[논문]Scopolamine 유발 기억력 손상 마우스 모델에서 목향(木香)의 기억력 개선 및 항산화 효과

박나은; 한다영; 김상호; 정대규

doi:10.7231/jon.2017.28.2.123

Scopolamine 유발 기억력 손상 마우스 모델에서 목향(木香)의 기억력 개선 및 항산화 효과
Aucklandiae Radix Ameliorates Scopolamine-induced Memory Impairment in Mice 원문보기

동의신경정신과학회지 = Journal of oriental neuropsychiatry, v.28 no.2, 2017년, pp.123 - 136

박나은 (대구한의대학교 한의과대학 신경정신과교실) , 한다영 (대구한의대학교 한의과대학 신경정신과교실) , 김상호 (대구한의대학교 한의과대학 신경정신과교실) , 정대규 (대구한의대학교 한의과대학 신경정신과교실)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives: The objective of this study is to investigate the anti-amnesic effects of AR, Aucklandiae Radix, ground powder on scopolamine (Sco)-induced memory impairment in mice (C57BL/6) through its favorable acetylcholine (ACh) and acetylcholinesterase (AChE) activity, Choline acetyltransferase (ChAT) mRNA expression, and antioxidant effect. Methods: Six groups, a total of 20 intact or 100 Sco treated mice, were selected based on their body weights and were used in this study. Half of the mice in each group were used for the passive avoidance task test and the measurements of hippocampus ACh content, AChE activity and ChAT mRNA expression. The remaining half of the mice in each group were used for the Morris water maze test and cerebral antioxidant defense system measurement. Results: Marked decreases in step-through latency times in the passive avoidance task test and increases in escape latency times in the Morris water maze test were observed with decreases in the hippocampus ACh content and ChAT mRNA expression, and increases in the hippocampal AChE activities, as a result of Sco intraperitoneal treatment, in the present study. In addition, destruction of the cerebral cortex antioxidant defense systems was observed in Sco control mice as compared with intact vehicle control mice. However, 28 days of continuous oral pre-treatment with AR ground powder at doses of 400, 200 and 100 mg/kg markedly and dose-dependently inhibited the Sco treatment-related amnesia. Conclusions: The results prove that oral administration of AR ground powder reduces Sco-induced memory impairment. This is because it can preserve ACh, related to ChAT mRNA expression, cause AChE inhibition, and activate the cerebral antioxidant defense system.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

특히 목향(木香) 단독으로 행해진 치매 모델에 대한 기억력 개선효과 관련 실험 연구는 찾을 수 없었으며, 특히 기억력 개선과 항산화 효과에 대한 약물의 투여 용량과 관련한 연구는 시행되지 않았다. 이에 본 실험에서는 scopolamine 유발 건망증 마우스 모델에서 목향(木香)의 기억력 개선효과와 항산화 효과를 약물의 투여 용량과 관련하여 알아보았다.

제안 방법

이에 저자는 목향(木香)을 기계적으로 미세 분쇄한 분말 400, 200, 100 mg/kg을 Scopolamine (Sco)으로 기억력손상이 유도된 마우스에게 투여하고 체중, Acetylcholine(ACh) 함량 및 Acetylcholinesterase (AChE)활성, Choline acetyltransferase (ChAT) mRNA 발현, 항산화 활성 등을 측정하였으며, 수동회피실험 및 모리스 수중미로 실험을 통해 기억력 개선에 유의한 효과를 얻었기에 보고하는 바이다.

대상 데이터

AR은 현미경으로 형태 검사 후 옴니허브(Omniherb,Yeoungcheon, Korea; Product region - China)에서 구매했으며 AR 분말은 전자 그라인더(Sungchang Machine Co., Seungnam, Korea)를 사용하여 준비하였다. 총 80 g의 수율 100% AR 분말이 획득되었다.
총 120마리의 몸무게 18∼21 g인 건강한 6주령 수컷 마우스 [C57BL/6]가 7일 동안의 순화 후에 사용되었으며 주식회사 오리엔트바이오(OrientBio, Seungnam, Korea)에서 공급받았다.
총 20마리의 무처치군과 100마리의 Scopolamine (Sco) 처치군은 6 그룹으로 나뉘어졌으며 1주일간의 순화 후 몸무게를 기준으로(Mean body weights: 21.95±1.25 g,ranged in 19.40∼25.40 g) 선택되었다. 각각의 그룹에서 절반의 동물들은 수동회피 실험(Passive avoidance test)과 해마부위의 ACh 함량, AChE 활성, ChAT mRNA 발현 관찰에 사용되었고, 나머지 절반은 모리스 수중미로 실험(Morris water-maze test)과 대뇌 피질의 항산화 방어 시스템을 측정하는데 사용되었다(Table 1, Fig.

데이터처리

Levene 테스트에서 분산의 동질성에 유의한 편향이 있을 경우를 대비하여, 비모수 검증인 Kruskal-Wallis H test를 시행하였다. Kruskal-Wallis H test에서 유의한 차이가 있을 경우, Mann-Whitney U (MW) test를 시행하여 군과 군 사이의 유의성을 검증하였다. 통계 분석은 SPSS for Windows(Release 14.
Levene 테스트에서 분산의 동질성에서 유의성이 없으면, 데이터는 그룹들 간의 유의성을 측정하기 위해 one way ANOVA test 후 least-significant differences(LSD) multi-comparison test로 검증하였다. Levene 테스트에서 분산의 동질성에 유의한 편향이 있을 경우를 대비하여, 비모수 검증인 Kruskal-Wallis H test를 시행하였다. Kruskal-Wallis H test에서 유의한 차이가 있을 경우, Mann-Whitney U (MW) test를 시행하여 군과 군 사이의 유의성을 검증하였다.
분산의 동질성은 Levene 테스트²⁴⁾를 사용하여 조사하였다. Levene 테스트에서 분산의 동질성에서 유의성이 없으면, 데이터는 그룹들 간의 유의성을 측정하기 위해 one way ANOVA test 후 least-significant differences(LSD) multi-comparison test로 검증하였다. Levene 테스트에서 분산의 동질성에 유의한 편향이 있을 경우를 대비하여, 비모수 검증인 Kruskal-Wallis H test를 시행하였다.

성능/효과

3. 목향 분말 400, 200, 100 mg/kg 투여군이 Sco 대조군과 비교하여 최종 희생 시 해마 부위 조직 내의 ACh 함량 및 AChE 활성이 용량 의존적으로 유의성 있게 감소하였다.
4. 목향 분말 400, 200, 100 mg/kg 투여군이 Sco 대조군과 비교하여 최종 희생 시 해마 부위 조직 내의 ChAT mRNA 발현이 용량 의존적으로 유의성 있게 증가하였다.
이것는 scopolamine이 대뇌 피질의 항산화 방어 시스템을 고갈시키고 AChE의 활동성을 증가시켜 기억력 감퇴를 유발하였기 때문인데, 이 기억력 감퇴는 AR 분말 400, 200, 100 mg/kg을 28일간 경구투여한 결과 용량 의존적으로 유의성있게 감소되었다. 이는 AR 분말이 ACh를 보존하고, ChAT mRNA의 발현을 증가시키며, AChE를 억제하고 대뇌의 항산화 방어 시스템을 보호하여 Sco 주사로 유발된 기억력 손상을 개선시켰음을 나타낸다. 이 실험에서 AR 200 mg/kg은 대체적으로 tacrine 10 mg/kg과 비슷한 효과를 보였다.

후속연구

하지만 목향(木香)의 어떤 특정성분이 유효한 효과를 내는지 알지 못했던 점, 목향(木香) 분말 자체를 실험에 이용함으로써 tacrine 대조군에 비해 용량이 많아 복용하기 어려운 점 등은 본 연구의 제한점이다. 앞으로 AR 분말의 생물학적 활성 성분들을 스크리닝하여 특정 성분의 상세한 기전에 대한 연구와 유효성분만을 추출하는 방법에 대한 연구가 필요할 것이다.
이상의 결과에서 AR 분말은 항산화 방어 시스템을 활성화 시키고, AChE 활성을 억제하고 ChAT mRNA 발현을 증가시킴으로 ACh 함량의 감소를 억제하여 Sco 주사로 인한 기억력 손상을 개선시켰으며 특히 AR 분말 200 mg/kg 투여군은 tacrine 10 mg/kg 투여군과 비슷한 효과를 나타냈고 AR 분말 400 mg/kg 투여군은 tacrine 대조군보다 우수한 효과를 보였다는 것을 알 수 있었다. 이로 미루어 목향(木香)이 기억력 손상에 효능이 있으며, 추후 연구를 통해 인간의 기억력 개선을 위한 약물 후보가 될 수 있으리라 생각된다. 특히 한약제재가 기억력 개선에 유의한 효능을 보인 기존의 실험 논문들에서 대조군인 tacrine보다 뛰어난 효능을 보이는 약재들은 거의 없었다는 점에서 목향(木香)에 대한 이번 실험이 의의가 있다고 할 수 있겠다.
하지만 목향(木香)의 어떤 특정성분이 유효한 효과를 내는지 알지 못했던 점, 목향(木香) 분말 자체를 실험에 이용함으로써 tacrine 대조군에 비해 용량이 많아 복용하기 어려운 점 등은 본 연구의 제한점이다. 앞으로 AR 분말의 생물학적 활성 성분들을 스크리닝하여 특정 성분의 상세한 기전에 대한 연구와 유효성분만을 추출하는 방법에 대한 연구가 필요할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	목향이란 무엇인가?	목향(木香) (Aucklandiae Radix, 이하 AR)은 대표적인 이기제로서 국화과에 속한 다년생 본초인 운목향의 뿌리이며 성(性)은 온(溫)하고 미(味)는 신고(辛苦)하다. 또한 행기지통(行氣止痛), 건비소식(健脾消食) 효능이 있어 복통, 이질, 설사, 식체에 주로 사용하여 왔다.
	목향은 어떠한 효능이 있는가?	목향(木香) (Aucklandiae Radix, 이하 AR)은 대표적인 이기제로서 국화과에 속한 다년생 본초인 운목향의 뿌리이며 성(性)은 온(溫)하고 미(味)는 신고(辛苦)하다. 또한 행기지통(行氣止痛), 건비소식(健脾消食) 효능이 있어 복통, 이질, 설사, 식체에 주로 사용하여 왔다. 목향(木香)의 신미(辛味)는 산(散)하고 고미(苦味)는 강(降)하며 온통(溫通)하고 방향성은 조(燥)하며 승강(升降)작용이 있어 장(腸)과 위(胃)의 기체를 통행시킨다4).
	Tacrine의 장단점은 무엇인가?	현재 임상에서 널리 활용되는 것은 아세틸콜린에스테라아제 억제제로 Tacrine, Donepezil, Rivastigmin, Glantamine 등이 있다2). 그 중 Tacrine은 소수성으로 혈관뇌장벽을 쉽게 통과한다는 장점이 있으나 반감기가 짧아 1일 4회 복용해야 하며 투약 후 30% 정도에서 잠재적으로 간독성을 일으켜 인체 투약에 적합하지 않다3).또한 이러한 약물들은 알츠하이머병의 진행을 더디게 할뿐 완치할 수는 없으므로 현재 부작용이 없는 알츠하이머 치료약물개발에 대한 연구가 매우 필요한 실정이다.

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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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