[논문]매괴화(玫瑰花) 추출물의 아세틸콜린에스테라제, 베타 시크리타제 및 베타 아밀로이드 응집에 대한 저해효과

김효신; 김주은; 임재윤

doi:10.15188/kjopp.2016.02.30.1.33

매괴화(玫瑰花) 추출물의 아세틸콜린에스테라제, 베타 시크리타제 및 베타 아밀로이드 응집에 대한 저해효과
Inhibitory Effects of Extract of Rosae Rugosae Flos on the Acetylcholinesterase, β-secretase, and β-amyloid Aggregation 원문보기

동의생리병리학회지 = Journal of physiology & pathology in Korean Medicine, v.30 no.1, 2016년, pp.33 - 39

김효신 (우석대학교 약학대학) , 김주은 (우석대학교 약학대학) , 임재윤 (우석대학교 약학대학)

Abstract ▼ AI-Helper

Alzheimer's disease(AD), one of the most common forms of dementia, is characterized pathologically by the presence of intracellular neurofibrillary tangles and deposition of β-amyloid(Aβ) peptides of 40-42 residues. Aβ has been believed to be neurotoxic and now is also considered to have a role on the mechanism of memory dysfunction. Only a few acetylcholinesterase(AChE) inhibitors have been developed for treatment of AD, although the numbers of patients are rapidly increasing within aging society. Here, we show that ethanol extract of Rosae Rugosae Flos(RR) or its butanol fraction reduce the enzyme activity of AChE and BACE1(β-site APP cleaving enzyme 1). Furthermore, We found that RR inhibits Aβ aggregation and removes Aβ aggregates by Transmission electron microscopy(TEM). In addition, RR reduces the free radical of 2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH). We suggest that Rosae Rugosae Flos may be useful as a herbal medicine to treat AD.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

또한 다른 표적분자인 BACE에 대한 저해 활성을 나타내었으며, TEM(Transmission Electron Micoscopy)을 이용한 Aβ 응집실험을 통해 玫瑰花의 에탄올 추출물 또는 부탄올 분획물이 Aβ의 응집을 감소시키며 응집된 Aβ를 분해하고 제거하는 것을 확인하였다. 더불어 DPPH에 의한 라디칼을 소거하는 활성을 나타내었기에 보고하고자 한다.
본 연구는 전통약물로부터 AChE의 활성을 저해하는 약물을 선발하기 위해 국내 자생식물의 추출물을 스크리닝한 결과, 玫瑰花의 에탄올 추출물과 부탄올 분획물이 AChE을 저해하였다. 또한 다른 표적분자인 BACE에 대한 저해 활성을 나타내었으며, TEM(Transmission Electron Micoscopy)을 이용한 Aβ 응집실험을 통해 玫瑰花의 에탄올 추출물 또는 부탄올 분획물이 Aβ의 응집을 감소시키며 응집된 Aβ를 분해하고 제거하는 것을 확인하였다.

제안 방법

玫瑰花 500 g을 선운산야생꽃차(주)로부터 공급받아 실온에서 하루 말리고 55℃에서 6시간동안 건조하여 습득한 47 g의 약재에 470 ㎖의 70% 에탄올을 첨가하여 70℃에서 5시간 동안 추출하였다. 추출액을 여과하고 감압 농축하여 약 7.
본 연구는 전통약물로부터 AChE의 활성을 저해하는 약물을 선발하기 위해 국내 자생식물의 추출물을 스크리닝한 결과, 玫瑰花의 에탄올 추출물과 부탄올 분획물이 AChE을 저해하였다. 또한 다른 표적분자인 BACE에 대한 저해 활성을 나타내었으며, TEM(Transmission Electron Micoscopy)을 이용한 Aβ 응집실험을 통해 玫瑰花의 에탄올 추출물 또는 부탄올 분획물이 Aβ의 응집을 감소시키며 응집된 Aβ를 분해하고 제거하는 것을 확인하였다. 더불어 DPPH에 의한 라디칼을 소거하는 활성을 나타내었기에 보고하고자 한다.

데이터처리

각 실험군(n=3) 간의 유의성 검정은 Student’s T-test로 하였으며, P값이 0.05, 0.01 및 0.001 이하를 기준으로 유의성 여부를 판정하였다.

이론/모형

Acetylcholinesterase(AChE)에 대한 저해활성은 Acetylcholinesterase Activity Colorimetric Assay 키트(BioVision, Milpitas, CA, USA)를 사용하여 측정하였다. 玫瑰花 추출물 또는 분획물을 최종농도가 1, 10, 50, 100 ㎍/㎖이 되도록 적당히 희석하여 96 well plate에 30 ㎕ 넣은 후 AChE 10 ㎕와 reaction mixture 50 ㎕를 넣고 37℃에서 20분 반응시켰다.
BACE에 대한 저해활성은 BACE-1 FRET(fluorescence resonance energy transfer) ASSAY 키트(PanVera Co, Madison, WI, USA)를 사용하여 측정하였다. 玫瑰花 추출물 또는 분획물을 96 well plate에 최종농도가 1, 10, 50, 100 ㎍/㎖이 되도록 적당히 희석하여 BACE-1 기질(Rh-EVNLDAEFK quencher, in 50 nmol/L ammonium bicarbonate)과 BACE-1 효소[in 50 mM Tris(pH7.

성능/효과

玫瑰花의 에탄올 추출물 및 부탄올 분획물이 AChE와 BACE의 효소활성을 저해하였다. 각각의 대조약물인 β-SI, tacrine과 galantamine과 비교하였을 때 유의적인 활성을 보였다.
玫瑰花의 에탄올 추출물 및 부탄올 분획물이 AChE와 BACE의 효소활성을 저해하였다. 각각의 대조약물인 β-SI, tacrine과 galantamine과 비교하였을 때 유의적인 활성을 보였다. 또한, Aβ의 응집생성을 저해하며 동시에 응집된 Aβ를 분해 제거하였으며, DPPH 라디칼 활성을 감소시켰다.
각각의 대조약물인 β-SI, tacrine과 galantamine과 비교하였을 때 유의적인 활성을 보였다. 또한, Aβ의 응집생성을 저해하며 동시에 응집된 Aβ를 분해 제거하였으며, DPPH 라디칼 활성을 감소시켰다. 이러한 결과를 종합해보면, 玫瑰花는 향후 항염증활성을 비롯하여 복수의 표적을 갖는 다기능 치매 치료제 개발을 위한 후보자원으로서 개발가치가 있을 것으로 사료된다.
본 연구를 통해 玫瑰花 에탄올 추출물 및 부탄올 분획물이 치매 치료제 개발을 위한 표적분자인 AChE, BACE, Aβ 응집에 모두 유효한 저해활성을 나타낸다는 것을 알았다. 이상의 결과를 종합해보면, 玫瑰花는 알츠하이머 질환의 복수의 표적에 효능을 나타내므로 치매 치료제 개발을 위한 후보약물로 응용할 수 있다고 사료된다.

후속연구

이는 ET 10 ㎍/㎖ 농도에서는 이미 저해활성이 포화된 상태임을 시사한다. 양성 대조군인 β-SI 10 µM과 비교해서 모든 시료에서 더 강한 활성을 보였으며 향후, 유효성분의 규명을 통하여 단일 성분으로서의 비활성을 검증함으로써 천연물 유래 BACE 저해제 약물개발이 가능할 것이다.
또한, Aβ의 응집생성을 저해하며 동시에 응집된 Aβ를 분해 제거하였으며, DPPH 라디칼 활성을 감소시켰다. 이러한 결과를 종합해보면, 玫瑰花는 향후 항염증활성을 비롯하여 복수의 표적을 갖는 다기능 치매 치료제 개발을 위한 후보자원으로서 개발가치가 있을 것으로 사료된다.
본 연구를 통해 玫瑰花 에탄올 추출물 및 부탄올 분획물이 치매 치료제 개발을 위한 표적분자인 AChE, BACE, Aβ 응집에 모두 유효한 저해활성을 나타낸다는 것을 알았다. 이상의 결과를 종합해보면, 玫瑰花는 알츠하이머 질환의 복수의 표적에 효능을 나타내므로 치매 치료제 개발을 위한 후보약물로 응용할 수 있다고 사료된다. 향후 玫瑰花에 의한 약리활성기전을 명확히 규명하기 위해서는 cytokine 등 염증 관련분자에 대한 항염증활성, 유효성분의 규명과 동물모델에서의 기억력 개선효과의 검정도 필요하다.
이상의 결과를 종합해보면, 玫瑰花는 알츠하이머 질환의 복수의 표적에 효능을 나타내므로 치매 치료제 개발을 위한 후보약물로 응용할 수 있다고 사료된다. 향후 玫瑰花에 의한 약리활성기전을 명확히 규명하기 위해서는 cytokine 등 염증 관련분자에 대한 항염증활성, 유효성분의 규명과 동물모델에서의 기억력 개선효과의 검정도 필요하다.
C보다 현저하게 감소시켰으며, 특히 부탄올 추출물의 분석 최저농도인 1 ㎍/㎖에서도 80% 이상 라디칼 소거능을 나타냈다. 향후 항염증작용에 의한 신경세포 보호효과도 기대할 수 있을 것으로 생각한다.
2에 보는 바와 같이, 玫瑰花 에탄올 추출물 또는 부탄올 분획물은 100 ㎍/㎖ 농도에서 tacrine 1 µM, galantamine 10 µM과 동등하거나 오히려 강한 AChE 저해효과를 보였다. 향후, 유효성분이 규명되면 천연물 유래 AChE 저해약물을 개발하는데 활용할 수 있을 것으로 사료된다. 한편, ET와 BU를 제외한 헥산, 디클로로메탄, 에틸아세테이트, 물 분획물은 유의적인 활성이 없었다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

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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