[논문]미세아교세포에서 알츠하이머형 치매 치료 처방인 뇌명산(腦明散)의 효능 및 기전연구

한상태; 정지천

doi:10.14374/hfs.2017.25.4.471

미세아교세포에서 알츠하이머형 치매 치료 처방인 뇌명산(腦明散)의 효능 및 기전연구
Effects and molecular mechanisms of Noemyeong-san, a novel herbal prescription for treating Alzheimer's disease on microglia 원문보기

大韓韓醫學方劑學會誌 = Herbal formula science, v.25 no.4, 2017년, pp.471 - 481

한상태 ((브레인)동의보감한의원) , 정지천 (동국대학교 한의과대학 내과학교실)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives : Noemyeong-san (NMS) is a novel herbal prescription composed of five oriental medicinal herbs including Prunellae Spica, Betulae Cortex, Foeniculi Fructus, Asiasari Radix, and Clematidis Radix for treating Alzheimer's disease. In the present study, we investigated the effects and molecular mechanisms of NMS on BV2 microglia to evaluate the potential action of this formula for preventing or treating neurodegenerative disease such as Alzheimer's disease. Methods : To determine the cytotoxicity of NMS on BV2 microglia, the MTT assay was performed. The effects of NMS on lipopolysaccharide (LPS)-stimulated BV2 microglia were determined with a nitric oxide (NO) assay and western blots for inflammatory mediator-related proteins, mitogen activated protein kinases (MAPKs), nuclear factor kappa B (NF-${\kappa}B$) pathway-related proteins, and heme oxygenase-1 (HO-1). Result : NMS inhibited induction of iNOS and COX-2 as well as NO production without affecting the cell viability in LPS-stimulated BV2 microglia. NMS also suppressed activation of ERK and p38 MAPK among main kinases of MAPKs as well as NF-${\kappa}B$ by LPS stimulation. Furthermore, NMS dose-dependently induced the expression of HO-1 and the inhibitory effect of NMS on the production of NO were blocked by pretreatment with an HO-1 inhibitor, Snpp. Conclusions : These results demonstrate that NMS has potent anti-neuroinflammatory effect on the LPS-stimulated microglia. These findings provide evidences for NMS to be considered as a new prescription for preventing or treating neurodegenerative disease such as Alzheimer's disease.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

LPS는 그람음성균 세포외막에 존재하는 내독소로 미세아교세포를 효과적으로 활성화시킨다고 알려져 있으며, 활성화된 미세아교세포는 NO와 PGE₂와 같은 염증매개인자들을 분비하고, IL-1β, IL-6, IL-10, TNF-α 등의 염증성 사이토카인들을 분비하여 알츠하이머병의 특징인 아밀로이드 플라그와 신경섬유다발성병변의 생성과 진행에 중요한 신경독성 변화를 일으킨다고 알려져 있다^6,7,21,22). 따라서 뇌명산을 알츠하이머병과 같은 퇴행성 뇌질환의 치료 처방으로 알리고자 과학적인 증거를 제시하기 위하여 먼저 LPS로 자극된 BV2 생쥐 미세아교세포의 염증반응에서의 효능을 평가하였다.
이러한 연구 동향을 바탕으로 저자는 임상에서 수년간 알츠하이머병의 예방 및 치료 목적으로 사용 중인 한약재 중에 하고초(夏枯草, Prunellae Spica), 화피(樺皮, Betulae Cortex), 소회향(小茴香, Foeniculi Fructus), 세신(細辛, Asiasari Radix), 위령선(威靈仙, Clematidis Radix) 등의 조합이 신경계에 작용하여 뇌의 염증반응을 억제할 것으로 예상하여 새로운 처방을 구성하였고, 뇌명산(腦明散, Noemyeong-san, NMS)이라 명명하였다. 본 연구에서는 알츠하이머병과 같은 퇴행성 뇌질환에서 뇌명산의 효능을 평가하고자, LPS 자극에 의한 BV2 생쥐 미세아교세포의 활성화로 유도된 신경염증반응에서 효능을 평가하고, 그 조절 기전을 연구하여 알츠하이머병의 예방, 개선 및 치료 후보제로서의 가능성을 확인하였기에 보고하는 바이다.
본 연구에서는 이러한 연구동향을 바탕으로 알츠하이머병과 같은 퇴행성 뇌질환의 예방, 개선 및 치료를 위한 새로운 한약 처방을 개발하기 위해 미세아교세포의 과도한 활성화 억제를 목표로 뇌명산 추출물의 효능을 평가하였고, 그 기전을 연구하였다. 뇌명산은(브레인)동의보감 한의원에서 알츠하이머형 치매의 치료 목적으로 임상에서 실제로 사용 중인 경험처방에서 중요 약재로만 구성한 새로운 처방이다.

제안 방법

24시간 배양 후, MTT 시약(최종 농도 0.2 mg/ml)을 처리하여 37℃에서 2시간 동안 반응시킨 다음 배지를 제거하고 DMSO 100 μl를 첨가하여 각 well에 생성된 formazan crystals을 용해시킨 후, GENios-basic microplate reader (Tecan Austria GmbH, Grödig, Austria)를 이용하여 540 nm에서 흡광도를 측정하여 생존율을 계산하였다.
BV2 세포에 LPS 처리는 IκB-α의 발현을 현저하게 감소시키고, IκB-α의 인산화된 형태인 p-IκB-α는 강하게 유도하여 뒤이어 NF-κB의 인산화도 증가시켰다.
PBST로 3회 세척 후, enhanced chemiluminoescence solution (Amersham, Piscataway, NJ, USA)을 적용시킨 다음 Fusion FX7 chemiluminescence imaging system (Vilber Lourmat, Marne-la-vallée, France)에서 특정 단백질의 발현 변화를 분석하였다.
iNOS, COX-2, p-ERK, ERK, p-p38, p-38, p-JNK,JNK, p-IκB-α, IκB-α, p-NF-κB, HO-1에 대한 1차 항체들을 4℃에서 over night 반응시키고, PBST (PBS with Tween 20)로 3회 세척한 후, 뒤이어 horseradish-peroxidase가 연결된 goat-anti-rabbit 또는 goat-anti-mouse 2차 항체를 상온에서 1시간 반응시켰다.
뇌명산 약재 무게의 8배에 해당하는 증류수를 가하여 열탕 추출기(100℃)에서 4시간 동안 끓인 후, 여과지(Whatman No. 3 filter paper, Whatman International Ltd., Maidstone, England)로 두 번 여과하고, 감압 증류장치(rotary vacuum evaporator, EYELA, Tokyo, Japan)에서 감압농축한 후, 동결건조기(freeze dryer,EYELA)로 동결건조하였다. 뇌명산 물추출물의 수율은 8.
뇌명산 추출물의 신경염증 억제효능을 나타내는 분자 생물학적 기전을 탐색하기 위해 염증반응의 세포내 신호전달경로로 잘 알려진 mitogen activated protein kinase (MAPK) 신호전달경로를 먼저 확인해보았다. MAPK 신호전달경로의 주요 kinase인 extracellular signal-regulated kinase (ERK), c-Jun N-terminal kinase (JNK) 및 p38 MAPK의 인산화를 western blot을 통하여 확인해 본 결과, LPS로 활성화된 BV2 세포는 ERK, JNK 및 p38 MPAK의 인산화된 형태의 단백질이 강하게 발현되는 반면, 뇌명산 추출물의 전처리는 ERK와 p38 MAPK의 인산화를 50 μg/ml에서부터 농도 의존적으로 감소시켰고, 500 μg/ml의 농도에서는 LPS를 처리하지 않은 control과 유사한 수준으로 억제되었다.
뇌명산 추출물이 미세아교세포의 활성화로 매개된 신경염증반응에 영향을 미치는지 평가하기 위해, LPS 자극으로 미세아교세포를 활성화시킨 다음 LPS에 의해 유도되는 염증 매개 물질인 NO의 생성량과 iNOS 및 COX-2 단백질의 발현 양상을 분석하였다. BV2 세포에 500 ng/ml의 LPS 처리는 NO의 생성량을 현저히 증가시켰고, 뇌명산의 전처리는 50 μg/ml의 농도에서부터 농도 의존적으로 NO 생성량을 통계학적으로 유의하게 억제시켰다(Figure 2A).
본 연구에서도 NO와 PGE2의 생성에 각각 관여하는 iNOS와 COX-2의 발현 양상을 분석해본 결과, LPS로 자극된 BV2 세포에서 iNOS와 COX-2의 발현 증가가 뇌명산 추출물 처리에 의해 농도 의존적으로 감소되었다. 뇌명산의 신경염증 억제효능을 나타내는 기전을 알아보기 위해, 먼저 염증반응의 경로로 잘 알려져 있는 MAPK 신호전달경로에 대해 알아보았다. MAPK는 세포의 증식, 분화, 면역 및 염증반응을 조절한다고 알려져 있고, 특히 LPS (TLR4 리간드)가 TLR4 수용체에 결합하면서 활성화되어 염증매개 인자들의 생성을 유도하며, 대표적으로 ERK, JNK, p38 MAPK 등이 포함되어있다²⁷⁾.
이를 바탕으로, 뇌명산 추출물이 HO-1 단백질의 발현을 유도하는지 western blot으로 확인해 본 결과, 뇌명산 추출물은 10~500 μg/ml의 범위 내에서 농도 의존적으로 HO-1의 발현을 강하게 유도하였다(Figure 5A). 다음으로 HO-1 단백질의 발현이 LPS 자극에 의한 염증매개인자 NO 생성에 영향을 미치는지 확인하기 위하여 HO-1 억제제인 Snpp를 전처리한 후, NO 생성량을 측정해 보았다. 그 결과 Snpp 50 nM을 30분 동안 처리한 후, 뇌명산 추출물 500 μg/ml을 처리하여 HO-1 발현을 억제한 후 LPS로 자극시켰을 때, 뇌명산 추출물에 의해 감소되었던 NO의 생성량이 LPS 단독 처리군과 유사한 수준으로 다시 증가하였다(Figure 5A).
단백질의 농도는 bicinchoninic acid protein assay kit (Thermo Scientific)으로 정량한 다음, sample buffer (Bio-Rad, Hercules, CA, USA)와 혼합하여 단백질 샘플을 만들었다. 동량의 단백질을 sodium dodecyl sulphfate (SDS)-polyacrylamide gel에서 전기영동을 실시하여 단백질을 분리시키고 polyvinylidene fluoride membrane (Millipore, Billerica, MA, USA)으로 전이시킨 다음, 5% skim milk에서 1시간 이상 비특이적인 단백질들에 대하여 blocking을 실시하였다. iNOS, COX-2, p-ERK, ERK, p-p38, p-38, p-JNK,JNK, p-IκB-α, IκB-α, p-NF-κB, HO-1에 대한 1차 항체들을 4℃에서 over night 반응시키고, PBST (PBS with Tween 20)로 3회 세척한 후, 뒤이어 horseradish-peroxidase가 연결된 goat-anti-rabbit 또는 goat-anti-mouse 2차 항체를 상온에서 1시간 반응시켰다.
따라서, 향후 실험에서는 뇌명산 추출물을 최고 500 μg/ml 농도까지 처리하는 것으로 실험을 진행하였다.
이러한 연구 동향을 바탕으로 저자는 임상에서 수년간 알츠하이머병의 예방 및 치료 목적으로 사용 중인 한약재 중에 하고초(夏枯草, Prunellae Spica), 화피(樺皮, Betulae Cortex), 소회향(小茴香, Foeniculi Fructus), 세신(細辛, Asiasari Radix), 위령선(威靈仙, Clematidis Radix) 등의 조합이 신경계에 작용하여 뇌의 염증반응을 억제할 것으로 예상하여 새로운 처방을 구성하였고, 뇌명산(腦明散, Noemyeong-san, NMS)이라 명명하였다. 본 연구에서는 알츠하이머병과 같은 퇴행성 뇌질환에서 뇌명산의 효능을 평가하고자, LPS 자극에 의한 BV2 생쥐 미세아교세포의 활성화로 유도된 신경염증반응에서 효능을 평가하고, 그 조절 기전을 연구하여 알츠하이머병의 예방, 개선 및 치료 후보제로서의 가능성을 확인하였기에 보고하는 바이다.

대상 데이터

Anti-COX-2, anti-iNOS, anti-p-ERK, anti-ERK, anti-p-p38, anti-p38, anti-p-JNK, anti-JNK, anti-p-IκB-α, anti-IκB-α, anti-p-NF-κB, anti-HO-1, anti-β-actin 항체, horseradish peroxidase-conjugated goat anti-mouse IgG, horseradish peroxidase-conjugated goat anti-rabbit IgG는 Santa Cruz Biotechnology(Santa Cruz, CA, USA)에서 구입하여 사용하였다.
Anti-COX-2, anti-iNOS, anti-p-ERK, anti-ERK, anti-p-p38, anti-p38, anti-p-JNK, anti-JNK, anti-p-IκB-α, anti-IκB-α, anti-p-NF-κB, anti-HO-1, anti-β-actin 항체, horseradish peroxidase-conjugated goat anti-mouse IgG, horseradish peroxidase-conjugated goat anti-rabbit IgG는 Santa Cruz Biotechnology(Santa Cruz, CA, USA)에서 구입하여 사용하였다. Dimethyl sulforxide (DMSO)는 Junsei Chemical (Tokyo, Japan)에서 구입하였으며, 그 외 LPS (E.coli 055:B5), Griess reagent, 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2, 5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT) 등 다른 시약들은 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)에서 구입하였다.
본 실험에 사용된 세포인 생쥐 신경미세아교세포주, BV2는 전남대학교 의과대학 해부학교실에서 분양받아 사용하였으며, 세포의 배양을 위해 10% 우태아 혈청(fetal bovine serum, WELGENE, Daegu, Korea)과 항생제로 100 U/ml penicillin-100 μg/ml streptomycin (Gibco, Life Technologies, USA)이 포함된 Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM, WELGENE) 배지를 사용하여, 배양기 내에서 37℃, 5% CO2 조건 하에서 배양하였다.
알츠하이머병, 파킨슨병 등의 퇴행성 뇌질환 병변 부위에 미세아교세포의 활성화가 관찰되었고, 신경염증이 결국 신경세포 사멸을 유도함으로써 퇴행성 뇌 질환의 병리기전에 크게 기여한다고 알려져 신경염증 반응의 억제에 대한 연구들이 활발하다. 본 실험에서 사용한 BV2 세포는 생쥐의 미세아교세포이며, primary 미세아교세포를 대체하여 가장 빈번하게 활용되고 있는 세포주로 LPS로 자극 후 primary 미세아교세포와 비교해본 결과 반응 양상이 매우 유사하다고 알려져 신경염증 모델로 많은 연구들이 진행되어왔다^19,20). LPS는 그람음성균 세포외막에 존재하는 내독소로 미세아교세포를 효과적으로 활성화시킨다고 알려져 있으며, 활성화된 미세아교세포는 NO와 PGE₂와 같은 염증매개인자들을 분비하고, IL-1β, IL-6, IL-10, TNF-α 등의 염증성 사이토카인들을 분비하여 알츠하이머병의 특징인 아밀로이드 플라그와 신경섬유다발성병변의 생성과 진행에 중요한 신경독성 변화를 일으킨다고 알려져 있다^6,7,21,22).
본 연구에 사용된 夏枯草(Prunellae Spica), 樺皮(Betulae Cortex), 小茴香(Foeniculi Fructus), 細辛(Asiasari Radix), 威靈仙(Clematidis Radix)는 ㈜옴니허브(Daegu, Korea)에서 구입하여 선별하고 정선한 후 사용하였고, 뇌명산의 구성 비율은 Table 1에 나타내었다.

데이터처리

실험에서 얻은 결과들은 평균(mean) ± 표준편차(standard deviation, SD)로 기록하였으며, 각 실험군 간의 차이를 분석하기 위하여 GraphPad Prism software (GraphPad Software Inc., San Diego, CA, USA)를 이용하여 일원분산분석(one way analysis of variance, ANOVA)을 실시하여 비교하였으며, 사후검정은 Tukey’s multiple comparison test를 이용하여 5% 수준에서 유의성을 검정하였다.

이론/모형

BV2 생쥐 미세아교세포에서 뇌명산 추출물이 세포독성을 유발하는지 알아보기 위해 MTT 분석법을 이용하여 세포 생존율을 측정하였다. 뇌명산 추출물을 10~500 μg/ml 농도로 24시간 처리하였을 때, BV2 세포의 생존율이 90% 이상으로 세포 독성을 유발하지 않는 것을 확인할 수 있었다(Figure 1).
BV2 세포에서 뇌명산 추출물의 세포독성을 평가하기 위하여 MTT assay를 이용하였다. 세포 배양용 96-well plate에 BV2 세포를 6×10³ cells/well로 분주하고 12시간 이상 안정화시킨 다음, 뇌명산 추출물을 다양한 농도로 1시간 동안 처리하고 뒤이어 LPS 500 ng/ml을 처리하였다.
NF-κB는 면역 세포에서 염증 기전에 관여하는 중요한 전사인자 중 하나로, 뇌명산 추출물의 신경염증 억제효능을 나타내는 분자 생물학적 기전을 탐색하기 위해 NF-κB 신호전달경로의 구성 요소들을 western blot으로 확인해 보았다.

성능/효과

MAPK는 세포의 증식, 분화, 면역 및 염증반응을 조절한다고 알려져 있고, 특히 LPS (TLR4 리간드)가 TLR4 수용체에 결합하면서 활성화되어 염증매개 인자들의 생성을 유도하며, 대표적으로 ERK, JNK, p38 MAPK 등이 포함되어있다²⁷⁾. LPS로 자극된 BV2세포에서 ERK, JNK 및 p38 MAPK의 인산화를 western blot으로 분석해 본 결과, LPS에 의해 세 종류의 인산화효소 모두 인산화가 증가되었고, 뇌명산 추출물의 전처리는 ERK와 p38 MAPK의 인산화는 억제되었으나, JNK의 인산화에는 큰 영향을 미치지 못하였다. 따라서 미세아교세포에서 뇌명산이 LPS에 의한 ERK와 p38 MAPK의 활성화를 억제시킴으로써 신경염증 억제효능을 가진다는 것을 확인할 수 있었다.
MAPK 신호전달경로의 주요 kinase인 extracellular signal-regulated kinase (ERK), c-Jun N-terminal kinase (JNK) 및 p38 MAPK의 인산화를 western blot을 통하여 확인해 본 결과, LPS로 활성화된 BV2 세포는 ERK, JNK 및 p38 MPAK의 인산화된 형태의 단백질이 강하게 발현되는 반면, 뇌명산 추출물의 전처리는 ERK와 p38 MAPK의 인산화를 50 μg/ml에서부터 농도 의존적으로 감소시켰고, 500 μg/ml의 농도에서는 LPS를 처리하지 않은 control과 유사한 수준으로 억제되었다.
뇌명산 추출물을 10~500 μg/ml 농도로 24시간 처리하였을 때, BV2 세포의 생존율이 90% 이상으로 세포 독성을 유발하지 않는 것을 확인할 수 있었다(Figure 1).
다음으로 NO와 함께 염증성 매개인자로 잘 알려져 있는 PGE2의 합성에 관여하는 COX-2 단백질의 발현을 western blot으로 분석해 본 결과, LPS로 유도된 COX-2 단백질의 발현 증가가 뇌명산 추출물의 전처리에 의해 100~500 μg/ml의 농도 범위에서 억제되었다(Figure 2B).
LPS로 자극된 BV2세포에서 ERK, JNK 및 p38 MAPK의 인산화를 western blot으로 분석해 본 결과, LPS에 의해 세 종류의 인산화효소 모두 인산화가 증가되었고, 뇌명산 추출물의 전처리는 ERK와 p38 MAPK의 인산화는 억제되었으나, JNK의 인산화에는 큰 영향을 미치지 못하였다. 따라서 미세아교세포에서 뇌명산이 LPS에 의한 ERK와 p38 MAPK의 활성화를 억제시킴으로써 신경염증 억제효능을 가진다는 것을 확인할 수 있었다.
따라서 본 연구에서도 뇌명산이 LPS로 자극된 BV2세포에서 NF-κB와 IκB의 발현에 영향을 미치는지 실험해본 결과, LPS의 처리는 IκB-α를 감소시키고, IκB-α의 인산화 형태는 강하게 유도하여 NF-κB의 인산화도 증가되는 것으로 보아 LPS에 의해 IκB-α가 분해되어 NF-κB가 활성화되는 것을 알 수 있었다.
다음으로 NO와 함께 염증성 매개인자로 잘 알려져 있는 PGE₂의 합성에 관여하는 COX-2 단백질의 발현을 western blot으로 분석해 본 결과, LPS로 유도된 COX-2 단백질의 발현 증가가 뇌명산 추출물의 전처리에 의해 100~500 μg/ml의 농도 범위에서 억제되었다(Figure 2B). 따라서, 뇌명산 추출물은 LPS로 활성화된 미세아교세포에서 iNOS와 COX-2 단백질의 발현 억제를 통하여 염증 반응에 중요한 매개인자들의 생성을 효과적으로 차단하는 것을 확인할 수 있었다.
또한 뇌명산 추출물은 100~500 μg/ml의 범위 내에서 p-NF-κB의 발현을 농도 의존적으로 억제시켰으며, 특히 500 μg/ml의 농도는 control군과 거의 유사하였다(Figure 4).
반면, 뇌명산의 전처리는 LPS에 의한 p-IκB-α의 발현을 감소시킴으로써 IκB-α의 분해를 억제하여 NF-κB의 활성화를 억제하는 것을 확인하였다.
본 연구 결과에 따르면, 뇌명산은 미세아교세포에 독성을 일으키지 않는 농도 범위에서 LPS로 유도된 염증매개인자 NO의 생성을 효율적으로 억제하였다. NO는 정상적으로 중추 신경계와 말초 신경계에 일정량 존재하여 세포 내 신호전달 및 면역계에 있어서 중요한 역할을 담당하고 있으나, 과량의 NO가 생성될 경우 세포손상, 염증반응 및 신경세포 사멸을 유도한다^23,24).
PGE₂는 손상된 부위나 조직에 국소적으로 활성화되어 발열과 동통 등을 매개하는 염증 매개인자로 면역 및 염증 신호들에 반응하여 만들어지는 COX-2에 의해 합성이 촉진된다²⁶⁾. 본 연구에서도 NO와 PGE2의 생성에 각각 관여하는 iNOS와 COX-2의 발현 양상을 분석해본 결과, LPS로 자극된 BV2 세포에서 iNOS와 COX-2의 발현 증가가 뇌명산 추출물 처리에 의해 농도 의존적으로 감소되었다. 뇌명산의 신경염증 억제효능을 나타내는 기전을 알아보기 위해, 먼저 염증반응의 경로로 잘 알려져 있는 MAPK 신호전달경로에 대해 알아보았다.
많은 연구들이 천연물 유래 소재들, 예를 들어 curcumin³²⁾,aromatic-turmerone³³⁾, morin³⁴⁾, 배암차즈기 잎 추출물³⁵⁾ 등이 nuclear factor E2-related factor 2(Nrf2) 활성화를 통하여 HO-1과 같은 다양한 항산화 효소들을 유도하여 항산화 및 항염증 효과를 나타낸다고 보고하였다. 본 연구에서도 뇌명산 추출물이 HO-1을 유도하는지 확인해 본 결과, HO-1의 발현을 농도 의존적으로 강하게 유도함을 알 수 있었고, HO-1 억제제를 이용한 실험에서도 뇌명산 추출물에 의해 감소되었던 NO의 생성량이 다시 증가하는 것을 확인하였다. 이러한 결과로부터 뇌명산 추출물이 HO-1 유도로 iNOS의 발현을 억제시키고, 결과적으로 NO의 생성을 저해함으로써 신경염증 억제효과가 있음을 알 수 있었다.
본 연구에서도 뇌명산 추출물이 HO-1을 유도하는지 확인해 본 결과, HO-1의 발현을 농도 의존적으로 강하게 유도함을 알 수 있었고, HO-1 억제제를 이용한 실험에서도 뇌명산 추출물에 의해 감소되었던 NO의 생성량이 다시 증가하는 것을 확인하였다. 이러한 결과로부터 뇌명산 추출물이 HO-1 유도로 iNOS의 발현을 억제시키고, 결과적으로 NO의 생성을 저해함으로써 신경염증 억제효과가 있음을 알 수 있었다.
이를 바탕으로, 뇌명산 추출물이 HO-1 단백질의 발현을 유도하는지 western blot으로 확인해 본 결과, 뇌명산 추출물은 10~500 μg/ml의 범위 내에서 농도 의존적으로 HO-1의 발현을 강하게 유도하였다(Figure 5A).
그 결과 Snpp 50 nM을 30분 동안 처리한 후, 뇌명산 추출물 500 μg/ml을 처리하여 HO-1 발현을 억제한 후 LPS로 자극시켰을 때, 뇌명산 추출물에 의해 감소되었던 NO의 생성량이 LPS 단독 처리군과 유사한 수준으로 다시 증가하였다(Figure 5A). 이를 통하여 뇌명산 추출물이 HO-1 유도를 통하여 NO의 생성을 억제함으로써 신경염증 억제효과가 있음을 알 수 있었다.

후속연구

뇌명산 추출물이 미세아교세포에서 LPS로 유도된 신경염증 모델에 미치는 영향을 연구해본 결과, 미세아교세포의 활성화로 인한 신경염증반응에 뇌명산 추출물이 HO-1의 발현유도와 ERK/p-38 MAPK/NF-κB의 활성 억제를 통해 NO의 생성을 저해함으로써 신경염증 억제효과가 있음을 보여주었고, 이를 통해 뇌명산 추출물이 알츠하이머병과 같은 신경염증 관련 퇴행성 뇌질환의 예방, 개선 및 치료제로서의 가능성과 효용성을 증명하였으므로 향후 임상에서 응용될 수 있을 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	알츠하이머병이란 무엇인가?	알츠하이머병(Alzheimer’s disease)은 뇌세포의 퇴화로 기억력, 사고력 및 행동상의 문제를 야기하는 뇌 질병이며, 치매의 가장 흔한 형태로 알려져 있다1,2). 전 세계적으로 고령화의 추세로 알츠하이머병 및 기타치매에 걸린 환자가 매년 증가하고 있으며, 전체 치매 환자 중 55~70%가 알츠하이머형 치매 환자로 추정된다3).
	현재 치매 증상 등 알츠하이머병 치료제로 사용되는 것은 무엇이 있나?	아직까지 알츠하이머병의 발병 원인은 명확히 밝혀지지 않았으며, 신경전달물질인 아세틸콜린의 합성 감소, beta-amyloid (Aβ) 축적, 타우(Tau)단백질의 과인산화로 인한 신경세포의 손상 등이 주된 원인으로 꼽히고 있다. 현재 알츠하이머병 등의 치매 증상에 처방되는 치료제로 아리셉트(Aricept, 성분명: donepezil), 엑셀론(Exelon, 성분명: rivastigmine), 레미닐(Reminyl, 성분명: galantamine), 에빅사(Ebixa, 성분명: memantine) 등의 4종이 있으나, 이들은 발병 후 진행 속도를 늦추는 완화제일 뿐, 질환을 근본적으로 개선하는 치료제는 아직 없는 실정이다4). 보건복지부에 따르면 2015년 기준으로 한국의 65세 이상 노인 인구 중 9.
	알츠하이머병의 발병 원인은 무엇인가?	전 세계적으로 고령화의 추세로 알츠하이머병 및 기타치매에 걸린 환자가 매년 증가하고 있으며, 전체 치매 환자 중 55~70%가 알츠하이머형 치매 환자로 추정된다3). 아직까지 알츠하이머병의 발병 원인은 명확히 밝혀지지 않았으며, 신경전달물질인 아세틸콜린의 합성 감소, beta-amyloid (Aβ) 축적, 타우(Tau)단백질의 과인산화로 인한 신경세포의 손상 등이 주된 원인으로 꼽히고 있다. 현재 알츠하이머병 등의 치매 증상에 처방되는 치료제로 아리셉트(Aricept, 성분명: donepezil), 엑셀론(Exelon, 성분명: rivastigmine), 레미닐(Reminyl, 성분명: galantamine), 에빅사(Ebixa, 성분명: memantine) 등의 4종이 있으나, 이들은 발병 후 진행 속도를 늦추는 완화제일 뿐, 질환을 근본적으로 개선하는 치료제는 아직 없는 실정이다4).

참고문헌 (35)

About Alzheimer's. What is Alzheimer's? Available from: URL:https://www.alz.org/asian/about/what_is_alzheimers.asp?nLKO&dLKO
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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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