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올레오칸탈

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목차

1. 개요

올레오칸탈은 엑스트라 버진 올리브 오일에 함유된 화합물로, 항염증 및 항산화 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 비스테로이드성 소염 진통제와 유사하게 사이클로옥시게나아제(COX)를 억제하며, 지중해식 식단과 관련된 심장병 및 알츠하이머병 발병률 감소에 기여할 가능성이 제기되었다. 또한, TRPA1 이온 통로를 활성화하여 엑스트라 버진 올리브 오일을 섭취할 때 작열감을 유발하며, 염증성 및 퇴행성 관절 질환 치료제로서의 가능성도 연구되고 있다. 올레오칸탈은 암세포를 제거하고, mTOR 및 c-Met을 억제하여 항암 효과를 보이며, 알츠하이머병 관련 베타-아밀로이드 축적을 감소시키는 데 기여할 수 있다는 연구 결과도 있다. 현재는 약물로 사용되지 않지만, C-Met 억제제, 유전성 치은 섬유종증 치료제, 단일클론 항체로의 활용 가능성이 연구되고 있다.

2. 항염 효과

올레오칸탈은 생체 외 실험에서 항염증 및 항산화 효과를 갖는 것으로 밝혀졌다. 엑스트라 버진 올리브유를 매일 50g씩 섭취하면 올레오칸탈이 체내에 흡수되는데, 그 생체 외 항염 효과는 이부프로펜 성인량의 1/10과 비슷하다. 소량을 장기간 섭취하면 심장병과 알츠하이머병 발생률 감소에 기여할 수 있다는 주장이 있으며, 이는 지중해식 식단과도 관련이 있다. 그러나 올레오칸탈의 흡수, 대사, 체내 분포 특성은 아직 명확히 밝혀지지 않았으며, 생체 외 효과가 체내에서도 동일하게 발현되는지는 알려지지 않았다.[4]

최근 연구에 따르면 올레오칸탈은 염증성 및 퇴행성 관절 질환 치료에도 효과가 있을 수 있다. 세포 활성도에 영향을 주지 않으면서 J774 대식세포 내 LPS 유발 산화질소 생성을 억제하며, ATDC5 연골세포와 J774 대식세포 내 단백질 합성과 MIP-1α 및 IL-6 mRNA 발현도 억제한다. 또한 LPS 자극 대식세포의 IL-1β, TNF-α 및 GM-CSF 단백질 합성도 막는다.[8]

2. 1. 작용 기전

올레오칸탈은 생체 외 실험에서 항염증 및 항산화 효과를 가지는 것으로 밝혀졌다. 일반적인 비스테로이드성 소염 진통제와 유사하게, 사이클로옥시게나아제 (COX)의 비선택적 억제제이다. 엑스트라 버진 올리브유 50g (3과 1/2 테이블스푼 이상)에는 성인 이부프로펜 용량의 1/10과 유사한 ''생체 외'' 항염증 효과를 가진 올레오칸탈이 함유되어 있다.[1] 따라서 소량을 장기간 섭취하는 것이 지중해식 식단과 관련된 심장병 및 알츠하이머병의 낮은 발병률에 부분적으로 기여할 수 있다고 제시된다.[2][3] 그러나 50g은 대부분의 소비자에게 많은 양의 올리브 오일이며, 올레오칸탈의 흡수, 대사 및 분포는 잘 알려져 있지 않으며, 이러한 ''생체 외'' 효과가 실제로 체내에서 발생하는지는 알려져 있지 않다.[4]

올레오칸탈은 TRPA1 이온 채널의 활성제이며, 이는 이부프로펜에 의해 활성화된다. 올레오칸탈은 엑스트라 버진 올리브 오일을 섭취할 때 타는 듯한 느낌을 주는 원인으로 밝혀졌다.[5][6]

최근 올레오칸탈이 염증성 퇴행성 관절 질환 치료에 치료제로써의 가능성을 보여준다는 사실이 밝혀졌다.[7] 올레오칸탈은 세포 생존에 영향을 미치지 않으면서 J774 대식세포에서 LPS에 의해 유도된 NO 생성을 억제한다. 또한 ATDC5 연골세포와 J774 대식세포 모두에서 MIP-1α 및 IL-6 mRNA 발현과 단백질 합성을 억제한다. 올레오칸탈은 또한 LPS로 자극된 대식세포에서 IL-1β, TNF-α 및 GM-CSF 단백질 합성을 억제한다.[8]

2. 2. 이부프로펜과의 비교

올레오칸탈은 생체 외 실험에서 항염증 및 항산화 효과를 갖는 것으로 밝혀졌으며, 비스테로이드성 소염 진통제와 유사하게 비선택적 사이클로옥시게나아제 (COX) 억제제이다. 엑스트라 버진 올리브유 50g(세 큰술 반) 섭취 시, 올레오칸탈은 이부프로펜 성인량의 1/10과 비슷한 생체 외 항염 효과를 나타낸다.[1] 소량을 장기간 섭취하면 심장병 및 알츠하이머병 발생률 감소에 기여할 수 있다는 주장이 있으며, 이는 지중해식 식단과도 관련이 있다.[2][3] 그러나 올레오칸탈의 흡수, 대사, 체내 분포 특성은 아직 명확히 밝혀지지 않았으며, 생체 외 효과가 체내에서도 동일하게 발현되는지는 알려지지 않았다.[4]

올레오칸탈은 이부프로펜에 의해 활성화되는 TRPA1 이온 통로의 활성제이기도 하다. 엑스트라 버진 올리브유 섭취 시 느껴지는 작열감은 이 때문으로 보인다.[5][6]

2. 3. TRPA1 활성화

올레오칸탈은 TRPA1 이온 통로의 활성제이며, 이는 이부프로펜에 의해 활성화된다. 올레오칸탈은 엑스트라 버진 올리브 오일을 섭취할 때 타는 듯한 느낌을 주는 원인으로 밝혀졌다.[5][6]

2. 4. 염증성 관절 질환 치료 가능성

최근 올레오칸탈이 염증성 및 퇴행성 관절 질환 치료에 치료제로서의 가능성을 보여준다는 사실이 밝혀졌다.[7] 올레오칸탈은 세포 생존에 영향을 미치지 않으면서 J774 대식세포에서 LPS에 의해 유도된 NO 생성을 억제한다. 또한 ATDC5 연골세포와 J774 대식세포 모두에서 MIP-1α 및 IL-6 mRNA 발현과 단백질 합성을 억제한다. 올레오칸탈은 또한 LPS로 자극된 대식세포에서 IL-1β, TNF-α 및 GM-CSF 단백질 합성을 억제한다.[8]

3. 항암 효과

올레오칸탈은 시험관 내 실험에서 다양한 인체 암세포를 선택적으로 제거하고, 건강한 세포에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.[9] 암세포의 아폽토시스(세포 자멸)를 유도하는 데 30분에서 1시간밖에 걸리지 않아, 일반적인 세포 자멸 시간(16~24시간)보다 훨씬 빨랐다.[10]

올레오칸탈은 암세포의 리소좀을 파괴하여 세포 사멸을 유도하며, 포유류 라파마이신 표적 단백질(mTOR) 및 티로신 키나아제 수용체인 c-Met을 억제하는 기전을 통해 항암 효과를 나타낸다. 특히, mTOR 억제는 올레오칸탈의 항암 및 신경 보호 효과에 중요한 역할을 하는 것으로 보인다.[11] [12]

3. 1. 암세포 사멸 기전

올레오칸탈은 시험관 내 실험에서 다른 세포에 악영향 없이 다양한 인체 암세포를 제거하는 것으로 밝혀졌다. 세포 자멸에는 보통 16~24시간이 걸리지만, 올레오칸탈을 사용하면 30분에서 1시간 이내로 단축된다. 올레오칸탈은 암세포 노폐물을 담고 있는 리소좀을 뚫어 암세포 제거 효소를 방출한다. 건강한 세포는 올레오칸탈 투여 시 일시적으로 생명 주기가 멈추지만, 24시간 후에는 정상으로 돌아온다.[9]

올레오칸탈은 포유류 라파마이신 표적 단백질(mTOR)의 효소 활성을 억제하며(IC50=708nM), 투여량에 비례하여 낮은 마이크로몰 농도에서 일부 유방암 세포계의 성장을 방해한다. 특히, 올레오칸탈 요법에 따라 전이성 유방암세포계(MDA-MB-231)에서 인산화 mTOR 하향 조절 효과가 두드러지게 나타났다. 이는 올레오칸탈의 항암 및 신경 보호 효과에 mTOR 억제가 기여한다는 것을 시사한다.

올레오칸탈은 다양한 종류의 인간 암세포를 손상 없이 죽일 수 있으며, 건강한 세포는 무해하게 유지한다.[10] 아폽토시스는 16~24시간이 소요되는 반면, 올레오칸탈은 30분에서 1시간 이내에 작용한다. 올레오칸탈은 세포의 폐기물을 저장하는 용기인 암세포의 리소좀을 관통하여 세포를 죽이는 효소를 방출한다. 건강한 세포에 올레오칸탈을 적용하면 생명 주기에서 일시적인 중단이 발생했지만, 24시간 후에는 정상으로 돌아왔다.[11]

세포 아폽토시스는 리소좀 막을 아크리딘 오렌지로 처리하여 검사한다. 아크리딘 오렌지는 손상되지 않은 리소좀에서 농도가 증가하면 붉은 형광색을 낸다. 올레오칸탈은 아폽토시스를 나타내는 붉은 형광색을 약화시키지만, 비암성 세포는 아폽토시스를 경험하지 않는다. 이는 리소좀 막 투과로 인해 암세포 사멸을 촉진한 결과이다. 리소좀 막 투과는 비암성 세포에서는 올레오칸탈에 의해 활성화되지 않는다.

또한, 올레오칸탈은 시험관 내에서 다양한 세포 유형의 증식에 중요한 티로신 키나아제 수용체인 c-met을 억제하는 것으로 나타났다. 올레오칸탈은 48시간 동안 건강한 대조 세포에 유해한 영향을 미치지 않았으며, 이는 MB-231 유방암 세포에서 c-met 억제에 걸린 시간과 동일했다. 세포는 G1 단계에서 세포 주기 정지를 강요받아, 이 고도로 침윤적인 세포주의 생존력을 효과적으로 감소시킨다.[12]

3. 2. 선택적 세포 독성

올레오칸탈은 시험관 내 실험에서 다른 세포에 악영향을 주지 않으면서 다양한 인체 암세포를 제거할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 세포가 스스로 죽는 데(아폽토시스)는 16~24시간이 걸리지만, 올레오칸탈을 사용하면 이 시간이 30분에서 1시간으로 줄어든다. 올레오칸탈은 암세포의 노폐물을 담고 있는 리소좀을 뚫어 세포를 죽이는 효소를 방출한다.[9] 건강한 세포는 올레오칸탈 투여 시 일시적으로 생명 주기가 멈췄지만, 24시간 후에는 정상으로 돌아왔다.[10]

세포 아폽토시스는 리소좀 막을 아크리딘 오렌지로 처리하여 검사한다. 아크리딘 오렌지는 손상되지 않은 리소좀에서 농도가 높아지면 붉은 형광색을 낸다. 올레오칸탈은 아폽토시스를 나타내는 붉은 형광색을 약화시키지만, 비암성 세포는 아폽토시스를 겪지 않는다. 이는 리소좀 막 투과로 인해 암세포가 죽기 때문이다. 리소좀 막 투과는 비암성 세포에서는 올레오칸탈에 의해 활성화되지 않는다.[11]

또한, 올레오칸탈은 시험관 내에서 다양한 세포 유형의 증식에 중요한 티로신 키나아제 수용체인 c-met을 억제하는 것으로 나타났다. 올레오칸탈은 48시간 동안 건강한 대조 세포에 유해한 영향을 미치지 않았으며, 이는 MB-231 유방암 세포에서 c-met 억제에 걸린 시간과 동일했다. 세포는 G1 단계에서 세포 주기 정지를 강요받아, 이 침윤성이 높은 세포주의 생존력을 효과적으로 감소시킨다.[12]

올레오칸탈은 포유류 라파마이신 표적 단백질(mTOR)의 효소 활성을 억제하며(IC50=708nM) 투여량에 비례해서 낮은 마이크로몰 농도로 몇몇 유방암세포계 성장을 방해하는데, 올레오칸탈 요법에 따라 전이성 유방암세포계(MDA-MB-231) 내의 인산화 mTOR 하향조절 효과가 두드러지게 나타난 것으로 밝혀졌다. 이러한 연구 결과는 올레오칸탈이 갖는 것으로 보고된 항암 및 신경 보호 효과에 mTOR 억제가 기여 요인 중 하나로 작용한다는 사실을 크게 시사한다.

3. 3. mTOR 억제

올레오칸탈은 시험관 내 실험(in vitro)에서 다른 세포에 악영향을 미치지 않으면서 다양한 인체 암세포를 제거할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 세포가 스스로 죽는 데(세포 자멸)는 16~24시간이 필요하지만, 올레오칸탈을 사용하면 이 시간이 30분에서 1시간으로 줄어든다. 암세포의 리소좀은 암세포 노폐물을 담는 곳인데, 올레오칸탈은 암세포 제거 효소를 방출하면서 이 리소좀을 뚫는다. 건강한 세포는 올레오칸탈 투여 시 세포 주기가 일시적으로 멈췄지만 24시간 후에는 정상으로 돌아왔다.

올레오칸탈은 포유류 라파마이신 표적 단백질(mTOR)의 효소 활성을 억제하며(IC50=708nM), 투여량에 비례해서 낮은 마이크로몰 농도로 몇몇 유방암 세포 계통의 성장을 방해한다. 특히 올레오칸탈 요법에 따라 전이성 유방암 세포 계통(MDA-MB-231)에서 인산화 mTOR의 하향 조절 효과가 두드러지게 나타났다. 이러한 연구 결과는 올레오칸탈의 항암 및 신경 보호 효과에 mTOR 억제가 기여 요인 중 하나로 작용한다는 것을 시사한다.

3. 4. c-Met 억제

올레오칸탈은 다양한 종류의 인간 암세포를 손상 없이 죽일 수 있으며, 건강한 세포는 무해하게 유지한다.[9] 아폽토시스는 16~24시간이 소요되는 반면, 올레오칸탈은 30분에서 1시간 이내에 작용한다. 올레오칸탈은 세포의 폐기물을 저장하는 용기인 암세포의 리소좀을 관통하여 세포를 죽이는 효소를 방출한다. 건강한 세포에 올레오칸탈을 적용하면 생명 주기에서 일시적인 중단이 발생했지만, 24시간 후에는 정상으로 돌아왔다.[10]

세포 아폽토시스는 리소좀 막을 아크리딘 오렌지로 처리하여 검사한다. 아크리딘 오렌지는 손상되지 않은 리소좀에서 농도가 증가하면 붉은 형광색을 낸다. 올레오칸탈은 아폽토시스를 나타내는 붉은 형광색을 약화시키지만, 비암성 세포는 아폽토시스를 경험하지 않는다. 이는 리소좀 막 투과로 인해 암세포 사멸을 촉진한 결과이다. 리소좀 막 투과는 비암성 세포에서는 올레오칸탈에 의해 활성화되지 않는다.[11]

또한, 올레오칸탈은 시험관 내에서 다양한 세포 유형의 증식에 중요한 티로신 키나아제 수용체인 c-met을 억제하는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 발견한 동일한 연구에서 올레오칸탈은 48시간 동안 건강한 대조 세포에 유해한 영향을 미치지 않았으며, 이는 MB-231 유방암 세포에서 c-met 억제에 걸린 시간과 동일했다. 세포는 G1 단계에서 세포 주기 정지를 강요받아, 이 고도로 침윤적인 세포주의 생존력을 효과적으로 감소시킨다.[12]

4. 알츠하이머병 예방 효과

올레오칸탈은 P-당단백질과 LRP1의 상향 조절을 통해 알츠하이머병과 관련있는 베타-아밀로이드 단백질의 누적을 줄여준다.[3]

4. 1. 베타-아밀로이드 축적 억제

동물 모델 연구에 따르면 올레오칸탈은 P-당단백질과 LRP1의 상향 조절을 통해 알츠하이머병과 관련있는 베타-아밀로이드 단백질의 축적을 감소시킬 수 있다고 한다.[3]

5. 기타 잠재적 의학 용도

현재 약물로 투여되지는 않지만, 올레오칸탈은 C-Met의 소분자 약물 억제제, 유전성 치은 섬유종증(HGF) 및 C-Met에 대한 잠재적 단일클론 항체로 사용하기 위한 연구가 진행되고 있다.[1]

5. 1. C-Met 억제제

올레오칸탈은 C-Met의 소분자 약물 억제제로 사용하기 위한 많은 전략이 연구되고 있으며, 유전성 치은 섬유종증(HGF) 및 C-Met에 대한 잠재적 단일클론 항체로도 사용될 수 있다.[1]

5. 2. 유전성 치은 섬유종증(HGF) 치료제

현재 약물로 투여되지는 않지만, 올레오칸탈을 C-Met의 소분자 약물 억제제로 사용하기 위한 많은 전략이 연구되고 있으며, 유전성 치은 섬유종증(HGF) 및 C-Met에 대한 잠재적 단일클론 항체로도 사용될 수 있다.

5. 3. 단일클론 항체

올레오칸탈을 C-Met의 소분자 약물 억제제로 사용하기 위한 많은 전략이 연구되고 있으며, 유전성 치은 섬유종증(HGF) 및 C-Met에 대한 잠재적 단일클론 항체로도 사용될 수 있다.

참조

[1] 논문 Extra-virgin olive oil mimics painkiller Nature Publishing Group 2005-08-31
[2] 논문 Phytochemistry: ibuprofen-like activity in extra-virgin olive oil 2005-09
[3] 논문 Olive-Oil-Derived Oleocanthal Enhances β-Amyloid Clearance as a Potential Neuroprotective Mechanism against Alzheimer's Disease: In Vitro and in Vivo Studies. 2013-02-25
[4] 논문 Oleocanthal in olive oil: Between myth and reality 2006-01
[5] 논문 Unusual pungency from extra-virgin olive oil is attributable to restricted spatial expression of the receptor of oleocanthal 2011-01
[6] 논문 Sensory characterization of the irritant properties of oleocanthal, a natural anti-inflammatory agent in extra virgin olive oils 2009-05
[7] 논문 Effect of oleocanthal and its derivatives on inflammatory response induced by lipopolysaccharide in a murine chondrocyte cell line
[8] 논문 Further evidence for the anti-inflammatory activity of oleocanthal: Inhibition of MIP-1α and IL-6 in J774 macrophages and in ATDC5 chondrocytes
[9] 웹사이트 Olive Oil Compound Kills Cancer Cells Within an Hour http://www.zmescienc[...] 2015-02-20
[10] 뉴스 Olive oil ingredient leads cancer cells to their death http://www.gizmag.co[...] 2015-02-19
[11] 논문 "(-)-Oleocanthal rapidly and selectively induces cancer cell death via lysosomal membrane permeabilization" https://academicwork[...] 2018-05-03
[12] 논문 Olive Phenolics as c-Met Inhibitors: (-)-Oleocanthal Attenuates Cell Proliferation, Invasiveness, and Tumor Growth in Breast Cancer Models http://europepmc.org[...] 2014-05-21
[13] 웹사이트 オリーブ油の苦み成分に鎮痛薬に似た薬理作用、米研究チームが発見 http://www.hokuriku-[...]
[14] 웹사이트 drug discovery@nature.com http://www.nature.co[...]


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