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금은화에서 분리한 Caffeic Acid의 신경세포보호 활성
Neuroprotective Activity of Caffeic Acid Isolated from Lonicera japonica 원문보기

생약학회지, v.51 no.1, 2020년, pp.30 - 35  

손예림 (강원대학교 의생명과학대학 생물의소재공학과) ,  마충제 (강원대학교 의생명과학대학 생물의소재공학과)

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We previously reported that caffeic acid isolated from Lonicera japonica showed potent neuroprotective activities against glutamate injured neuronal cell death in primary cortical cells. In this study, we tried to confirm the neuroprotective activity in glutamate injured HT22 cells and elucidate mec...

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문제 정의

  • 세포 내 글루타치온의 상실은 알츠하이머병, 파킨슨병과 같은 신경퇴행성 질환에서 감소된 신경통 글루타치온 수치를 발견할 수 있기 때문에 뇌 노화 및 신경퇴행에 대해 기여하는 것으로 생각된다.18) Caffeic acid가 세포 내 글루타치온 함량 및 항산화 효소의 활성에 어떠한 영향을 주는지 평가하였다. Caffeic acid를 투여한 실험군에서 glutamate에 의하여 감소한 글루타치온의 양을 증가시킴을 확인할 수 있었다.
  • 본 연구에서는 이미 HT22 세포주에서 신경세포 보호 활성이 보고된 금은화 추출물로부터 분리 정제한 caffeic acid가 신경세포 보호 활성을 나타내는 작용기전을 밝히고자 하였다. glutamate로 산화 스트레스 독성을 준 HT22 세포주에서 세포의 사멸과 관련된 바이오 마커의 변화를 측정하여 각 화합물의 약리작용기전을 확인하는 연구를 수행하였다.
  • 본 연구에서는 이미 HT22 세포주에서 신경세포 보호 활성이 보고된 금은화 추출물로부터 분리 정제한 caffeic acid가 신경세포 보호 활성을 나타내는 작용기전을 밝히고자 하였다. glutamate로 산화 스트레스 독성을 준 HT22 세포주에서 세포의 사멸과 관련된 바이오 마커의 변화를 측정하여 각 화합물의 약리작용기전을 확인하는 연구를 수행하였다.
  • 본 연구진은 산화 스트레스에 의한 신경세포의 사멸을 막는 천연물을 발굴하기 위하여 수 종의 천연물 추출물을 대상으로 glutamate로 산화스트레스를 유발한 마우스 해마 유래 세포주인 HT22 세포주를 검색계로 하여 활성 검색을 수행하였다. 그 결과 금은화(Lonicera japonica)의 총 메탄올 추출물이 유의성 있는 강력한 신경세포 보호활성을 나타냄을 확인할 수 있었고,7) 추출물의 신경세포 보호 활성을 대표할 수 있는 활성물질을 활성지향적 분리기법을 적용하여 분리 정제하여 5종의 신경세포 보호 활성 화합물을 동정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
알츠하이머 병의 원인은 무엇인가? 1) 알츠하이머 병은 다양한 치매의 형태 중 가장 흔하게 발견되는 퇴행성 뇌신경계 질환으로 다양한 원인에 의하여 발병하는 것으로 알려져 있으나 정확한 발병 기전과 원인은 알려져 있지 않다. 2) 가장 대표적으로 알려진 알츠하이머 병의 원인으로는 베타 아밀로이드라는 단백질의 침착으로 인하여 뇌세포가 사멸되어 신경계가 작동을 하지 못하는 것이 중요한 원인중의 하나로 알려져 있다. 3) 그 외에도 뇌 세포에 존재하는 타우 단백질이 과인산화되어 알츠하이머를 유발 할 수도 있는 것으로 알려져 있고, 산화적 스트레스나 염증반응에 의하여 뇌신경세포의 사멸이 발생하여 알츠하이머 병이 발병한다는 보고도 있다. 4-6)
알츠하이머 병은 무엇인가? 이로 인해 알츠하이머 병과 같이 노화와 매우 밀접한 관련이 있는 질병의 발병률이 급속히 증가하고 있으나 이에 대한 본질적인 치료는 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 1) 알츠하이머 병은 다양한 치매의 형태 중 가장 흔하게 발견되는 퇴행성 뇌신경계 질환으로 다양한 원인에 의하여 발병하는 것으로 알려져 있으나 정확한 발병 기전과 원인은 알려져 있지 않다. 2) 가장 대표적으로 알려진 알츠하이머 병의 원인으로는 베타 아밀로이드라는 단백질의 침착으로 인하여 뇌세포가 사멸되어 신경계가 작동을 하지 못하는 것이 중요한 원인중의 하나로 알려져 있다.
caffeic acid는 어떤 작용들을 통해 glutamate에 의하여 나타나는 신경세포의 사멸을 막는가? 본 실험 결과를 종합하여 보면, 금은화 추출물로부터 분리한 caffeic acid가 glutamate에 의하여 나타나는 신경세포의 사멸을 막아준다는 점을 확인할 수 있었다. 또한, caffeic acid의 신경세포 보호는 ROS의 생성을 감소시키고, 세포 내 Ca2+,의 농도를 낮추었으며, 미토콘드리아 막전위를 정상 수준으로 회복시켜 주었고, 글루타치온의 양을 증가시키고 항산화효소의 활성을 증가시키는 등의 실험결과를 통하여 항산화 활성을 통하여 나타냄을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 caffeic acid가 glutamate와 관련된 알츠하이며 병과 같은 퇴행성 뇌신경계질환의 치료제로 개발될 수 있는 가능성이 있음을 시사한다.
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참고문헌 (20)

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  20. Kling, B., Bucherl, D., Palatzky, P., Matysik, F-. M., Decker, M., Wegener, J. and Heilmann, J. (2014) Flavonoids, flavonoid metabolites, and phenolic acids inhibit oxidative stress in the neuronal cell line HT-22 monitored by ECIS and MTT assay: A comparative study. J. Nat. Prod. 77: 446-454. 

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