암 세포는 미토콘드리아의 작용을 억제하고있다

 

 

암 세포는 미토콘드리아의 작용을 억제하고있다

 

미토콘드리아는 모든 진핵 세포의 세포질에있는 세포 소기관에서 하나의 세포에 수백에서 수천 개 존재합니다. 미토콘드리아는 TCA 회로 (Krebs 사이클)에 관련된 효소와 전자 전달계와 ATP 합성에 관련된 효소 군이 존재하고 세포의 에너지 생산 공장과 같은 역할을 가지고 있습니다. 또한 세포 죽음 (아포토시스)의 실행 과정에서도 중요한 역할을하고 있습니다.

 

암세포는 무한히 증식하는 능력을 획득 한 세포입니다. 빨리 증식하기 위해서는보다 효율적인 에너지 생산을 실시하는 것이 좋은 것 같습니다. 포도당을 소모하는데, 왜 효율적인 에너지 생산 시스템 인 미토콘드리아의 산화 적 인산화를 사용하지 않고, 비효율적 인 혐기성 해당 계를 사용하는지 오랜 수수께끼였습니다. 

 

미토콘드리아에서 효율적으로 에너지 생산을 할 것이 세포의 증식에도 메리트가 있다고 생각되기 때문입니다. 그 대답의 하나가 "암 세포는 죽고 어렵게되고, 미토콘드리아의 활성을 억제 '라는 생각입니다. 증식 속도를 앞당기보다 죽음 어렵게하는 것이 암 세포가 살아남을 위해서는 장점이 있다는 것입니다.

 

암 검사법 PET (Positron Emission Tomography : 양전자 방출 단층 촬영)라는 것이 있습니다. 이것은 불소의 동위 원소로 표지 한 포도당 (18F-fluorodeoxy glucose : 플루오로 데 옥시 글루코스)을 주사하여이 약제가 암 조직에 모이는 곳을 이미지화함으로써 암의 유무와 위치를 결정하는 검사 법입니다. 정상 세포에 비해 포도당 (포도당)의 혼잡이 매우 높은 암 세포의 특성을 이용한 검사법입니다.

 

암 세포가 포도당을 많이 가져올 수는 오래전부터 알려져 있습니다. 암 세포는 활발하게 분열하기 때문에 정상 세포에 비해 에너지가 많이 필요하기 때문에 포도당을 더 소비해야하는 것은 쉽게 추측됩니다. 하지만 가장 중요한 이유는 암 세포는 산소를 사용하지 않는 비효율적인 방법 (혐기성 해당 계)에서 포도당에서 에너지를 생산하는 것입니다. 

 

정상적인 세포는 미토콘드리아에서 산소를 이용한 산화 적 인산화하는 방법으로 에너지를 생산하고 있습니다. 1 분자의 포도당에서 산화 적 인산화는 36 분자의 ATP를 생산 할 수 있는데, 혐기성 해당 계에서는 2 분자의 ATP 밖에 생산되지 않습니다. 따라서 혐기성 해당 계에서의 에너지 생산에 의존하는 암 세포에서 더 많은 포도당이 필요로되어있는 것입니다.

 

세포 분열하지 신경과 근육 세포를 제외한 정상 세포는 오래되거나 손상되거나하면 사멸하는 메커니즘으로 죽습니다. 이 세포 사멸을 실행할 때 미토콘드리아의 전자 전달계 및 산화 적 인산화에 관여하는 물질이 중요한 역할을하고 있습니다.

 

즉, 암세포는 사멸을 줄일 수있는 데 굳이 미토콘드리아의 산화 적 인산화를 억제하고, 필요한 에너지를 세포질에서 해당 계에 의존하고 있다는 것처럼 해석 할 수 있습니다.

 

암 세포에서 미토콘드리아의 기능 억제는 돌이킬 수없는 것이 아니라 기능을 가역적으로 정상으로 돌아 수 있다는 연구 결과가보고되고 있습니다. 그리고 암 세포의 미토콘드리아에서의 산화 적 인산화를 활성화하면 암세포의 아포토시스 (세포 사멸)이 발생하게된다 것으로보고되고 있습니다.

 

 

 

 

미토콘드리아를 활성화하면 암세포는 사멸

 

미토콘드리아의 전자 전달계에서 에너지 (ATP)를 생산하는 과정에서 다량의 활성 산소가 발생합니다. 즉 호흡으로 체내에 산소의 약 2 ~ 3 %는 전자 전달계에서의 에너지 대사시에 환원 된 슈퍼 옥사이드 음이온 (O 2 -), 과산화수소 (H 2 O 2), 수산기 라디칼 (· OH) 및 일 중항 산소 (1 O 2) 등의 활성 산소에 변화 것으로 알려져 있습니다. 미토콘드리아는 세포 내에서 활성 산소의 주요 원인이되고 있습니다.

 

미토콘드리아에서 발생하는 활성 산소는 CoQ10와 비타민 E와 비타민 C 등의 항산화 물질과 슈퍼 옥사이드 불균등 화 효소 (SOD)와 카탈라제 등 항산화 효소에 의해 삭제 된 활성 산소에 의한 장해가 발생하지 않도록하는 방어기구 이 세포에 포함되어 있습니다. 그러나 이러한 항산화 력이 부족하면 활성 산소에 의해 세포 내 DNA 나 단백질과 지질이 산화되어 세포의 장애 및 유전자 변이가 일어납니다.

 

암 세포는 미토콘드리아의 산화 적 인산화 반응이 저하되어 있기 때문에, 활성 산소의 생산이 적고, 따라서 세포의 본질적인 항산화 능력 (항산화 물질과 항산화 효소의 양)은 감소하고 있습니다. 따라서 TCA 회로를 활성화하여 미토콘드리아의 산소 소비를 증가 시키면 활성 산소의 생산량이 증가, 산화 스트레스가 증가하여 암 세포에 손상을주어 사멸시킬 수 있습니다