[논문]수국 추출물이 알코올로 유도한 기억 장애 및 long-term potentiation 억제에 미치는 영향

김동현; 박혜진; 정지욱; 이승헌

doi:10.5352/jls.2017.27.3.355

수국 추출물이 알코올로 유도한 기억 장애 및 long-term potentiation 억제에 미치는 영향
Effect of the Extract of Hydrangea Dulcis Folium on Alcohol-induced Psychiatric Deficits 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.27 no.3 = no.203, 2017년, pp.355 - 360

김동현 (동아대학교 건강과학대학 의약생명공학과) , 박혜진 (동아대학교 건강과학대학 의약생명공학과) , 정지욱 (대구한의대학교 바이오산업대학 바이오산업융합학부) , 이승헌 (제주대학교 해양과학대학 해양생명과학과)

초록
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다량의 에탄올을 섭취하면 기억 상실로 이어질 수 있으며, 종종 blackout으로 나타난다. Blackout의 불균형은 알코올 소비에 있어 다양한 사회 문제의 주요 원인이 될 수 있다. 그러나 이러한 알코올 유발 문제를 예방하는 치료법은 아직 존재하지 않는다. Hydrangeae dulcis folium은 Hydrangea serrata Seringe의 잎을 발효가공을 통해 만든 민간약 또는 차이다. 본 연구에서는 에탄올로 유도한 정신적 결핍에 대한 Hydrangeae dulcis folium의 에탄올 추출물(EHDF)의 효과를 평가하였다. 행동적 결핍 또는 장애를 테스트하기 위해 마우스에서 물체 인식 테스트가 수행하였다. 또한 시냅스 결손을 평가하기 위해, 마우스 해마 조각에서 에탄올에 취약한 것으로 알려져 있고 에탄올로 유발한 기억 상실과 관련이 있는 N-methyl-D-aspartate (NMDA) 수용체-매개 흥분성 시냅스 후 전위 및 long-term potentiation (LTP)을 측정하였다. 본 연구에서 에탄올(1 g/kg, i.p.)은 물체 인식 메모리를 손상 시켰지만, EHDF (10 또는 30 mg/kg)는 물체 인식 테스트에서 이러한 장애를 극복하였다. 흥미롭게도, EHDF ($30{\mu}g/ml$)는 해마 절편에서 에탄올 처리 후 억제되었던 LTP 및 NMDA 수용체 매개 시냅스 전달을 유의하게 개선시켰다. EHDF는 에탄올에 의해 유발된 물체 인식 기억력 결핍을 개선하였고, 또한 EHDF는 해마 절편에서 에탄올 유도성 LTP 및 NMDA 수용체 매개성 시냅스 전달을 상당히 개선시켰다.

Abstract ▼ AI-Helper

Consumption of high doses of ethanol can lead to amnesia, which often manifests as a blackout. This incoordination of blackout may be a major cause in various social problems in alcohol consumption. However, there is still no treatment for preventing these alcohol-induced problems. Hydrangeae dulcis folium is a drug or a tea which is made from the fermented and dried leaves of Hydrangea serrata Seringe. The present study, we tested the ethanol extract of the Hydrangeae dulcis folium (EHDF) on ethanol-induced psychological deficits. To test behavioral deficits, an object recognition test was conducted using a mouse model. To evaluate synaptic deficits, N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor-mediated excitatory postsynaptic potential EPSP and long-term potentiation (LTP) in the mouse hippocampal slices were tested, as they are known to be vulnerable to ethanol and are associated with ethanol-induced amnesia. In the tests, ethanol (1 g/kg, i.p.) impaired object recognition memory, but EHDF (10 or 30 mg/kg) prevented this impairment in object recognition test. Interestingly, EHDF ($30{\mu}g/ml$) significantly ameliorated ethanol-induced LTP and NMDA receptor-mediated synaptic transmission in the hippocampal slices. EHDF prevented ethanol-induced object recognition memory deficits induced by ethanol. Interestingly, EHDF significantly ameliorated ethanol-induced LTP and NMDA receptor- mediated synaptic transmission in the hippocampal slices.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구자들은 알코올에 의한 신경정신질환에 대해 개선 효능이 탁월한 한약재를 찾고자 연구한 결과, 수국 추출물이 알코올에 의한 시냅스 가소성 장애 극복 효과를 갖는다는 사실을 확인하여 의약품 또는 건강기능식품의 개발을 위한 기초 자료를 얻고자 하였다.

제안 방법

EHDF가 에탄올로 유도된 기억 손상에 미치는 영향을 시험하기 위해, 우리는 물체 인식 테스트를 수행하였다. EHDF를 EtOH 투여 30분 전에 투여 하였다.
이전의 보고서에 따르면, 에탄올이 해마 NMDA 수용체 매개 fEPSP를 손상시키고 이것이 에탄올로 유발된 기억 손상의 메커니즘일 수 있다고 제안했다[9]. 따라서 본 연구자들은 해마에서의 에탄올 유도 N-methyl-D-aspartate (NMDA) 수용체 매개 fEPSP 손상에 대한 EHDF의 영향을 시험 하였다. NMDA 수용체 매개 fEPSP을 분리하기 위해 우리는 α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA) 수용체 길항제인 NBQX (50 μM)를 관류시켰다[1].
에탄올로 인한 기억 장애에 대한 EHDF의 영향을 시험하기 위해, 에탄올에 의해 LTP가 손상된다는 이전의 보고를 근거하여 LTP를 검사하였다[9, 10]. 에탄올(80 mM) 처리에 의하여 LTP를 현저하게 감소시켰으나(Control, 154.

대상 데이터

본 실험에 사용한 수국은 2015년 5월 한농원(대구, 대한민국)에서 구입하였으며 정확히 감정한 후 실험에 사용하였고, 그 기준 표본은 제주대학교 해양과학대학 수산약리학 실험실에 보관하였다(JJUHMP-15-05). 잘 건조된 수국을 분쇄하여 증류수로 2회 세척한 후, 원생약의 10배의 70% EtOH 수용액을 가하고 60℃로 중탕 가열하여 2회 추출하였다.

데이터처리

모든 실험 결과의 값은 mean±S.E.M.으로 표현하였으며, 일원배치분산분석(one-way ANOVA)을 한 후, p<0.05 수준에서 Student-Newman-Keuls test를 이용하여 각 실험군 평균치 간의 유의성을 검정하였다.

성능/효과

수국의 성분 중 하나인 phyllodulcin은 잠재적인 phosphodiesterase 억제제로 알려져 있다[14]. 게다가 본 연구에서, EHDF가 해마에서 에탄올로 유도한 NMDA 수용체 의존형 fEPSP의 감소를 회복시킨다는 것을 알 수 있었다. 그렇기 때문에, EHDF가 cAMP의 회복 또는 증가를 통하여 에탄올로 유도한 NMDA 수용체 의존형 fEPSP의 감소를 회복시킨다고 사료된다.
알코올 중독으로 인한 신경 장애 중 가장 위험한 것은 운동 장애와 기억 장애(blackout)이다. 본 연구에서, 연구자들은 EHDF가 에탄올로 유도된 이런 장애를 차단한다는 것과 또한 EHDF가 에탄올로 유도된 시냅스 가소성 결손과 NMDA 수용체 매개 시냅스 전달 장애를 회복시킨다는 것을 확인하였다. 결과적으로 EHDF는 에탄올로 유발된 신경학적 손상을 치료를 위한 훌륭한 후보 물질이라고 생각된다.

후속연구

본 연구 결과는 EHDF가 알코올로 인한 blackout과 같은 신경장애를 치료하기 위한 기능성 소재로 개발이 가능할 것이라는 것을 시사하지만, 추가적으로 EHDF의 명확한 작용 기전 및 활성 성분에 대한 연구가 필요하다고 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	수국은 분류상 어디에 속하는 식물인가?	수국(Hydrangea serrata Seringe)은 쌍떡잎식물 장미목 범의 귀과의 낙엽관목으로, 잎은 마주나고 달걀 모양이며 두껍고 가장자리에는 톱니가 있다. Hydrangea dulcis folium은 수국 잎을 건조 숙성 처리한 것으로 예로부터 차로 음용되어왔고 민간에서는 해열제로 사용되기도 했다.
	시냅스 가소성의 억제로 인해 어떤 변화가 생기는가?	시냅스 가소성은 다양한 신경정신활성에 필요한 뇌의 기능으로, 시냅스 가소성의 억제는 치매, 건망증, 우울증, 정신분열증 및 의존증 등에서 변화가 나타난다[6]. 알코올은 농도에 따라 시냅스 가소성을 다양하게 변화시킬 수 있다고 연구되어 있고 이는 뇌의 기본 신경전달물질인 GABA와 glutamate의 균형에 의한 것임이 연구되어 있다[18].
	민간에서 해열제로 사용하던 Hydrangea dulcis folium의 연구 보고된 효과는 무엇인가?	Hydrangea dulcis folium은 수국 잎을 건조 숙성 처리한 것으로 예로부터 차로 음용되어왔고 민간에서는 해열제로 사용되기도 했다. 또한, 항말라리아작용, 면역억제작용 및 항비만, 피부미백효과 등이 보고되어있다[13, 24, 25]. 하지만 신경계에서의 작용, 특히 알코올에 의해 유발되는 신경정신질환에 대한 연구 및 보고는 전무하다.

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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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