본 연구에서는 복분자 섭취가 노화에 의한 기억력 감퇴에 개선 효과를 나타내는지 조사하기 위해 노화촉진마우스 (SAM)를 사용하여 평가하였다. 28주령 SAMP8 마우스에 복분자 시료를 100 mg/kg body weight/day로 8주간 투여한 후 수동회피시험과 수중미로시험을 실시하여 기억력 개선효과를 평가하였다. 수동회피시험에서 노화 촉진 동물(SAMP8)은 대조동물(SAMR1)에 비해 밝은 방에서 체류시간이 현저히 감소하였다. 복분자를 섭취한 노화 촉진 동물의 밝은 방에서의 체류 시간은 복분자를 섭취하지 않은 동물에 비해 현저히 증가하였다. 수중미로실험에서 대조 동물에 비해 노화 촉진 동물의 평균 탈출잠복기는 길었고, 복분자를 섭취한 경우 평균 탈출잠복기가 유의적으로 감소하였다. 뇌의 대뇌피질과 해마 조직에서 대조군에 비해 노화 촉진 동물의 acetylcholinesterase 활성이 증가하였다. 복분자를 섭취한 노화 촉진 동물의 해마 조직 내 acetylcholinesterase는 복분자를 섭취하지 않은 동물에 비해 유의적으로 감소하였다. 이 결과들은 복분자가 노화촉진마우스에서 노화에 의한 기억력 감퇴에 대한 개선 효과를 나타내며, 이는 콜린성 신경전달에 중요한 역할을 하는 acetylcholinesterase 활성 감소를 통해 이루어짐을 나타낸다. 향후 더 많은 연구가 수행 되어야 하나, 본 연구는 복분자가 노인의 기억력 개선제 개발에 좋은 기능성 소재로 활용할 수 있음을 제시한다.
본 연구에서는 복분자 섭취가 노화에 의한 기억력 감퇴에 개선 효과를 나타내는지 조사하기 위해 노화촉진마우스 (SAM)를 사용하여 평가하였다. 28주령 SAMP8 마우스에 복분자 시료를 100 mg/kg body weight/day로 8주간 투여한 후 수동회피시험과 수중미로시험을 실시하여 기억력 개선효과를 평가하였다. 수동회피시험에서 노화 촉진 동물(SAMP8)은 대조동물(SAMR1)에 비해 밝은 방에서 체류시간이 현저히 감소하였다. 복분자를 섭취한 노화 촉진 동물의 밝은 방에서의 체류 시간은 복분자를 섭취하지 않은 동물에 비해 현저히 증가하였다. 수중미로실험에서 대조 동물에 비해 노화 촉진 동물의 평균 탈출잠복기는 길었고, 복분자를 섭취한 경우 평균 탈출잠복기가 유의적으로 감소하였다. 뇌의 대뇌피질과 해마 조직에서 대조군에 비해 노화 촉진 동물의 acetylcholinesterase 활성이 증가하였다. 복분자를 섭취한 노화 촉진 동물의 해마 조직 내 acetylcholinesterase는 복분자를 섭취하지 않은 동물에 비해 유의적으로 감소하였다. 이 결과들은 복분자가 노화촉진마우스에서 노화에 의한 기억력 감퇴에 대한 개선 효과를 나타내며, 이는 콜린성 신경전달에 중요한 역할을 하는 acetylcholinesterase 활성 감소를 통해 이루어짐을 나타낸다. 향후 더 많은 연구가 수행 되어야 하나, 본 연구는 복분자가 노인의 기억력 개선제 개발에 좋은 기능성 소재로 활용할 수 있음을 제시한다.
In the present study, we investigated the effects of Rubus coreanus Miquel (RCM) on memory ability of senescence-accelerated mice (SAM). Prone 8 strains of SAM mice (SAMP8), which is a useful animal for investigating the mechanism of brain aging and senile dementia, were fed a diet containing 100 mg...
In the present study, we investigated the effects of Rubus coreanus Miquel (RCM) on memory ability of senescence-accelerated mice (SAM). Prone 8 strains of SAM mice (SAMP8), which is a useful animal for investigating the mechanism of brain aging and senile dementia, were fed a diet containing 100 mg/kg body weight/day of RCM for 8 weeks. Memory ability of mice was examined by using passive avoidance test and Morris water maze test. SAMP8 mice showed remarkable memory impairment compared with senescence-resistant 1 strains of SAM (SAMR1). RCM significantly improved memory ability of SAMP8 mice. In addition, acetylcholineasterase activities decreased in the brain of SAMP8 mice treated with RCM. Taken together, these results suggest that RCM may act as an acetylcholineasterase inhibitor, thereby improving senescence-related memory impairment.
In the present study, we investigated the effects of Rubus coreanus Miquel (RCM) on memory ability of senescence-accelerated mice (SAM). Prone 8 strains of SAM mice (SAMP8), which is a useful animal for investigating the mechanism of brain aging and senile dementia, were fed a diet containing 100 mg/kg body weight/day of RCM for 8 weeks. Memory ability of mice was examined by using passive avoidance test and Morris water maze test. SAMP8 mice showed remarkable memory impairment compared with senescence-resistant 1 strains of SAM (SAMR1). RCM significantly improved memory ability of SAMP8 mice. In addition, acetylcholineasterase activities decreased in the brain of SAMP8 mice treated with RCM. Taken together, these results suggest that RCM may act as an acetylcholineasterase inhibitor, thereby improving senescence-related memory impairment.
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문제 정의
SAMP8 마우스에서 알로에(34), 영지 메탄올추출물(35), 토마토의 라이코펜(36) 및 이소플라본 아글리콘(37)이 기억력이 증진됨을 관찰하여 노화에 의한 기억력 감퇴에 대한 개선 효과가 있음을 제시하였다. 본 연구에서 복분자를 섭취한 SAMP8 마우스의 기억력이 유의적으로 증진되었음을 관찰하였고 이는 복분자가 노화에 의한 기억력 감퇴에 대한 개선 효과가 있음을 제시한다. 또한 Choi 등(22)은 스코폴라민으로 유도한 단기기억력 감퇴 동물모델에서 복분자 물추출물이 기억력 개선 효과가 있음을 보고하였으며 이 결과들은 복분자가 기억력 개선제 개발의 좋은 소재가 될 수 있음을 제시한다.
본 연구에서는 노화촉진마우스모델을 이용하여 복분자가 노화에 의한 기억력 감퇴에 미치는 영향을 조사하고자 하였다.
본 연구에서는 복분자 섭취가 노화에 의한 기억력 감퇴에 개선 효과를 나타내는지 조사하기 위해 노화촉진마우스 (SAM)를 사용하여 평가하였다. 28주령 SAMP8 마우스에 복분자 시료를 100mg/kg body weight/day로 8주간 투여한 후 수동회피시험과 수중미로시험을 실시하여 기억력 개선 효과를 평가하였다.
제안 방법
본 연구에서는 복분자 섭취가 노화에 의한 기억력 감퇴에 개선 효과를 나타내는지 조사하기 위해 노화촉진마우스 (SAM)를 사용하여 평가하였다. 28주령 SAMP8 마우스에 복분자 시료를 100mg/kg body weight/day로 8주간 투여한 후 수동회피시험과 수중미로시험을 실시하여 기억력 개선 효과를 평가하였다. 수동회피시험에서 노화 촉진 동물 (SAMP8)은 대조동물(SAMR1)에 비해 밝은 방에서 체류시간이 현저히 감소하였다.
Um 등(33)은 SAMP8 마우스에 참깨박과 들깨박 메탄올추출물을 공급한 후 수동회피시험을 실시하여 참깨박과 들깨박 메탄올추출물이 노화에 의한 기억력 감퇴 개선 효과가 있음을 보고하였다. SAMP8 마우스에서 알로에(34), 영지 메탄올추출물(35), 토마토의 라이코펜(36) 및 이소플라본 아글리콘(37)이 기억력이 증진됨을 관찰하여 노화에 의한 기억력 감퇴에 대한 개선 효과가 있음을 제시하였다. 본 연구에서 복분자를 섭취한 SAMP8 마우스의 기억력이 유의적으로 증진되었음을 관찰하였고 이는 복분자가 노화에 의한 기억력 감퇴에 대한 개선 효과가 있음을 제시한다.
본 연구에서는 복분자가 노화에 의한 기억력 감퇴에 미치는 영향을 조사하기 위해 노화촉진마우스(SAM) 중 학습 및 기억력 연구에 사용되는 SAMP8 마우스(25)를 사용하였다. SAMP8 마우스의 학습 및 기억력 장애가 7개월 이후 현격히 일어난다는 Yagi 등(26)의 보고에 근거하여 28주령된 SAMP8 마우스에 복분자를 8주 투여한 후 기억력에 미치는 영향을 조사하였다.
공간 기억력을 반영하며 각종 질환과 노화에 따른 뇌기능 손상 및 천연물과 약물의 뇌기능 증진 효과를 평가하기 위해 널리 사용되는 수중미로시험(32)을 실시하여 복분자가 노화에 의한 기억력 감퇴에 미치는 영향을 조사하였다. Fig.
복분자 섭취가 학습 및 기억력에 미치는 영향을 평가하기 위해 수동회피상자(GEMINITM Avoidance System, San Diego Instrument, San Diego, CA, USA)를 사용하여 수동 회피시험을 실시하였다. 어두운 방과 밝은 방으로 나누어진 수동회피상자의 밝은 방에 실험동물을 넣으면 어두운 방으로 넘어가고 그때 2초간 전기충격을 가한다.
현재 기억력 개선을 위해 천연물이나 그 성분에서 acetylcholinesterase 활성 저해 작용이 있는 기능성 소재를 탐색하는 연구가 많이 진행되고 있다(8,9,38,39). 복분자의 노화에 의한 기억력 감퇴 개선 효과가 acetylcholinesterase 활성 저해에 의한 것인지를 알아보기 위해 뇌에서 기억력을 담당하는 주요 부위인 대뇌 피질과 해마 조직 내의 acetylcholinesterase 활성을 조사하였다. Fig.
)와 음수를 자유로이 섭취하였다. 복분자투여군의 실험동물에는 체중과 식이섭취량에 근거하여 1일에 동물의 체중 1kg당 복분자 시료 100 mg을 섭취할 수 있도록 AIN-76 식이에 복분자 시료를 혼합하여 8주간 공급하였다. 본 연구에서의 모든 동물 실험은 한림대학교 동물실험윤리위원회의 승인 하에 수행되었다(Hallym 2010-105)
Acetylcholinesterase의 활성은 Ellman`s coupled enzyme assay 방법(28)에 따라 측정하였다. 수중미로시험 종료 후 실험동물을 희생하여 뇌 조직을 적출한 후 대뇌피질 (cortex)과 해마(hippocampus)를 각각 분리하여 0.1 M phosphate buffer에 넣어 균질화하여 원심분리한 후 상층액 을 효소원으로 사용하였다. 0.
실험동물은 사육 및 실험기간 동안 온도 23±3℃, 상대습도 50±10%, 환기횟수 10～15회/시간, 조명시간 12시간(08:00～20:00), 조도 150 ～300 Lux로 설정된 사육환경에서 사육하였다.
수중미로시험은 Morris(27)가 제시한 방법에 근거하여 동물인지능력측정기(EthoVision Maze test system, Noldus Information Technology, Wageningen, Netherlands)를 사용하여 Choi 등(22)과 동일한 방법으로 실시하였다. 실험동물이 수조주변의 표지물을 기억하여 수조 내 일정한 장소에 위치한 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 두었다가 실험을 끝내고 탈출잠복기를 120초로 하였다.
실험동물이 수조주변의 표지물을 기억하여 수조 내 일정한 장소에 위치한 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 두었다가 실험을 끝내고 탈출잠복기를 120초로 하였다.
어두운 방과 밝은 방으로 나누어진 수동회피상자의 밝은 방에 실험동물을 넣으면 어두운 방으로 넘어가고 그때 2초간 전기충격을 가한다. 전기충격 24시간 후에 실험동물을 밝은 방에 다시 놓았을 때 어두운 방의 전기충격을 기억하여 어두운 방으로 가고 싶은 본성을 억제하게 되는데, 이때 밝은 방에서 체류하는 시간(step through latency)을 측정하여 기억력을 평가하였다(22).
12주간의 사육기간을 거친 후 체중 감소가 없는 건강한 동물을 선별하여 실험에 사용하였고 SAMP8 실험동물은 난괴법에 의거하여 2개의 실험군(노화대조군, 복분자투여군)으로 분류하였고, 각 실험군당 10마리의 실험동물을 사용하였다. 정상대조군, 노화대조군 및 복분자투여군 등 총 3군으로 실험을 진행하였다. 8주의 실험기간 동안 정상대조군과 노화대조군의 실험동물은 AIN-76 식이(Research Diets, Inc.
대상 데이터
실험동물은 사육 및 실험기간 동안 온도 23±3℃, 상대습도 50±10%, 환기횟수 10～15회/시간, 조명시간 12시간(08:00～20:00), 조도 150 ～300 Lux로 설정된 사육환경에서 사육하였다. 12주간의 사육기간 동안 실험동물은 AIN-76 식이(Research Diets, Inc., New Brunswick, NJ, USA)와 음수를 자유 섭취하였다. 12주간의 사육기간을 거친 후 체중 감소가 없는 건강한 동물을 선별하여 실험에 사용하였고 SAMP8 실험동물은 난괴법에 의거하여 2개의 실험군(노화대조군, 복분자투여군)으로 분류하였고, 각 실험군당 10마리의 실험동물을 사용하였다.
, New Brunswick, NJ, USA)와 음수를 자유 섭취하였다. 12주간의 사육기간을 거친 후 체중 감소가 없는 건강한 동물을 선별하여 실험에 사용하였고 SAMP8 실험동물은 난괴법에 의거하여 2개의 실험군(노화대조군, 복분자투여군)으로 분류하였고, 각 실험군당 10마리의 실험동물을 사용하였다. 정상대조군, 노화대조군 및 복분자투여군 등 총 3군으로 실험을 진행하였다.
정상대조군, 노화대조군 및 복분자투여군 등 총 3군으로 실험을 진행하였다. 8주의 실험기간 동안 정상대조군과 노화대조군의 실험동물은 AIN-76 식이(Research Diets, Inc.)와 음수를 자유로이 섭취하였다. 복분자투여군의 실험동물에는 체중과 식이섭취량에 근거하여 1일에 동물의 체중 1kg당 복분자 시료 100 mg을 섭취할 수 있도록 AIN-76 식이에 복분자 시료를 혼합하여 8주간 공급하였다.
노화 연구에 많이 사용되는 노화촉진마우스(senescenceaccelerated mouse, SAM)를 선택하였다. SAM은 대조계통인 resistant strain(SAMR)과 노화과정이 촉진된 prone strain(SAMP)으로 구분되고, SAMR은 평균수명이 13.
실험에 사용된 복분자는 완숙된 상태로 흙사랑영농조합(Sunchang, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 복분자는 동결건조기(Ilshin Biobase, Dongduchun, Korea)를 사용하여 동결 건조한 후 분말화 하여 복분자 시료로 사용하였다. 복분자 시료의 수율은 19.
SAMP계에는 여러 종류가 있으며 그중 SAMP8은 연령이 증가됨에 따라 기억력과 학습능력이 저하되고 7개월 이후부터는 현격한 학습 및 기억 장애를 나타낸다(25,26). 본 연구에서는 SAMP8 (16주령, 수컷, 31～35g)과 SAMP8의 대조계통 마우스인 SAMR1(16주령, 수컷, 31～35g)을 중앙실험동물(주)(Seoul, Korea)에서 구입하여 실험에 사용하였다. 실험동물은 사육 및 실험기간 동안 온도 23±3℃, 상대습도 50±10%, 환기횟수 10～15회/시간, 조명시간 12시간(08:00～20:00), 조도 150 ～300 Lux로 설정된 사육환경에서 사육하였다.
본 연구에서는 복분자가 노화에 의한 기억력 감퇴에 미치는 영향을 조사하기 위해 노화촉진마우스(SAM) 중 학습 및 기억력 연구에 사용되는 SAMP8 마우스(25)를 사용하였다. SAMP8 마우스의 학습 및 기억력 장애가 7개월 이후 현격히 일어난다는 Yagi 등(26)의 보고에 근거하여 28주령된 SAMP8 마우스에 복분자를 8주 투여한 후 기억력에 미치는 영향을 조사하였다.
실험에 사용된 복분자는 완숙된 상태로 흙사랑영농조합(Sunchang, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 복분자는 동결건조기(Ilshin Biobase, Dongduchun, Korea)를 사용하여 동결 건조한 후 분말화 하여 복분자 시료로 사용하였다.
데이터처리
수집된 결과는 SAS(Statistical Analysis System) Windows v.9.1 프로그램(SAS Institute, Cary, NC, USA)을 이용하여 통계 분석하였으며, 각 실험군들의 평균치간의 유의성은 α=0.05 수준에서 one-way analysis variance(ANOVA)에 의해 분석하였다.
이론/모형
Acetylcholinesterase의 활성은 Ellman`s coupled enzyme assay 방법(28)에 따라 측정하였다. 수중미로시험 종료 후 실험동물을 희생하여 뇌 조직을 적출한 후 대뇌피질 (cortex)과 해마(hippocampus)를 각각 분리하여 0.
기억력 평가에 흔히 사용하는 시험법으로 명시적 기억력을 반영하는 수동회피시험(30,31)을 실시하였으며 그 결과를 Fig. 1에 나타내었다. 노화가 촉진되지 않은 대조 동물인 SAMR1이 밝은 방에서의 체류한 시간은 156±27초이었다.
수중미로시험은 Morris(27)가 제시한 방법에 근거하여 동물인지능력측정기(EthoVision Maze test system, Noldus Information Technology, Wageningen, Netherlands)를 사용하여 Choi 등(22)과 동일한 방법으로 실시하였다. 실험동물이 수조주변의 표지물을 기억하여 수조 내 일정한 장소에 위치한 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.
공간 기억력을 반영하며 각종 질환과 노화에 따른 뇌기능 손상 및 천연물과 약물의 뇌기능 증진 효과를 평가하기 위해 널리 사용되는 수중미로시험(32)을 실시하여 복분자가 노화에 의한 기억력 감퇴에 미치는 영향을 조사하였다. Fig. 2에 나타난 바와 같이, 4일 동안의 실험에서 대조 동물인 SAMR1은 실험이 반복됨에 따라 플랫폼을 찾아가는 시간인 평균 탈출잠복기가 효과적으로 감소하였다. 노화 촉진 동물인 SAMP8 동물은 실험이 반복됨에 따라 평균 탈출잠복기가 감소하는 경향을 나타냈으나 SAMR1에 비해 평균 탈출잠복기가 현저히 증가하였다.
Um 등(33)은 총 뇌조직 내의 acetylcholinesterase 활성이 SAMR1 마우스에 비해 SAMP8 마우스에서 증가함을 보고하여 본 연구와도 유사한 경향을 나타내었다. SAMP8 마우스에 복분자를 투여한 경우 해마 조직 내의 acetylcholinesterase 활성은 유의적으로 감소하였고, 대뇌 피질 내의 acetylcholinesterase 활성은 감소하는 경향을 나타냈으나 유의적인 차이를 나타내지는 않았다(Fig 3). SAMP8 마우스에서 기억력 증진 효과를 나타낸 이소플라본 아글리콘은 대뇌 피질 내의 acetylcholinesterase 활성을 감소하였다(37).
노화 촉진 동물인 SAMP8 동물은 실험이 반복됨에 따라 평균 탈출잠복기가 감소하는 경향을 나타냈으나 SAMR1에 비해 평균 탈출잠복기가 현저히 증가하였다. 노화 촉진 동물에 복분자를 투여한 경우 복분자를 투여하지 않은 군에 비해 평균 탈출잠복기가 감소하는 경향을 나타냈으며, 특히 4일에는 평균 탈출잠복기가 복분자 투여에 의해 유의적으로 감소하였다(Fig. 2)
2에 나타난 바와 같이, 4일 동안의 실험에서 대조 동물인 SAMR1은 실험이 반복됨에 따라 플랫폼을 찾아가는 시간인 평균 탈출잠복기가 효과적으로 감소하였다. 노화 촉진 동물인 SAMP8 동물은 실험이 반복됨에 따라 평균 탈출잠복기가 감소하는 경향을 나타냈으나 SAMR1에 비해 평균 탈출잠복기가 현저히 증가하였다. 노화 촉진 동물에 복분자를 투여한 경우 복분자를 투여하지 않은 군에 비해 평균 탈출잠복기가 감소하는 경향을 나타냈으며, 특히 4일에는 평균 탈출잠복기가 복분자 투여에 의해 유의적으로 감소하였다(Fig.
노화촉진마우스에 복분자를 8주간 섭취한 경우 밝은 방에서의 체류 시간이 104±22초로 복분자를 섭취하지 않은 군에 비해 현저히 증가하였다(Fig. 1)
뇌의 대뇌피질과 해마 조직에서 대조군에 비해 노화 촉진 동물의 acetylcholinesterase 활성이 증가하였다. 복분자를 섭취한 노화 촉진 동물의 해마 조직 내 acetylcholinesterase는 복분자를 섭취하지 않은 동물에 비해 유의적으로 감소하였다. 이 결과들은 복분자가 노화촉진마우스에서 노화에 의한 기억력 감퇴에 대한 개선 효과를 나타내며, 이는 콜린성 신경전달에 중요한 역할을 하는 acetylcholinesterase 활성 감소를 통해 이루어짐을 나타낸다.
복분자를 섭취한 노화 촉진 동물의 밝은 방에서의 체류시간은 복분자를 섭취하지 않은 동물에 비해 현저히 증가하였다. 수중미로실험에서 대조 동물에 비해 노화 촉진 동물의 평균 탈출잠복기는 길었고, 복분자를 섭취한 경우 평균 탈출잠복기가 유의적으로 감소하였다. 뇌의 대뇌피질과 해마 조직에서 대조군에 비해 노화 촉진 동물의 acetylcholinesterase 활성이 증가하였다.
이는 기능성 성분에 따라 기억력 증진 기전이 다양할 수 있음을 보여준다. 스코폴라민을 주사하여 단기기억력 감퇴를 유도한 동물 모델에서 미숙 복분자 물추출믈을 투여한 경우 기억력이 증진되었고 대뇌 피질 내의 acetylcholinesterase 활성이 감소하였다는 Choi 등 (22)의 보고와 본 연구 결과를 통해 복분자는 acetylcholinesterase 활성을 억제하여 기억력 증진 효과를 나타냄을 알 수 있다. Acetylcholinesterase 활성 저해제들은 효소의 활성을 억제하여 신경전달물질인 아세틸콜린 농도를 적정하게 유지하여 기억력을 개선하므로 향후 복분자 투여에 의한 아세틸콜린 농도 변화 확인이 요구된다.
복분자를 섭취한 노화 촉진 동물의 해마 조직 내 acetylcholinesterase는 복분자를 섭취하지 않은 동물에 비해 유의적으로 감소하였다. 이 결과들은 복분자가 노화촉진마우스에서 노화에 의한 기억력 감퇴에 대한 개선 효과를 나타내며, 이는 콜린성 신경전달에 중요한 역할을 하는 acetylcholinesterase 활성 감소를 통해 이루어짐을 나타낸다. 향후 더 많은 연구가 수행되어야 하나, 본 연구는 복분자가 노인의 기억력 개선제 개발에 좋은 기능성 소재로 활용할 수 있음을 제시한다.
후속연구
스코폴라민을 주사하여 단기기억력 감퇴를 유도한 동물 모델에서 미숙 복분자 물추출믈을 투여한 경우 기억력이 증진되었고 대뇌 피질 내의 acetylcholinesterase 활성이 감소하였다는 Choi 등 (22)의 보고와 본 연구 결과를 통해 복분자는 acetylcholinesterase 활성을 억제하여 기억력 증진 효과를 나타냄을 알 수 있다. Acetylcholinesterase 활성 저해제들은 효소의 활성을 억제하여 신경전달물질인 아세틸콜린 농도를 적정하게 유지하여 기억력을 개선하므로 향후 복분자 투여에 의한 아세틸콜린 농도 변화 확인이 요구된다.
복분자는 탄닌, 페놀성분, 안토시아닌, 트리터펜 배당체등의 다양한 기능성 물질을 함유하고 있고(14-16), 이들 성분은 복분자의 과숙정도에 따라 그 성분의 함량이 변화하는 것(19)으로 보고되고 있다. 본 연구에서 사용한 복분자 동결 건조 분말 시료는 다양한 물질을 함유하고 있으므로 향후 보다 효능이 탁월한 기억력 개선제 개발을 위해서는 복분자에 함유되어 있는 성분 중 기억력 개선 효과를 나타내는 성분의 선별 및 분리 연구가 필요할 것으로 사료된다.
이 결과들은 복분자가 노화촉진마우스에서 노화에 의한 기억력 감퇴에 대한 개선 효과를 나타내며, 이는 콜린성 신경전달에 중요한 역할을 하는 acetylcholinesterase 활성 감소를 통해 이루어짐을 나타낸다. 향후 더 많은 연구가 수행되어야 하나, 본 연구는 복분자가 노인의 기억력 개선제 개발에 좋은 기능성 소재로 활용할 수 있음을 제시한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
아세틸콜린이란?
또한 신경말단부에서 신경전달물질인 아세틸콜린(acetylcholine) 을 유리하는 콜린성 기능(cholinergic function)이 노화에 따라 감소하여 기억력 감퇴를 초래한다(6,7). 아세틸콜린은 뇌세포의 시냅스와 시냅스 사이의 신경전달을 하는 신경전달 물질로, choline acetyltransferase에 의해서 acetylCoA와 choline으로부터 합성되고, acetylcholinesterase에 의하여 분해됨으로써 그 농도가 적정 수준으로 조절된다. Choline acetyltransferase의 활성 저하되거나 acetylcholinesterase의 활성이 증가하면 아세틸콜린의 농도가 감소하여 기억력이 감퇴된다.
노화에 따른 기억력 감퇴 기전에는 어떤 것들이 있는가?
현재까지 노화에 따른 기억력 감퇴 기전에 대해 정확히 밝혀지진 않았으나 다양한 과정을 통해 노화에 의해 기억력이 감퇴되는 것으로 보고되고 있다. 뇌는 산소의 소비가 많으므로 노화됨에 따라 활성산소가 증가하고 축적되어 뇌세 포에 산화적 손상을 야기하여 기억력 감퇴를 초래한다(2,3). 노화에 따라 신경세포 수상돌기(dendrite)의 수와 밀도가 감소하여 신경망이 소실되어 기억력이 감퇴하거나 신경세포의 지속적인 사멸로 기억력 감퇴를 초래하게 된다(4,5). 또한 신경말단부에서 신경전달물질인 아세틸콜린(acetylcholine) 을 유리하는 콜린성 기능(cholinergic function)이 노화에 따라 감소하여 기억력 감퇴를 초래한다(6,7). 아세틸콜린은 뇌세포의 시냅스와 시냅스 사이의 신경전달을 하는 신경전달 물질로, choline acetyltransferase에 의해서 acetylCoA와 choline으로부터 합성되고, acetylcholinesterase에 의하여 분해됨으로써 그 농도가 적정 수준으로 조절된다. Choline acetyltransferase의 활성 저하되거나 acetylcholinesterase의 활성이 증가하면 아세틸콜린의 농도가 감소하여 기억력이 감퇴된다. 노화가 진행됨에 따라 특히 acetylcholinesterase 활성이 증가하여 아세틸콜린의 분해가 촉진되어 농도가 감소하여 노화에 따른 기억력 감퇴를 초래한다(8,9).
복분자에 함유된 생리활성물질은?
복분자는 예로부터 식용으로 이용되고 있으며 또한 한방에서는 덜 익은 상태인 미숙과를 건조하여 다양한 질병의 치료를 위해 사용되고 있다(13). 복분자는 탄닌, 페놀성분, 안토시아닌, 트리터펜 배당체 등의 생리활성 물질을 함유하고 있고(14-16), 항산화 활성(17), 면역 활성(18), 항염증 활성(19) 및 항암효과(20,21)가 있음이 보고되었다. 최근 Choi 등(22)은 스코폴라민으로 기억력을 감퇴한 동물에서 미숙 복분자물추출물 이 동물의 기억력을 개선함을 보고하였고, 현재까지 노화촉진마우스를 이용하여 복분자가 인지능력 및 기억력에 미치는 영향에 대해 연구된 바가 없다.
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