암 줄기세포의 대사 조절을 표적하는 전략은 암 치료를 위한 유망한 치료 접근으로 부상하고 있다. 유방암 줄기세포(BCSCs)는 방사선 및 다제내성에 있어 주요 역할을 하는 독특한 대사 기계를 발현한다. 따라서 BCSCs의 에너지 이용과 관련된 기전을 규명하는 것은 이들을 제거하기 위한 치료 전략의 효과를 향상시킬 수 있다. 본 연구는 인간 유방암 유래 MCF-7 줄기세포(MCF-7SCs)에서 포도(자몽) 유래 생리활성 성분인 노트카톤(nootkatone)이 포도당 대사 및 줄기성(stemness) 특성 조절에 미치는 기능, 그리고 포도당 대사 기계를 명확히 하기 위해 수행되었다. 동물(생체 내) 실험, 전사체(transcriptomic) 분석, seahorse XF 분석, MTT assay, Western blotting, 마멈스피어(mammosphere) 형성, 상처 치유(wound healing), 침윤(invasion) 분석, 유세포분석(flow cytometric analysis), 역전사 정량 중합효소 연쇄반응(reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction), 및 실리코(in silico) 도킹 실험을 실시하였다. MCF-7SCs는 모세포인 MCF-7 세포에 비해 종양형성 능력이 더 높았고 줄기성 및 해당(glycolysis) 신호전달 경로와 관련된 유전자들이 풍부하게(농축되어) 나타나는 독특한 유전자 프로파일을 보였으며, 이는 MCF-7SCs가 에너지 공급을 위해 산화적 인산화(OXPHOS)보다는 해당작용(glycolysis)을 사용함을 시사한다. 노트카톤은 AMPK 활성화를 통해 포도당 대사를 억제하고 MCF-7SCs의 줄기성 특성을 감소시켰다. 실리코 도킹 분석에서는 노트카톤이 AMPK의 활성 부위(active site)에 효율적으로 결합함이 확인되었다. 따라서 본 연구는 AMPK 활성화를 통한 포도당 대사 조절이 BCSCs를 표적하는 매력적인 목표가 될 수 있음을 나타낸다.
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