[논문]후박 에탄올 추출물의 불안 및 인지기능에 대한 효과

이현기; 이언정

후박 에탄올 추출물의 불안 및 인지기능에 대한 효과
Effects of Ethanol Extract from Magnolia Officinalis on Anxiety and Cognitive Function 원문보기

대한한방내과학회지 = The journal of internal Korean medicine, v.36 no.4, 2015년, pp.507 - 517

이현기 (원광대학교 한의과대학 내과학교실) , 이언정 (원광대학교 한의과대학 내과학교실)

Abstract ▼ AI-Helper

The bark of Magnolia officinalis has been used in traditional oriental medicine to treat a variety of mental disorders including anxiety and depression. The purpose of this study was to examine the effect of M. officinalis ethanol extract on stress-induced alterations in learning and cognitive function using a passive avoidance test (PAT) and also on anxiety-related behavior using the elevated plus-maze test (EPM) in female rats . The degree of Tyrosine hydroxylase (TH) in the region of the ventral tegmental area (VTA) and the locus coeruleus (LC) was measured using an immunohistochemical method. Corticosterone concentrations in serum were also measured. The ethanol extract from Magnolia officinalis was orally administered to female rats 30 minutes before evaluating their immobilization stress and anxiety-related behavior using an elevated plus-maze test and a passive avoidance test. Time spent in the open arms of the EPM increased in the M. officinalis-treated group compared with that of the saline-treated control group. In the passive avoidance test, the memory and cognitive function improved in the M. officinalis extract-treated group. M. officinalis extracts reduced elevated corticosterone concentrations in serum. Also, stress-induced TH increases were suppressed in the M. officinalis extract-treated group in the LC and the VTA region. These results suggest that M. officinalis might prove to be an effective anxiolytic anti-stress agent.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

저자는 스트레스로 인한 불안 및 기억 장애에 대한 후박의 효과를 알아보기 위하여 후박 에탄올 추출물을 투여한 급성 스트레스 부과 동물모델에서 행동실험으로써 elevated plus-maze test, passive avoidance test를 수행하여 불안행동 및 기억행동을 측정하고, 행동실험이 끝난 후 채혈을 하여 혈중 Corticosterone의 발현을 분석하였으며, catecholamine계에 미치는 영향을 확인하기 위하여 면역조직화학법으로 뇌 내 영역 중 청반(Locus Coeruleus, LC)과 복측피개야(Ventral Tegmental Area, VTA)에서 티로신 수산화효소(Tyrosine Hydroxylase, TH)의 변화를 관찰하여 의미있는 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.

제안 방법

구속 스트레스 부과가 끝나고 난 뒤, 검정색의 아크릴로 제작된 Elevated plus-maze를 이용하여 불안 행동을 평가하였다. 이 장치는 바닥에서 50 cm 높이에 설치된 십자형(+) 미로로서, 4개의 통로 가운데 마주보는 2개(각 길이 50 cm, 폭10 cm)는 개방되어 있고(open arm), 크기가 동일한 다른 2개의 통로는 높이 40 cm의 벽으로 둘러싸여 있다(closed arm).
스트레스를 받은 실험동물은 기억능력이 저하되는데, 본 실험에서는 passive avoidance test(수동회피시험)를 시행하여 후박 추출물의 학습 및 기억에 대한 효과를 알아보았다. Passive avoidance test는 흔히 단순 기억에 대한 효과를 입증할 때 쓰이는 모델로 어두운 곳을 선호하는 흰 쥐의 특성을 이용한 것이다30.
후박 에탄올 추출물의 효과를 탐색하기 위하여 급성 스트레스 부과 모델을 이용하여 elevated plus-maze test, passive avoidance test 등의 행동실험을 수행하였으며, 행동실험이 끝난 후 serum내의 corticosterone의 발현을 측정하였으며, 면역조직화학법으로 뇌 내 영역 중 VTA와 LC에서 TH의 발현을 측정한 바 다음과 같은 결론을 얻었다.

대상 데이터

건조된 후박(Cortex Magnoliae Officinalis, 사천성후박) 3 kg을 분쇄하여 90% 에탄올 12 L를 첨가한 후 60 ℃의 수욕에서 2시간 동안 추출하였다. 추출 완료 후, 1차 여과를 수행하고 여과지로 한번 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 공기전환기를 항시 가동시켰다.

이론/모형

Catecholamine계에 미치는 영향을 확인하기 위하여 면역조직화학법으로 뇌 내 영역 중 청반(Locus Coeruleus, LC)과 복측피개야(Ventral Tegmental Area, VTA)에서 티로신수산화효소(Tyrosine Hydroxylase, TH)를 측정하였다.
스트레스가 발생하면 그 스트레스 상황에 대한 예측 가능성과 통제성, 개인의 자신감에 따라 스트레스 상황을 평가하고 대처하는 과정 중에서 부정적인 부산물로 불안이 발생하게 되는데37, 본 실험에서는 스트레스를 실험 동물에 부과한 후 후박 에탄올 추출물의 항불안 효과를 확인하기 위하여 elevated plus-maze test를 이용하였다. elevated plus-maze test는 흔히 불안 완화제나 불안 유도약물의 효과를 입증할 때 쓰이는 모델로 좁고 어두운 곳을 선호하는 흰 쥐의 특성을 이용한 것이다29.

성능/효과

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 공기전환기를 항시 가동시켰다. Light-dark cycle이 12시간 단위로 조절되게 한 후, 흰쥐용 고형사료와 물을 제한 없이 공급 하였다.
건조된 후박(Cortex Magnoliae Officinalis, 사천성후박) 3 kg을 분쇄하여 90% 에탄올 12 L를 첨가한 후 60 ℃의 수욕에서 2시간 동안 추출하였다. 추출 완료 후, 1차 여과를 수행하고 여과지로 한번 2차 여과한 후 감압 농축하여 270 g(수율 9%)을 얻었다.
또한 후박이 배오된 처방인 반하후박탕, 시박탕 등은 현재도 임상에서 널리 사용되고 있다. 또한 후박에는 최소 255가지의 성분(alkaloids, coumarins, flavonoids, lignans, neolignans, phenylpropanoids, terpenoids)이 있다고 보고되고 있는데18,19, 이 중 후박의 약리학적 효능에 있어서는 magnolol, honokiol, 4-O-methylhonokiol, obovatol 등의 neolignan에 초점이 맞춰 연구되고 있다17.
4. VTA와 LC에서 TH의 발현은 대조군에서 증가되었으며, 특히 LC에서 TH의 발현은 후박 에탄올 추출물을 투여한 실험군에서 대조군에 비하여 감소하였다.
본 실험에서는 행동 실험을 마친 흰 쥐의 뇌의 여러 영역 중 VTA와 LC에서 TH수준을 측정하였는데, 대조군에서는 정상군에 비해 VTA에서 TH의 발현이 약 30% 증가하였으나, 후박을 투여한 군에서는 TH수준의 대조군과의 차이가 관찰되었다. 특히 후박 400 mg/kg을 투여한 군에서는 LC에서 TH의 발현이 유의하게 감소하는 것을 알 수 있었다.
이상의 결과들을 종합하여 보면 후박추출물은 elevated plus-maze test, passive avoidance test를 통하여 항불안 작용과 인지기능 개선에 효과가 있는 약재로 생각되며 스트레스로 인해 발생하는 일부 병리적인 지표의 증가도 억제시키는 것을 확인할 수 있었다. 향후 후박의 작용을 평가하기 위하여 다양한 유효 성분에 대한 연구와 다양한 실험 모델의 개발이 필요하리라 생각되며 또한 이러한 작용 기전에 대한 연구가 더욱 상세히 진행될 필요가 있다고 사료된다.
이와 같은 결과로 보아 후박은 항불안, 항스트레스 효과가 있으며, 인지 기능을 개선시킬 수 있는 약재로 생각된다.
3. 혈청 corticosterome은 대조군, 후박 에탄올 추출물 투여한 실험군에서 통계적으로 유의미한 차이가 없었다.
1. 후박 에탄올 추출물 투여로 Elevated plus-maze test에서 open arm에서 머무는 시간이 실험군에서 대조군에 비해 증가하였다.
2. 후박 에탄올 추출물 투여로 Passive avoidance test에서 latency time이 실험군에서 대조군에 비해 증가하였다.

후속연구

이상의 결과들을 종합하여 보면 후박추출물은 elevated plus-maze test, passive avoidance test를 통하여 항불안 작용과 인지기능 개선에 효과가 있는 약재로 생각되며 스트레스로 인해 발생하는 일부 병리적인 지표의 증가도 억제시키는 것을 확인할 수 있었다. 향후 후박의 작용을 평가하기 위하여 다양한 유효 성분에 대한 연구와 다양한 실험 모델의 개발이 필요하리라 생각되며 또한 이러한 작용 기전에 대한 연구가 더욱 상세히 진행될 필요가 있다고 사료된다.

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표제어: PCR

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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