase의 활성도 일어나고 serum deprivation시에 인슐린에 의하여 세포 사멸 또한 억제되는 것을 관찰 할 수 있었다. SH 세포에서는 인슐린이 세포 사멸을 억제하지만 BE(2) 세포에서는 인슐린에 의해 세포 사멸이 촉진되는 원인에 대하여 알아보기 위하여 인슐린에 의하여 세포 내에서 일어나는 H_2O_2 의 농도 변화를 BE(2) 세포와 SH 세포에서 비교하였다. 결과 인슐린에 의해서 SH 세포에서는 세포 안에서의 H_2O_2의 생성이 증가하였으나 BE(2) 세포에서는 인슐린에 의해 H_2O_2의 생성이 감소하였다. 또한 BE(2) 세포의 serum deprivation시에 인슐린에 의하여 촉진되는 세포 사멸이 H_2O_2를 첨가해 주었을 때에는 억제되는 것을 알 수 있었다. BE(2) 세포에서 인슐린에 의하여 H_2O_2 가 생성되지 않는 것은 wild type의 Rac 1 protein이나 V12 Rac 1 protein에 의하여 다시 회복될 수 있으며 N17 Rac 1 protein에서는 회복되지 않았다. 이러한 결과는 BE(2) 세포에서 serum deprivation시에 인슐린에 의하여 촉진되는 세포 사멸은 BE(2) 세포 내부에서 H_2O_2를 생성하는데 결함이 있어 나타나며 BE(2)에서의 H_2O_2 생성 결함은 Rac 1 protein과 관련되어 있음을 알 수 있다. ; Effect of insulin on cell death induced by serum deprivation was examined in SK-N-BE(2) and SK-N-SH human neuroblastoma cell lines. Insulin suppressed cell death by serum deprivation in SH cell line, however, accelerated cell death in BE(2) cell line. To address why insulin stimulates cell death by serum deprivation in BE(2) cells, we examined insulin mediated signaling in two cell lines. Phosphatidylinositol 3-kinase (PI3-kinase) was normally activated by insulin in both cell lines. H_2O_2 generation increased in response to insulin in SH cells, but not in BE(2) cell. When BE(2) cells were cultured in serum-free media in the presence of exogenous H_2O_2, cell death was suppressed by insulin. The generation of H2O2 by insulin in BE(2) cells was restored with transfection of wild type Rac1 or constitutively active Rac 1(V12) but not in cells transfected with dominant-negative Rac (N17). These result indicate that the failure of H_2O_2 generation in BE(2) cells in response to insulin could be a reason for the acceleration of the cell death for the acceleration of cell death induced by serum deprivation.