인지기능손상 동물모델에서 신경가소성 향상을 위한 기능성 식품소재 개발 및 기전연구 Development of functional food compound and elucidation of its mechanism for improving neuroplasticity in animal models of cognitive impairment 원문보기
□ 연구의 목적 및 내용 - 본 연구의 목표는 치매 또는 인지능력 저하를 개선하기 위해 인지기능손상 동물모델을 이용하여 뇌신경 세포의 신경가소성 향상 효능을 지닌 다양한 식품 및 천연물 소재를 분리 검색하고, 그 작용기전을 밝히는 것임. - 연구내용은 다음과 같음 1) 식품 및 천연물 소재로부터 치매 예방 및 인지 능력 향상소재 확보, 2) 확보된 소재로부터 활성성분 분석 및 대량 분리, 3) 인지기능손상 동물 모델에서 소재의 인지능력개선 효능 평가, 4) 인지기능손상 동물 모델에서 소재의 치매 예방 또는 인지능력 향상
□ 연구의 목적 및 내용 - 본 연구의 목표는 치매 또는 인지능력 저하를 개선하기 위해 인지기능손상 동물모델을 이용하여 뇌신경 세포의 신경가소성 향상 효능을 지닌 다양한 식품 및 천연물 소재를 분리 검색하고, 그 작용기전을 밝히는 것임. - 연구내용은 다음과 같음 1) 식품 및 천연물 소재로부터 치매 예방 및 인지 능력 향상소재 확보, 2) 확보된 소재로부터 활성성분 분석 및 대량 분리, 3) 인지기능손상 동물 모델에서 소재의 인지능력개선 효능 평가, 4) 인지기능손상 동물 모델에서 소재의 치매 예방 또는 인지능력 향상 기전 연구 5) 소재의 유효성분 규명 및 이를 이용한 생리활성소재 개발 연구
□ 연구결과 ● 식품 및 천연물 소재로부터 치매 예방 및 인지 능력 향상 소재 확보 - 돌미나리 추출물, 갯방풍 추출물, 아로니아 추출물 (Aronia melanocarpa extract, AME),마늘의 주요한 sulfur-containing compound인 S-allyl-L-cysteine (SAC)에 isopropylester (IPE), acetyl ferulic acid (AcFA)를 합성한 유도체 SAC-IPE-AcFA, 단삼, 단삼의 주요 성분인 tanshinone I 중에서, 돌미나리 추출물, SAC-IPE-AcFA, 단삼, tanshinone I의 유의한 인지능력향상을 확인하여 인지능력 향상 소재를 확보함. ● 인지기능손상 동물 모델에서 소재의 인지능력개선 효능 평가 - Scopolamin으로 유도된 인지기능손상 동물 모델에서 돌미나리 추출물 (Oenanthe javanica extract, OJE), 비타민나무 잎 추출물 (Hippophae rhamnoides leave extract, HLE), 그리고 소나무 껍질 추추물 (Pinus densiflora bark extract, PDBE) 중에서, 돌미나리 추출물(OJE)의 유의한 인지능력 향상을 확인하였음. - 인지기능손상 동물 모델인 혈관성 치매모델에서 감국 추출물의 신경세포 보호 효능 검증을 통해 인지능력 향상효능 소재로서의 가능성을 확인함. ● 인지기능손상 동물 모델에서 소재의 인지능력개선 효능 평가 및 기전 연구 - Scopolamin으로 유도된 인지기능손상 동물 모델에서 내인성 신경재생의 감소를 확인하여 SCIE급 논문에 게재하였음. - 인지기능손상 동물 모델인 혈관성 치매모델에서 감국 추출물의 항염증 기전을 통한 신경세포 보호 효능 검증을 통해 인지능력 향상 기전의 초석을 마련하여 SCIE급 논문에 게재함. - 천마의 주요 성분인 Vanillin과 4-HBA의 내인성 신경재생 증진효능이 BDNF와 TrkB의 작용과 관련 있는 것을 확인하여 인지능력 향상 기전의 초석을 마련하여 SCIE급 논문에 게재함. - 또한 혈관성 치매모델에서 BDNF/TrkB signaling을 통한 GABAergic신경세포의 내인성 신경재생 효능 기전을 분석 및 BDNF를 통한 myelin, oligodendrocyte, microvessels의 회복을 통한 감소된 인지능력 개선을 확인하여 SCI급 논문에 게재함. ● 소재의 구조분석을 통한 유효성분 규명 및 생리활성 소재 개발 연구 - 마늘의 sulfur-containing compound인 SAC의 구조분석을 통해 IPE, 그리고 AcFA를 합성하여 SAC-IPE-AcFA이라는 유도체를 만들고, 이의 인지능력향상 효능을 확인함. ● 확보된 소재로부터 활성성분 분석 및 효능평가 - 단삼의 주요성분 TsI의 인지능력 향상효능을 확인하여 특허출원 하였고, 천마의 주요 성분인 Vanillin과 4-HBA의 내인성 신경재생 증진효능을 확인하여 인지능력 향상효능 소재로서의 가능성을 확인함.
□ 연구결과의 활용계획 - 천연물자원으로부터 얻어지는 소재를 통해 치매 예방 또는 인지기능 개선을 갖는 생리활성물질의 기전 연구를 통해 이를 원료로 하는 치매 예방 및 치료용 기능성 식품 및 신약 개발 연구의 기초자료로 쓸 수 있음. - 천연물에 존재하는 다양한 성분들의 분석과 생리활성, 안전성 및 효능의 규명은 고부가가치를 창출할 수 있는 미래 선도 기술로서 관련 1차 산업의 증대뿐 만 아니라, 제품의 개발 및 가공 등 관련 산업의 발전에도 크게 이바지 할 것으로 기대됨.
( 출처 : 요약문 4p )
Abstract▼
□ Purpose&contents ● Purpose of the study The purpose of this study is eventually to develop functional foods and/or natural compounds for enhancing cognitive ability and to elucidate the related mechanism. Moreover, this study is to provide scientifical evidences of foods or natural compo
□ Purpose&contents ● Purpose of the study The purpose of this study is eventually to develop functional foods and/or natural compounds for enhancing cognitive ability and to elucidate the related mechanism. Moreover, this study is to provide scientifical evidences of foods or natural compounds through the structural identification of key compound(s) of them.
● Contents of the study 1) Establishment of materials of food or natural substance for dementia prevention or cognitive improvement 2) Analysis of active components and separation 3) Analysis of cognitive improvement of materials in animal models of cognitive impairment 4) Identification of the mechanism of materials on cognitive improvement in animal models of cognitive impairment 5) Investigation of valid components and development of materials of bioactive substance
□ Result 1) We have found various materials including oenanthe javanica extract,SAC-IPE-AcFA, and tanshinone for dementia prevention or cognitive improvement. 2) We have identified that tanshinone I (key components of tanshinone) could enhance cognitive ability, and vanilin and 4-HBA (key components of Gastrodia elata Blume (Orchidaceae)) could enhance endogenous neurogenesis. 3) We have identified that Oenante javanica extract treatment is significantly improved cognitive ability in the scopolamin induced cognitive impairment animal. 4) We have investigated decreases of endogenous neurogenesis in the scopolamin induced cognitive impairment animal. 5) We have identified that chrysanthemum indicum linne extract have neuroprotective effects against cerebral ischemia induced cognitive impairment animal by anti-inflammatory effect. 6) We have identified that vanillin and 4-HBA promotes cell proliferation and neuroblast differentiation in the dentate gyrus of mice via the increase of BDNF and TrkB. 7) We have investigated that improvement of cognition is closely related to endogenous neurogenesis through BDNF/TrkB signaling in the cerebral ischemia induced cognitive impairment animal. 8) We have investigated that improvement of cognition is closely related to the restoration of myeline and microvessel damage and enhancement of neurogenesis in the cerebral ischemia induced cognitive impairment animal.
□ Expected Contribution The present research will enhance our basic knowledge on detailed mechanisms of materials of food or natural substance involved in cognitive improvement. In addition, this project will provide bridge to find some novel targets for prevention or treatment of dementia. Ultimately, skillful approach to elucidate and analysis of special materials and components of interest will provide us huge economical benefits.
( 출처 : SUMMARY 5p )
목차 Contents
표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 한글요약문 ... 4 SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 11 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 12 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 17 5. 연구결과의 활용계획 ... 24 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 24 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 26 8. 참고문헌 ... 26 9. 연구성과 ... 27 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 27 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 28 12. 기타사항 ... 29별첨1 ... 30별첨2 ... 45끝페이지 ... 49
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