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
- 이에 후박 단일 약물로서의 항우울 효과를 알아보기 위하여 동물모델에게 후박 에탄올 추출물을 투여한 후 강제수영검사 및 꼬리현수법에서 부동시간이 어떻게 변화하는지 관찰하고 행동실험이 끝난 후 채혈하여 우울증 maker인20,21 항산화 효소 superoxide dismutase(SOD) 및 glutathione peroxidase(GPX) 의 발현을 분석했으며 뇌 내 serotonin의 변화를 관찰하였다. 그 결과 매우 유의성 있고, 의미 있는 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.
- 또한 본 실험에서는 부동시간 뿐만 아니라 active behavior인 climbing과 swimming 행동이 나타나는 시간도 측정해보았다. 측정 결과, control군은 swimming 시간이 234.
- 본 실험에서는 실험동물의 행동실험이 끝난 후실험동물의 dorsal raphe nucleus내의 serotonin 발현이 어떻게 변화하는지 관찰하였다. 그 결과, control 군은 normal군에 비해 dorsal raphe nucleus 내의 5-HT 발현이 약 50% 정도 감소하였으며 후박 200 mg/kg 투여군 역시 control 군과 비슷한 수치를 기록하였다.
- 그러나 지금까지 후박이 배오된 처방이나 후박의 유효성분에 대한 항우울 관련 보고는 있어왔지 만, 후박 단일 약물의 항우울 작용에 대한 연구 보고는 없었다. 이에 저자는 이번 동물 실험을 통해 후박 단일 약재의 항우울 효과를 입증해 보고자 했으며, 현재까지 20여종이 넘는 우울증 동물 모델이 전 임상 항우울제 연구에 의해 개발되었으나, 그 중 강제수영검사와 꼬리현수법이 항우울제 후보 물질을 민감하게 선별해내는데 잘 설계된 모델로 제시되었으므로 이 두 가지 실험을 채택하였다. 몇몇의 연구자들은 이 실험에서 얻은 긍정적인 결과가 항우울제 효과의 중요한 기전으로 알려진 모노아민 수송체 또는 산화제를 억제한다고 제안하 였고, 이 실험이 삼환계 항우울제(TCA), 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI), 모노아민 산화효소 억제제(MAOI)등에 대한 민감도가 상당히 높은 것으로 보고된 바 있다30.
- 에 의해 고안된 방법으로 실험동물을 물이 담긴 원통에 빠뜨리면 처음에는 원통 밖으로 나가려고 활발히 움직이지만 결국은 코를 수면 위로 내놓기 위한 최소한의 동작 이외에는 특징적인 부동자세를 취하게 된다. 이특징적인 부동자세를 스트레스로 유발된 학습된 무력감 혹은 절망행동으로 보고 부동자세의 시간을 측정해 항우울 효과의 여부를 판단하는 것이다.
제안 방법
- 15분간의 강제 수영이 끝나면 첫 번째 약 투여를 하고, 테스트 5시간, 1시간 전에 약물을 투여 한다. 24시간 후에는 5분간 같은 환경에서 강제수영을 시키고, 여기서 climbing, swimming, immobility 세가지 행동의 시간을 측정한다. 전형적인 immobility란 쥐가 얼굴을 포함한 상체의 일부분만 수면 위로 드러낸 채 몸의 균형을 유지하면서 사지의 움직임이 전혀 없는 상태이다.
- 뇌 조직은 primary antiserum에 4℃에서 72시간 동안 배양하였다. 그 후 뇌 조직을 PBST로 씻은 다음, 2시간 동안 실온에서 2% bovine serum을 함유한 PBST 에서 200배로 희석한 biotinylated goat anti-rabbit serum(Vector Laboratories, Burlingame, CA)에서 반응시켰다. 다시 PBST로 씻은 다음, 뇌 조직은 실온에서 1시간 동안 Elite standard vectastain avidin biotin complex(ABC) reagent(Vector Laboratories, Burlingame, CA)에 담구어 반응시켰다.
- 끝으로, 행동실험이 끝난 쥐의 혈액을 채취해 우울행동과 관련이 있는 항산화 효소 SOD, GPX의 발현을 분석하였다. 인체는 스트레스에 의한 산화적 손상을 보호하기 위한 기전이 잘 발달되어 있어 항체 내 생성된 유리기에 의한 세포 내 미토콘드리 아의 파괴, 단백질 및 DNA 변형, 지질과산화로부터 유발되는 세포손상을 보호할 수 있는 항산화 효소들이 존재한다 20,21 .
- 발색이 끝난 조직은 slide glass에 얹어서 실온에서 건조시킨 후, xylene으로 투명화 시켜 polymount로 봉입하였다. 뇌 조직의 각 부위 발색 정도는 광학현미경으로 관찰하고 사진을 촬영하였다. 뇌의 각 부위의 명칭은 Paxinos 와 Wastson의 부도를 참고하였다.
- 가 제안한 새로운 항우울제 개발 및 항우울제의 기전에 대한 연구를 위한 동물실험 모델로, 꼬리에 테이프를 붙여 실험동물을 거꾸로 매달아 놓으면 시간이 지날수록 특징적인 부동자세를 보이게 되는데, 이러한 동물의 절망 행동(behavioral despair)은 인간이 심리적으로 회피할 수 없는 상황에서 취하게 되는 우울 행동과 비슷한 것으로 인지된다. 따라서 부동자세의 감소가 항우울 효과를 정량적으로 측정하는 척도가 되며, 부동자세의 시간을 측정하여 항우울 효과 여부를 확인한다. 본 실험 결과 후박 200 mg/kg 투여군은 Saline을 투여한 control군과 비슷했으나 후박 400 mg/kg 투여군은 control군에 비해 부동행동 시간이약 40% 이상 감소하여 용량 의존적으로 TST의 부동행동 시간을 감소시켰음을 확인하였다.
- 사육실 온도는 22±2℃, 습도는 55∼60%로 유지하였고, 사육실 내 환풍기와 공기정화기를 항시 가동시켰 다.
- climbing은 가장 격렬한 운동 상태인데, 앞발을 적극적으로 사용하여 아크릴 원통 위로 올라가려고 사지를 다 쓰는 상태이다. 실수와 사람에 의한 오차를 줄이기 위해 비디오 카메라로 측정하여 자료를 확보하였다22 .
- 행동실험 후 ELISA kit 분석을 통해 serum 내항산화효소인 SOD와 GPX의 발현을 알아보았다. 아무 자극 및 처치가 없었던 normal군, 스트레스 자극을 주고 Saline을 투여한 control군, 후박 200 mg/kg 투여군, 후박 400 mg/kg 투여군으로 나누어 발현을 분석하였다(Table 4).
- 아무 자극 및 처치가 없었던 normal군, 스트레스 자극을 주고 saline 을 투여한 control군, 후박 200 mg/kg 투여군, 후박 400 mg/kg 투여군으로 나누어 5-HT 발현을 분석 하였다(p<0.001, Table 3).
- 우울증에 대한 후박 추출물의 효과를 검증하기 위하여 흰쥐를 대상으로 실시한 강제수영검사, 꼬리현수법, serotonin(5-HT) 면역조직화학법, SOD, GPX ELISA 분석법을 통해 다음과 같은 결론을 얻었다.
- )로 마취 시킨 후, 심장에서 혈액을 채취해 1000 g에서 10분간 centrifuge 해서 -70℃에 보관하였다. 우울행동과 관련이 있는 항산화 효소인 superoxide dismutase(SOD), glutathione peroxidase (GPX)의 발현을 commercial ELISA kit(USCN life science, Huston, Tx, U.S.A)를 이용하여 분석 하였다.
- 등에 대한 연구만 있었을 뿐, 후박 단일 약물만을 가지고 항우울 작용을 연구한 결과는 아직 없었다. 이에 후박 단일 약물로서의 항우울 효과를 알아보기 위하여 동물모델에게 후박 에탄올 추출물을 투여한 후 강제수영검사 및 꼬리현수법에서 부동시간이 어떻게 변화하는지 관찰하고 행동실험이 끝난 후 채혈하여 우울증 maker인20,21 항산화 효소 superoxide dismutase(SOD) 및 glutathione peroxidase(GPX) 의 발현을 분석했으며 뇌 내 serotonin의 변화를 관찰하였다. 그 결과 매우 유의성 있고, 의미 있는 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.
- 행동실험 후 ELISA kit 분석을 통해 serum 내항산화효소인 SOD와 GPX의 발현을 알아보았다. 아무 자극 및 처치가 없었던 normal군, 스트레스 자극을 주고 Saline을 투여한 control군, 후박 200 mg/kg 투여군, 후박 400 mg/kg 투여군으로 나누어 발현을 분석하였다(Table 4).
- 행동실험 후 serotonin(5-HT) 면역조직화학법 (immunohistochemistry)을 통해 dorsal raphe nucleus 내에 5-HT의 발현을 관찰하였다. 아무 자극 및 처치가 없었던 normal군, 스트레스 자극을 주고 saline 을 투여한 control군, 후박 200 mg/kg 투여군, 후박 400 mg/kg 투여군으로 나누어 5-HT 발현을 분석 하였다(p<0.
- 현상된 사진에서 격자(200×200 um)를 이용하여 동일한 지역에서 일정한 영역에 반응되어 나타난 염색성 정도를 counting 하였으며 counting은 각 개체당3 개의 조직 샘플을 평균 내어 단위 면적당 세포 개수를 계산하였다24.
- 후박추출물의 항우울 효과를 확인하기 위해 FST를 수행하였다. 실험쥐를 물이 담긴 원통에 빠뜨리면 처음에는 원통 밖으로 나가려고 활발히 움직이지만 나중에는 특징적인 부동자세를 취하게 되는데, 이 특징적인 부동자세를 절망행동으로 보고 부동자세의 시간을 측정해 항우울 효과의 여부를 판단한다(Table 1).
- 후박추출물의 항우울 효과를 확인하기 위해 TST를 수행하였다(Table 2).
대상 데이터
- 건조된 사천성 후박(Magnolia Officinalis) 3 kg 을 분쇄하여 90% 에탄올 12 ℓ를 첨가한 후 60℃ 의 수욕에서 2시간 동안 추출하였다. 추출 완료 후, 1차 여과를 수행하고 여과지로 한 번 더 2차 여과한 후 감압 농축하여 270 g(수율 9%)을 얻었다.
- 실험에 사용된 동물은 체중 220~250 g의 Sprague Dawley계 암컷 흰쥐(샘타코, 경기도, 한국)로 일주일간 사육실 환경에 적응시킨 후 사용하였다. 사육실 온도는 22±2℃, 습도는 55∼60%로 유지하였고, 사육실 내 환풍기와 공기정화기를 항시 가동시켰 다.
데이터처리
- The result of TST was analyzed by one-way ANOVA. Each value represents the mean±S.
- The results of 5-HT-reactivity were analyzed by one-way ANOVA on the number of the 5-HT immunostained neurons among the groups. Each value represents the mean±S.
- The results of ELISA were analyzed by one-way ANOVA on the level of the GPX and SOD among groups. Each value represents the mean±S.
- 모든 측정값은 평균값±표준오차(mean±S.E,M) 로 표시하였고, 각 실험군 간의 통계학적 분석은 window용 SPSS(ver. 11.0)를 이용하였다.
- 조직분석 법의 측정값은 One-way ANOVA test를 시행하였으며, 사후검증은 Tukey's test를 이용하였다.
이론/모형
- 뇌 조직의 각 부위 발색 정도는 광학현미경으로 관찰하고 사진을 촬영하였다. 뇌의 각 부위의 명칭은 Paxinos 와 Wastson의 부도를 참고하였다. 현상된 사진에서 격자(200×200 um)를 이용하여 동일한 지역에서 일정한 영역에 반응되어 나타난 염색성 정도를 counting 하였으며 counting은 각 개체당3 개의 조직 샘플을 평균 내어 단위 면적당 세포 개수를 계산하였다24.
- 만약 실험약물이 항우울 효과를 가지고 있다면 스트레스가 지속되는 우울상태에서 혈액 내 SOD, GPX의 발현이 증가하는 방향으로 도움을 줄 것이다. 본 실험에서는 효소결합 면역흡착 분석법(ELISA)을 이용하여 SOD, GPX의 발현을 분석하였다. SOD 발현의 경우, control군이 normal 군에 비해 SOD 발현이 약 60% 이상 큰 폭으로 감소하였으나 후박을 투여한 군에서는 control군보다약 50% 정도 높은 수치를 기록했다.
성능/효과
- (3) Magnolia extracts 200 : Immobilization stress(acute)를 부과하고, 제조한 후박을 200 mg/kg 로 경구 투여하였으며 n=5마리였다.
- (4) Magnolia extracts 400 : Immobilization stress(acute)를 부과하고, 제조한 후박을 400 mg/kg 로 경구 투여하였으며 n=5마리였다.
- 1. 강제수영검사에서 후박을 투여한 군이 control군에 비해 우울 행동이 최대 50%까지 줄어 항우울 효과가 있는 것으로 나타났다.
- 2. 꼬리현수법에서 후박 400 mg/kg 투여군의 항우울 효과가 유의하게 나타났다.
- 3. 세로토닌의 발현을 분석한 결과, 후박 400 mg/kg 투여 군에서 세로토닌의 뇌 내 발현이 유의하게 증가하는 것을 알 수 있었다.
- 4. 항산화 효소 분석 결과, control군에서는 항산화 효소가 감소하는 경향을 나타냈으며, 후박을 200 mg/kg 투여한 군에서는 항산화 효소가 회복되는 것을 알 수 있었다.
- Control군에서는 normal군에 비해 dorsal raphe nucleus 내에 5-HT의 발현이 약 50% 정도 감소하였지만, 후박 400 mg/kg 투여군에서는 control군에 비해 5-HT의 발현이 유의하게 증가하는 것을 알수 있었다(Fig. 4).
- SOD 발현의 경우, control군이 normal 군에 비해 SOD 발현이 약 60% 이상 큰 폭으로 감소하였으나 후박을 투여한 군에서는 control군보다약 50% 정도 높은 수치를 기록했다. GPX 발현의 경우에도, control군은 normal군에 비해 약 20% 정도 감소했으나 후박 200 mg/kg 투여군에서는 normal 군과 비슷한 수치를 기록하여 후박이 항산화효소의 발현을 증진시킴을 확인했다. 그러나 후박 400 mg/kg 투여군은 오히려 control군보다도 낮은 수치를 기록했는데 이는 적정용량 초과로 인한 결과인 지, 혹은 실험 개체수가 충분하지 않아(n=5마리) 개연성 없이 나온 결과인지 추후 추가연구가 필요할 것으로 사료된다.
- 본 실험에서는 실험동물의 행동실험이 끝난 후실험동물의 dorsal raphe nucleus내의 serotonin 발현이 어떻게 변화하는지 관찰하였다. 그 결과, control 군은 normal군에 비해 dorsal raphe nucleus 내의 5-HT 발현이 약 50% 정도 감소하였으며 후박 200 mg/kg 투여군 역시 control 군과 비슷한 수치를 기록하였다. 이에 반해, 후박 400 mg/kg 투여군은 control군보다 5-HT의 발현이 유의하게 증가하여 용량 의존적으로 항우울 작용이 나타남을 확인하 였다.
- 따라서 부동자세의 감소가 항우울 효과를 정량적으로 측정하는 척도가 되며, 부동자세의 시간을 측정하여 항우울 효과 여부를 확인한다. 본 실험 결과 후박 200 mg/kg 투여군은 Saline을 투여한 control군과 비슷했으나 후박 400 mg/kg 투여군은 control군에 비해 부동행동 시간이약 40% 이상 감소하여 용량 의존적으로 TST의 부동행동 시간을 감소시켰음을 확인하였다. 이는 Yi 등14 이 honokiol과 magnolol 복합제 투여로 TST의 부동행동 시간을 감소시켰다는 보고와도 일치하는바 이는 후박의 Honokiol과 Magnolol 성분으로 인해 항우울 작용을 하는 것으로 사료된다.
- 본 실험에서는 후박을 투여한 군이 Saline을 투여한 control군에 비해 부동행동 시간이 약 50% 이상 감소했으며 가장 적극적인 움직임인 climbing 행동이 증가하는 경향을 나타냈다. 이는 Takahiro 등이 후박의 magnolol과 dihydroxydihydromagnolol 성분으로 FST를 시행한 결과 실험쥐의 부동시간이 감소했다13 는 보고와 Yi등이 honokiol과 magnolol 복합제 투여로 FST 부동행동 시간을 감소시켰다14는 보고와도 일맥상통하는 점이 있다 하겠다.
- 위 내용을 종합해보면 후박은 항우울 효과가 있을 것이라 사료되나 항우울과 관련된 단일 약재로는 인삼15, 영신초16, 연자육17, 울금18, 향부자19 등에 대한 연구만 있었을 뿐, 후박 단일 약물만을 가지고 항우울 작용을 연구한 결과는 아직 없었다. 이에 후박 단일 약물로서의 항우울 효과를 알아보기 위하여 동물모델에게 후박 에탄올 추출물을 투여한 후 강제수영검사 및 꼬리현수법에서 부동시간이 어떻게 변화하는지 관찰하고 행동실험이 끝난 후 채혈하여 우울증 maker인20,21 항산화 효소 superoxide dismutase(SOD) 및 glutathione peroxidase(GPX) 의 발현을 분석했으며 뇌 내 serotonin의 변화를 관찰하였다.
- 위의 결과를 종합해봤을 때 control군에 비해 후박을 투여한 군에서 “절망행동”이 감소한 것을 확인할 수 있었다.
- 86초였다. 이로써 Saline 을 투여한 control군에 비해 후박을 투여한 군에서 부동행동 시간이 약 50% 이상 감소하는 것을 알 수 있었으나 통계적으로 유의한 차이는 아니었다(Fig. 1).
- 26 초였다. 이를 통해 control군에 비해 후박을 투여한 군에서 swimming 시간은 줄고 더 적극적인 climbing시간이 증가했음을 알 수 있었다(Fig. 2).
- 이상의 결과를 종합하면, FST, TST, dorsal raphe nucleus 내의 5-HT발현 및 serum 내 SOD, GPX의 발현을 관찰한 실험 모두 유의성 있는 결과가 나타났으므로 후박은 항우울 효과가 있는 것으로 사료되었다. 향후 후박의 항우울 효과를 더욱 자세히 평가하기 위해 추가적인 실험 및 인체를 대상으로한 임상적 연구가 필요할 것으로 생각되며, 항우울 작용의 기전을 규명하기 위한 심화 연구가 추후 진행되어야 할 것으로 생각된다.
- 그 결과, control 군은 normal군에 비해 dorsal raphe nucleus 내의 5-HT 발현이 약 50% 정도 감소하였으며 후박 200 mg/kg 투여군 역시 control 군과 비슷한 수치를 기록하였다. 이에 반해, 후박 400 mg/kg 투여군은 control군보다 5-HT의 발현이 유의하게 증가하여 용량 의존적으로 항우울 작용이 나타남을 확인하 였다. 이는 앞서 말한 Li 등, Xu 등의 실험결과와도 부합된다.
- 측정 결과, control군은 swimming 시간이 234.33±6.84초였고, climbing시간이 49.83±8.36 초였다.
후속연구
- GPX 발현의 경우에도, control군은 normal군에 비해 약 20% 정도 감소했으나 후박 200 mg/kg 투여군에서는 normal 군과 비슷한 수치를 기록하여 후박이 항산화효소의 발현을 증진시킴을 확인했다. 그러나 후박 400 mg/kg 투여군은 오히려 control군보다도 낮은 수치를 기록했는데 이는 적정용량 초과로 인한 결과인 지, 혹은 실험 개체수가 충분하지 않아(n=5마리) 개연성 없이 나온 결과인지 추후 추가연구가 필요할 것으로 사료된다.
- GPX는 과산화수소를 물로 환원시키는 강력한 기능을 가지고 있으며, 과산화물을 과산화산으로 환원시키는 역할을 한다. 만약 실험약물이 항우울 효과를 가지고 있다면 스트레스가 지속되는 우울상태에서 혈액 내 SOD, GPX의 발현이 증가하는 방향으로 도움을 줄 것이다. 본 실험에서는 효소결합 면역흡착 분석법(ELISA)을 이용하여 SOD, GPX의 발현을 분석하였다.
- 이상의 결과를 종합하면, FST, TST, dorsal raphe nucleus 내의 5-HT발현 및 serum 내 SOD, GPX의 발현을 관찰한 실험 모두 유의성 있는 결과가 나타났으므로 후박은 항우울 효과가 있는 것으로 사료되었다. 향후 후박의 항우울 효과를 더욱 자세히 평가하기 위해 추가적인 실험 및 인체를 대상으로한 임상적 연구가 필요할 것으로 생각되며, 항우울 작용의 기전을 규명하기 위한 심화 연구가 추후 진행되어야 할 것으로 생각된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.