셀레니움은 필수영양소로서 건강을 유지하는데 근본적으로 중요하다. 수 십년 동안 셀레니움은 비타민 E와 함께 근육 무력증 (muscular dystrophy)과 혈관이상 (Vascular retardation)을 향상할 수 있는 요소로서 알려져왔다. 초기연구에서는 셀레니움이 정자 생산에 중요하여 생식능력과 깊은 관련을 가진다고 밝혀졌다. 셀레니움의 항산화 작용은 glutathione peroxidase를 필수로 여러 셀레니움 단백질에서 발단이 된다 (1). 셀레니움은 면역 기능을 유지시키는데 중요하고, 바이러스성 질병에 상당히 효과가 있다. 암의 발생과 성장을 억제하는 역학적 연구와 전임상(preclinical) 연구등이 높은 양의 셀레니움이 더 유익하다는 것을 입증하여준다. 근래에 Clark과 그의 동료가 연구한 결과는 획기적이며, 200ug의 셀레니움을 4년 반 동안 섭취한 결과, 암과 관련된 사망률이 40%가 감소하였다 (2). 셀레니움이 유방암, 전립선암, 대장암, 간암, 췌장암등에 효과가 있는 것은 어떤 특정조직이 아니라 생리적인 역할을 통하여 암을 예방하는 것으로 본다. 발암 물질의 대사뿐 아니라 암세포의 증식을 억제하는 것이 암을 억제하는 중요한 효과에서 온다고 한다. 여러 형태의 셀레니움이 암세포 성장을 억제하는데, 이는 셀레니움 물질이 대사되어 DNA 가닥을 끊고, 세포사멸을 유도하는것과 관련이 있다. 유도된 세포사멸(apoptosis)은 세포주기 조절 인자와 DNA 손상 유전자의 변화로서 세포주기를 억제하여 세포증식을 막는다. 세포사멸은 caspase 효소들의 활성화에 의해 일어나며, 활성산소가 매개체가 되어 이런 작용을 유도한다고 본다.
최근 본 연구진은 암예방에 효과적으로 알려진 M-methylselenocysteine (MSC)이 HL-60 세포의 사멸을 유도하고, 이때 활성산소종이 매우 중요한 역할을 한다고 밝혔다 (3). 세포에서 MSC의 흡수는 매우 빠르게 일어났으며 1시간 안에 최고조에 이르렀다. MSC를 처리한 결과 농도 의존적으로 세포의 활성의 감소가 일어났으며 이는 DNA 절단의 증가와 일치했다. Flow cytometer를 사용한 결과를 보면 MSC는 세포사멸을 나타내는 sub-G1의 증가를 보였다. 50 uM 의 MSC는 24 시간 되는 때에 약 48%의 세포사멸을 보였다. MSC는 미토콘드리아로부터 cytochrome c의 방출을 유도했고 caspase-3와 caspase-9을 활성화시켰다. MSC는 활성산소를 농도와 시간 의존적으로 증가시켰다. 한편 N-acetylcysteine, glutathione, deferoxamine은 MSC에 의해 유도된 세포사멸, DNA 절단, 활성산소종의 증가를 억제하였다. 이에 더해서 낮은 농도의 셀레나이트(3uM 이하)는 암세포의 침윤을 억제하였으며, 또한 HT1080 세포의 콜라젠 기질로의 점착을 억제하였다 (4). 더욱이 셀레나이트는 기질의 분해에 관여하는 matrix metalloproteinase-2, -9, urokinase type plasminogen activator의 발현을 억제했으며, 한편 tissue inhibitor of metalloproteinase-1의 발현은 증가시켰다. 이러한 셀레나이트의 효과는 NF-kB와 AP-1을 억제한 결과로 보여진다. 이러한 결과들은 셀레니움 화합물이 높은 농도에서는 암예방에 효과적이고, 낮은 농도에서도 암 침윤에 효과적이라는 것을 보여준다.
