선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 복분자의 기억력 감퇴 예방 및 개선제의 기능성 소재로서 개발 가능성을 조사하기 위해 스코폴라민으로 기억력을 감퇴시킨 동물 모델을 사용하여 복분자 물추출물의 기억력 개선 효과를 조사하고자 하였다.
제안 방법
- 실험동물은 온도 23±3℃, 상대습도 50±10%, 환기회수 10～15회/시간, 조명시간 12시간(08:00～20:00), 조도 150～300 Lux로 설정된 사육환경에서 사육하였다. 1주간의 적응 기간 동안 실험동물은 실험동물용 고형사료(Cargil Agri Purina, Inc., Seongnam, Korea)와 음수를 자유 섭취하도록 하였다. 1주간의 적응 기간을 거친 후 체중 감소가 없는 건강한 동물을 선별하여 난괴법에 의거하여 3개의 실험군(대조군, 스코폴라민 투여군, 스코폴라민＋복분자 물추출물 투여군)으로 분류하였고, 각 실험군 당 10마리의 실험동물을 사용하였다.
- , Seongnam, Korea)와 음수를 자유 섭취하도록 하였다. 1주간의 적응 기간을 거친 후 체중 감소가 없는 건강한 동물을 선별하여 난괴법에 의거하여 3개의 실험군(대조군, 스코폴라민 투여군, 스코폴라민＋복분자 물추출물 투여군)으로 분류하였고, 각 실험군 당 10마리의 실험동물을 사용하였다. 4주간의 실험기간 동안 실험동물에게는 AIN-76 사료(Research Diets Inc.
- 4주간 복분자 물추출물을 섭취시키고 훈련 30분 전에 스코폴라민(1 mg/kg body weight)을 투여한 후에 수동회피시험을 실시하여 복분자 물추출물이 학습 및 기억력에 미치는 영향을 측정하였다. 밝은 방과 어두운 방으로 나누어지고 바닥에는 전기충격을 줄 수 있는 수동회피상자(GEMINITM Avoidance System, San Diego Instruments, San Diego, CA, USA)를 사용하였다.
- 1주간의 적응 기간을 거친 후 체중 감소가 없는 건강한 동물을 선별하여 난괴법에 의거하여 3개의 실험군(대조군, 스코폴라민 투여군, 스코폴라민＋복분자 물추출물 투여군)으로 분류하였고, 각 실험군 당 10마리의 실험동물을 사용하였다. 4주간의 실험기간 동안 실험동물에게는 AIN-76 사료(Research Diets Inc., New Brunswick, NJ, USA)를 공급하였고, 사료와 물을 자유로이 섭취할 수 있게 하였다. 복분자 물추출물 투여군에는 체중과 식이섭취량에 근거하여 1일에 동물의 체중 1 kg당 복분자 물추출물 100 mg을 섭취할 수 있도록 사료에 복분자 물추출물을 사료에 혼합하여 4주간 공급하였다.
- 복분자 물추출물 투여군에는 체중과 식이섭취량에 근거하여 1일에 동물의 체중 1 kg당 복분자 물추출물 100 mg을 섭취할 수 있도록 사료에 복분자 물추출물을 사료에 혼합하여 4주간 공급하였다. 기억 손상을 유발하기 위해 인지시험 30분전에 스코폴라민(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)을 몸무게 1 kg당 1 mg이 되도록 복강투여 하였다. 본 연구에서의 모든 동물 실험은 한림대학교 동물실험윤리위원회의 승인 하에 수행되었다(Hallym 2010-58).
- , New Brunswick, NJ, USA)를 공급하였고, 사료와 물을 자유로이 섭취할 수 있게 하였다. 복분자 물추출물 투여군에는 체중과 식이섭취량에 근거하여 1일에 동물의 체중 1 kg당 복분자 물추출물 100 mg을 섭취할 수 있도록 사료에 복분자 물추출물을 사료에 혼합하여 4주간 공급하였다. 기억 손상을 유발하기 위해 인지시험 30분전에 스코폴라민(Sigma-Aldrich Co.
- 실험에 사용된 복분자는 미숙과 상태에서 수확하여 완전건조한 상태로써 한약재료상(Daekwang herbal medicine store, Chuncheon, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 복분자 물추출물을 제조하기 위해 건조된 시료를 pin mill (MYPM-0.1, Myeongwoo Micro System, Incheon, Korea)로 분쇄한 다음 300 g의 복분자를 3 L 둥근 플라스크에 넣고2 L의 증류수를 가한 후 95℃에서 3시간 동안 환류냉각기로 추출하였다. 추출물을 여과지로 여과한 다음 잔사에 증류수를 넣고 상기방법으로 2회 반복 추출하였고 총 3회에 걸쳐 얻어진 여액을 모아 동결건조 하여 분말화 하여 복분자 물추출물로 사용하였다.
- 복분자 물추출물이 공간 기억력에 미치는 영향을 조사하기 위해 수중미로시험을 실시하였다. 스코폴라민을 투여하지 않은 대조군에서는 1일째의 도피대를 찾아가는 시간인 평균탈출잠복기가 111±6초로 나타났고, 훈련이 반복됨에 따라 평균탈출잠복기는 유의적으로 감소하여 2, 3, 4일째의 탈출잠복기는 각각 71±10초, 57±12초 및 35±8초로 나타났다.
- 복분자 물추출물이 공간기억에 미치는 영향을 조사하기 위해 4주간 복분자 물추출물을 섭취시킨 후 4일 동안 시험하였고 시험 30분전에 스코폴라민(1 mg/kg body weight)을 투여한 후에 수중미로시험을 하였다. 수중미로시험은 Morris(24)가 제시한 방법에 따라 다음과 같이 실시하였다.
- 복분자 물추출물이 기억력에 미치는 영향을 조사하기 위해 스코폴라민을 투여하여 단기 기억력 감퇴를 유발한 동물 모델을 이용하여 수동회피시험을 실시하였다. 수동회피시험은 기억력 평가에 많이 사용되는 시험(27,28)으로 명시적 기억력을 반영한다.
- Acetylcholinesterase 활성 억제가 스코폴라민에 의해 유도된 기억력 감퇴 개선을 위한 방법으로 제안되고 있으며 heptyl physostigmine 등의 acetylcholinesterase 억제제가 스코폴라민에 유도된 기억력 감퇴 개선 효과가 있음이 보고되었다(30,31). 본 연구에서 복분자 물추출물이 스코폴라민에 유도된 기억력 감퇴 개선 효과가 있는 것이 관찰되어 뇌에서 기억력을 담당하는 주요 부위인 대뇌 피질과 해마 조직에서 복분자 물추출물이 acetylcholinesterase 활성에 미치는 영향을 조사하였고 그 결과를 Fig. 3에 나타내었다. 대뇌피질에서 스코폴라민을 투여한 경우 대조군에 비해 acetylcholinesterase 활성이 유의적으로 증가하였다.
- 현재까지 복분자가 인지능력 및 기억력에 미치는 영향에 대해 연구된 바가 없다. 본 연구에서는 복분자 물추출물이 기억력에 미치는 영향을 조사하기 위해 복분자 물추출물을 100 mg/kg body weight/day로 4주간 투여한 후 스코폴라민(1 mg/kg body weight)을 복강 주사하여 기억력 감퇴를 유발한 후 수동회피시험과 수중미로시험을 실시하여 복분자 물추출물의 기억력 개선 효과를 평가하였다. 수동회피실험에서 스코폴라민으로 기억력 감퇴를 유도한 경우 밝은 방에서의 체류시간이 현저히 짧아졌고 복분자 물추출물을 섭취한 군에서는 밝은 방에서의 체류 시간이 스코폴라민 투여군에 비해 현저히 증가하였다.
- 수조는 물(온도 22±2℃)로 채웠고, 도피대는 전체 수조를 4등분한 것 중 하나의 부채꼴 중앙에 놓았으며 도피대 상단이 수면 0.5 cm 밑에 위치하도록 하였다.
- 수중미로시험 종료 후 실험동물을 희생하여 뇌 조직을 적출한 후 대뇌피질 (cortex)와 해마(hippocampus)를 각각 분리하여 0.1 M phosphate buffer에 넣어 균질화하여 1,000×g에서 10분 동안 원심분리한 후 상등액을 효소원으로 사용하였다.
- 실험동물은 온도 23±3℃, 상대습도 50±10%, 환기회수 10～15회/시간, 조명시간 12시간(08:00～20:00), 조도 150～300 Lux로 설정된 사육환경에서 사육하였다.
- 수중미로시험은 실험동물이 수조 주변의 표지물을 기억하여 도피대를 찾아가기 때문에 주변 환경의 변화가 없도록 표지물을 실험기간 동안 일정하게 유지하였다. 실험동물이 도피대를 찾아가 10초 이상 머무는 경우 도피대를 찾아갈 때까지 소요되는 시간을 탈출잠복기(escape latency)로 하였으며, 이를 하루 2번 실시하여 나온 평균값을 평균 탈출잠복기(mean escape latency)로 하였다. 실험은 1일 2회씩 4일간 연속적으로 실시하였고, 실험동물이 도피대를 120초 이내에 찾지 못하면 동물을 도피대에 10초간 두었 다가 실험을 끝내고 탈출잠복기를 120초로 하였다.
- 실험동물이 도피대를 찾아가 10초 이상 머무는 경우 도피대를 찾아갈 때까지 소요되는 시간을 탈출잠복기(escape latency)로 하였으며, 이를 하루 2번 실시하여 나온 평균값을 평균 탈출잠복기(mean escape latency)로 하였다. 실험은 1일 2회씩 4일간 연속적으로 실시하였고, 실험동물이 도피대를 120초 이내에 찾지 못하면 동물을 도피대에 10초간 두었 다가 실험을 끝내고 탈출잠복기를 120초로 하였다.
- 30 mA의 전류를 바닥의 stainless grid를 통해 2초동안 흐르게 하여 전기충격을 주었다. 전기충격 24시간 후에 실험동물을 밝은 방에 다시 놓았을 때 어두운 방의 전기충격기억을 기억하여 어두운 방으로 가고 싶은 본성을 억제하여 밝은 방에서 체류하는 시간(step through latency)을 측정하였다(22,23).
- 1, Myeongwoo Micro System, Incheon, Korea)로 분쇄한 다음 300 g의 복분자를 3 L 둥근 플라스크에 넣고2 L의 증류수를 가한 후 95℃에서 3시간 동안 환류냉각기로 추출하였다. 추출물을 여과지로 여과한 다음 잔사에 증류수를 넣고 상기방법으로 2회 반복 추출하였고 총 3회에 걸쳐 얻어진 여액을 모아 동결건조 하여 분말화 하여 복분자 물추출물로 사용하였다. 복분자 물추출물의 수율은 20.
대상 데이터
- 실험에 사용된 복분자는 미숙과 상태에서 수확하여 완전건조한 상태로써 한약재료상(Daekwang herbal medicine store, Chuncheon, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 복분자 물추출물을 제조하기 위해 건조된 시료를 pin mill (MYPM-0.
- 수중미로시험은 Morris(24)가 제시한 방법에 따라 다음과 같이 실시하였다. 실험장비는 원형의 수조(stainless steel, 지름 150 cm, 높이 45 cm), 도피대(지름 10 cm, 높이 30 cm) 및 도피대의 위치를 기억할수 있는 4개의 표지물로 구성하였다. 수조는 물(온도 22±2℃)로 채웠고, 도피대는 전체 수조를 4등분한 것 중 하나의 부채꼴 중앙에 놓았으며 도피대 상단이 수면 0.
- 특정 병원체가 없는 체중이 20～25 g의 4주령 숫컷 생쥐(ICR계)를 오리엔트바이오(Seongnam, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 실험동물은 온도 23±3℃, 상대습도 50±10%, 환기회수 10～15회/시간, 조명시간 12시간(08:00～20:00), 조도 150～300 Lux로 설정된 사육환경에서 사육하였다.
데이터처리
- 수집된 결과는 SAS(Statistical Analysis System) Windows v. 9.1프로그램(SAS Institute, Cary, NC, USA)을 이용하여 통계분석하였으며, 각 실험군들의 평균치간의 유의성은 α=0.05수준에서 analysis of variance와 Duncan's multiple range test에 의해 분석하였다.
이론/모형
- Acetylcholinesterase의 활성은 Ellman's coupled en-zyme assay 방법(25)에 따라 측정하였다.
- 4주간 복분자 물추출물을 섭취시키고 훈련 30분 전에 스코폴라민(1 mg/kg body weight)을 투여한 후에 수동회피시험을 실시하여 복분자 물추출물이 학습 및 기억력에 미치는 영향을 측정하였다. 밝은 방과 어두운 방으로 나누어지고 바닥에는 전기충격을 줄 수 있는 수동회피상자(GEMINITM Avoidance System, San Diego Instruments, San Diego, CA, USA)를 사용하였다. 칸막이로 나누어진 구획의 한쪽에 조명을 켜고 실험동물을 넣어주면 주변을 살피다가 어두운구획으로 들어가게 되는데, 동물이 어두운 구획으로 넘어가는 즉시 0.
- 복분자 물추출물이 공간기억에 미치는 영향을 조사하기 위해 4주간 복분자 물추출물을 섭취시킨 후 4일 동안 시험하였고 시험 30분전에 스코폴라민(1 mg/kg body weight)을 투여한 후에 수중미로시험을 하였다. 수중미로시험은 Morris(24)가 제시한 방법에 따라 다음과 같이 실시하였다. 실험장비는 원형의 수조(stainless steel, 지름 150 cm, 높이 45 cm), 도피대(지름 10 cm, 높이 30 cm) 및 도피대의 위치를 기억할수 있는 4개의 표지물로 구성하였다.
- 01 M acetylthiocholine 20 μL을 첨가하여 412 nm에서 4분간 흡광도의 변화를 측정하였다. 효소원의 단백질량은 Lowry법(26)으로 정량하였고, 효소의 활성은 unit/mg protein으로 나타내었다.
성능/효과
- Fig. 1에 나타난 바와 같이 4주간 복분자 물추출물(100 mg/kg body weight/day)을 섭취하고 스코폴라민을 투여한 군은 밝은 방에서의 체류 시간이 69±4초로 스코폴라민만을 투여한 군에 비해 체류 시간이 현저히 증가하였다.
- 수동회피실험에서 스코폴라민으로 기억력 감퇴를 유도한 경우 밝은 방에서의 체류시간이 현저히 짧아졌고 복분자 물추출물을 섭취한 군에서는 밝은 방에서의 체류 시간이 스코폴라민 투여군에 비해 현저히 증가하였다. 또한 수중미로시험에서도 스코폴라민 투여군의 도피대를 찾아가는 탈출잠복기가 정상대 조군에 비해 현저히 증가하였고 복분자 물추출물 투여군에서는 스코폴라민 군에 비해 탈출잠복기가 유의적으로 감소하였다. 대뇌피질에서 기억력에서 중요한 역할을 하는 acetylcholinesterase 활성은 스코폴라민에 의해 증가하고, 복분자 물추출물에 의해 감소하였다.
- 본 연구에서는 복분자 물추출물이 기억력에 미치는 영향을 조사하기 위해 복분자 물추출물을 100 mg/kg body weight/day로 4주간 투여한 후 스코폴라민(1 mg/kg body weight)을 복강 주사하여 기억력 감퇴를 유발한 후 수동회피시험과 수중미로시험을 실시하여 복분자 물추출물의 기억력 개선 효과를 평가하였다. 수동회피실험에서 스코폴라민으로 기억력 감퇴를 유도한 경우 밝은 방에서의 체류시간이 현저히 짧아졌고 복분자 물추출물을 섭취한 군에서는 밝은 방에서의 체류 시간이 스코폴라민 투여군에 비해 현저히 증가하였다. 또한 수중미로시험에서도 스코폴라민 투여군의 도피대를 찾아가는 탈출잠복기가 정상대 조군에 비해 현저히 증가하였고 복분자 물추출물 투여군에서는 스코폴라민 군에 비해 탈출잠복기가 유의적으로 감소하였다.
- 스코폴라민을 투여하지 않은 대조군에서는 1일째의 도피대를 찾아가는 시간인 평균탈출잠복기가 111±6초로 나타났고, 훈련이 반복됨에 따라 평균탈출잠복기는 유의적으로 감소하여 2, 3, 4일째의 탈출잠복기는 각각 71±10초, 57±12초 및 35±8초로 나타났다.
- 대뇌피질에서 기억력에서 중요한 역할을 하는 acetylcholinesterase 활성은 스코폴라민에 의해 증가하고, 복분자 물추출물에 의해 감소하였다. 이상의 결과는 복분자 물추출물이 항콜린제인 스코폴라민에 의해 유도된 기억력 감퇴를 효과적으로 개선함을 보여주며, 이는 acetylcholinesterase의 활성을 저해함으로써 이루어짐을 나타낸다. 향후 더 많은 연구가 필요하나 본 연구는 복분자 물추출물을 기억력 개선 또는 증강제로 개발할 수 있는 가능성을 제시한다.
후속연구
- 이상의 결과는 복분자 물추출물이 항콜린제인 스코폴라민에 의해 유도된 기억력 감퇴를 효과적으로 개선함을 보여주며, 이는 acetylcholinesterase의 활성을 저해함으로써 이루어짐을 나타낸다. 향후 더 많은 연구가 필요하나 본 연구는 복분자 물추출물을 기억력 개선 또는 증강제로 개발할 수 있는 가능성을 제시한다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.