KR101830543B1 - Composition for prevention or treatment of neurodegenerative disease comprising astragalin - Google Patents

Composition for prevention or treatment of neurodegenerative disease comprising astragalin Download PDF

Info

Publication number
KR101830543B1
KR101830543B1 KR1020160158460A KR20160158460A KR101830543B1 KR 101830543 B1 KR101830543 B1 KR 101830543B1 KR 1020160158460 A KR1020160158460 A KR 1020160158460A KR 20160158460 A KR20160158460 A KR 20160158460A KR 101830543 B1 KR101830543 B1 KR 101830543B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
astragalin
cells
group
composition
disease
Prior art date
Application number
KR1020160158460A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
권기한
Original Assignee
광주대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 광주대학교산학협력단 filed Critical 광주대학교산학협력단
Priority to KR1020160158460A priority Critical patent/KR101830543B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101830543B1 publication Critical patent/KR101830543B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7042Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings
    • A61K31/7048Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having oxygen as a ring hetero atom, e.g. leucoglucosan, hesperidin, erythromycin, nystatin, digitoxin or digoxin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2200/00Function of food ingredients
    • A23V2200/30Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health
    • A23V2200/322Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health having an effect on the health of the nervous system or on mental function
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2250/00Food ingredients
    • A23V2250/60Sugars, e.g. mono-, di-, tri-, tetra-saccharides

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Abstract

The present invention relates to a composition for preventing or treating brain diseases containing astragalin as an active ingredient. The astragalin suppresses apoptosis and DNA damage in neural cells, reduces oxidative stress in cells, and improves memory, thereby being useful as the active ingredient in compositions for preventing and treating brain diseases.

Description

아스트라갈린을 유효성분으로 포함하는 뇌질환 예방 또는 치료용 조성물{COMPOSITION FOR PREVENTION OR TREATMENT OF NEURODEGENERATIVE DISEASE COMPRISING ASTRAGALIN}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a composition for preventing or treating cerebrospinal fluid comprising astragalin as an active ingredient. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 아스트라갈린(astragalin)을 유효성분으로 포함하는 뇌질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for preventing or treating brain diseases comprising astragalin as an active ingredient.

우리나라 노령 인구의 비율을 살펴보면, 우리나라는 지난 2000년 65세 이상 인구가 총인구에서 차지하는 비중이 7.2%에 이르러 고령화 사회에 들어섰으며, 2019년에는 이 비율이 14%를 넘어 고령사회에 진입할 것으로 전망되고 있다. 노령화 인구의 증가로 인해서 지난 50여 년 동안 사망의 주된 원인이 되었던 급성 전염성 질병보다는 만성 퇴행성 질병이 더욱 큰 문제로 대두 되고 있다.According to the ratio of the elderly population in Korea, the proportion of the population aged 65 and over in the total population was 7.2% in 2000 and entered the aging society in 2000. In 2019, this proportion will reach 14% . Chronic degenerative diseases are becoming a more serious problem than acute communicable diseases that have been the main cause of death for the past 50 years due to the increase in the aging population.

퇴행성 뇌질환의 대표적인 질환인 알츠하이머(alzheimer)는 치매(senile dementia)의 가장 통상적인 형태이며, 뇌의 신경세포가 퇴화되고 뇌가 축소되어, 점진적인 정신장애를 일으킨다. 지금까지 알려진 대표적인 치매 치료제로서 타크린(tacrine; Cognex, 1994)과 도네피질(donepezil; Aricept, 1996)이 미국 FDA의 승인을 받아 사용되고 있다. 상기 약품들의 작용기전은 중추신경전달계에 중심적인 역할을 하는 아세틸콜린의 분해효소인 아세틸콜린에스테라제(AChE) 효소의 활성억제를 통해 신경전달물질인 아세틸콜린의 농도를 증가시킴으로써 치매를 예방 및 치료하는 것으로 알려져 있다(특허문헌 1). 하지만, 상기 타크린은 효능에 비하여 가격이 비싸고 심각한 간독성의 문제점이 있으며, 도네피질은 간독성은 없으나 부교감신경을 자극하여 구토, 오심, 설사 등과 같은 여러 가지 부작용이 문제점으로 알려져 있다.Alzheimer, a typical disease of degenerative brain disease, is the most common form of senile dementia, causing neurons in the brain to degenerate and the brain to contract, resulting in progressive mental disorders. Tacrine (Cognex, 1994) and donepezil (Aricept, 1996) have been approved by the US FDA as a representative dementia remedy known so far. The mechanism of action of these drugs is to prevent the dementia by increasing the concentration of acetylcholine, a neurotransmitter, by inhibiting the activity of acetylcholinesterase (AChE), the enzyme of acetylcholine, which plays a central role in the central nervous system (Patent Document 1). However, the tacrine is more expensive than the efficacy and has a serious problem of hepatotoxicity. Although the donepezil is not toxic to the liver, it stimulates the parasympathetic nerve and causes various side effects such as vomiting, nausea and diarrhea.

따라서, 신경세포의 손상을 억제 또는 예방하거나, 신경세포를 보호할 수 있고, 부작용을 나타내지 않는 천연물질 유래의 퇴행성 뇌질환 치료제의 개발이 요구되고 있다.Accordingly, there is a demand for the development of a therapeutic agent for degenerative brain diseases derived from natural substances that can inhibit or prevent damage to nerve cells, protect nerve cells, and exhibit no side effects.

1. 대한민국 등록특허 제10-1404566호1. Korean Patent No. 10-1404566

본 발명의 일 양상은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 뇌질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물, 및 뇌질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다:One aspect of the present invention provides a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of brain diseases comprising a compound represented by the following formula (1) or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient, and a food composition for preventing or ameliorating brain diseases It is to:

Figure 112016115716204-pat00001
Figure 112016115716204-pat00001

본 발명의 일 양상은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 뇌질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다:An aspect of the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating brain diseases comprising, as an active ingredient, a compound represented by the following formula (1) or a pharmaceutically acceptable salt thereof:

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112016115716204-pat00002
Figure 112016115716204-pat00002

본 발명의 일 구체예에 따르면 상기 뇌질환은 뇌졸중(stroke), 기억력 손상(memory loss), 치매(dementia), 파킨슨병(Parkinson's disease) 및 알츠하이머 병(Alzheimer's disease)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.According to one embodiment of the present invention, the brain disease is one or more selected from the group consisting of stroke, memory loss, dementia, Parkinson's disease, and Alzheimer's disease But is not limited thereto.

본 명세서의 용어, "뇌질환"이란 신경세포의 손상 또는 노화로 인하여 신경세포에 퇴행성 변화가 진행되어 다양한 증상이 발현되는 질환을 의미한다.As used herein, the term "brain disease" refers to a disease in which degenerative changes in nerve cells develop due to damage or aging of nerve cells and various symptoms are expressed.

일 구체예에 따르면 상기 화학식 1의 화합물은 신경세포의 세포사멸(apoptosis)을 억제할 수 있으며, 또한 DNA의 손상을 억제하여 신경세포를 보호할 수 있다.According to one embodiment, the compound of Chemical Formula 1 may inhibit apoptosis of neuronal cells and may protect nerve cells by inhibiting DNA damage.

또한, 상기 화학식 1의 화합물은 신경세포에서 활성산소의 발생을 억제하여 산화적 스트레스를 감소시키는 효능이 있으므로 신경세포를 보호할 수 있다.In addition, the compound of formula (1) can protect nerve cells because it inhibits the generation of active oxygen in nerve cells and reduces oxidative stress.

본 발명의 조성물은 약학적으로 허용되는 담체를 추가로 포함할 수 있다. 상기에서 "약학적으로 허용되는"이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증 등과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 조성물을 말한다. 약학적으로 허용되는 담체로는 예를 들면, 락토스, 전분, 셀룰로스 유도체, 마그네슘 스테아레이트, 스테아르산 등과 같은 경구 투여용 담체 및 물, 적합한 오일, 식염수, 수성 글루코스 및 글리콜 등과 같은 비경구 투여용 담체 등이 있으며 안정화제 및 보존제를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 안정화제로는 아황산수소나트륨, 아황산나트륨 또는 아스코르 브산과 같은 항산화제가있다. 적합한 보존제로는 벤즈알코늄 클로라이드, 메틸- 또는 프로필-파라벤 및 클로로부탄올이 있다. 그 밖의 약학적으로 허용되는 담체로는 다음의 문헌에 기재되어 있는 것을 참고로 할 수 있다(Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995). 상기 본 발명에 따른 약학적 조성물은 상술한 바와 같은 약학적으로 허용되는 담체와 함께 당업계에 공지된 방법에 따라 적합한 형태로 제형화 될 수 있다. 즉, 본 발명의 약학적 조성물은 공지의 방법에 따라 다양한 비경구 또는 경구 투여용 형태로 제조될 수 있다. 비경구 투여용 제형의 대표적인 것으로는 주사용 제형으로 등장성 수용액 또는 현탁액이 바람직하다. 주사용 제형은 적합한 분산제 또는 습윤제 및 현탁화제를 사용하여 당업계에 공지된 기술에 따라 제조할 수 있다. 예를 들면, 각 성분을 식염수 또는 완충액에 용해시켜 주사용으로 제형화될 수 있다. 또한, 경구 투여용 제형으로는, 이에 한정되지는 않으나, 분말, 과립, 정제, 환약 및 캡슐 등이 있다.The composition of the present invention may further comprise a pharmaceutically acceptable carrier. The term "pharmaceutically acceptable" as used herein refers to a composition that is physiologically acceptable and does not normally cause an allergic reaction such as gastrointestinal disorder, dizziness, or the like when administered to humans. Pharmaceutically acceptable carriers include, for example, carriers for oral administration such as lactose, starch, cellulose derivatives, magnesium stearate, stearic acid and the like, water for parenteral administration such as water, suitable oils, saline, aqueous glucose and glycols And may further contain stabilizers and preservatives. Suitable stabilizers include antioxidants such as sodium hydrogen sulfite, sodium sulfite or ascorbic acid. Suitable preservatives include benzalkonium chloride, methyl- or propyl-paraben and chlorobutanol. Other pharmaceutically acceptable carriers can be found in Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, Pa., 1995). The pharmaceutical composition according to the present invention may be formulated into a suitable form according to a method known in the art together with a pharmaceutically acceptable carrier as described above. That is, the pharmaceutical composition of the present invention can be prepared in various parenteral or oral administration forms according to known methods. Representative examples of formulations for parenteral administration include isotonic aqueous solutions or suspensions in the form of injection. The injectable formulations may be prepared according to techniques known in the art using suitable dispersing or wetting agents and suspending agents. For example, each component may be formulated for injection by dissolving in saline or buffer. In addition, formulations for oral administration include, but are not limited to, powders, granules, tablets, pills, and capsules.

상기와 같은 방법으로 제형화된 약학적 조성물은 유효량으로 경구, 경피, 피하, 정맥 또는 근육을 포함한 여러 경로를 통해 투여될 수 있다. 상기에서 '유효량'이란 환자에게 투여하였을 때, 예방 또는 치료 효과를 나타내는 양을 말한다. 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여량은 투여 경로, 투여 대상, 연령, 성별 체중, 개인차 및 질병 상태에 따라 적절히 선택할 수 있다. 바람직하게 본 발명의 약학적 조성물은 질환의 정도에 따라 유효성분의 함량을 달리할 수 있으며, 비경구 투여의 형태일 때 1 내지 100 mg/kg/day의 유효량으로 투여할 수 있다.The pharmaceutical composition formulated as described above may be administered in an effective amount through various routes including oral, transdermal, subcutaneous, intravenous, or muscular. The term " effective amount " as used herein refers to an amount that shows a preventive or therapeutic effect when administered to a patient. The dosage of the pharmaceutical composition according to the present invention can be appropriately selected depending on the route of administration, subject to be administered, age, gender, individual difference, and disease state. Preferably, the pharmaceutical composition of the present invention may be administered in an effective amount of 1 to 100 mg / kg / day in the form of parenteral administration, depending on the severity of the disease.

본 발명의 다른 양상은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 유효성분으로 함유하는 뇌질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.Another aspect of the present invention provides a food composition for preventing or ameliorating brain diseases, which comprises the compound represented by Formula 1 as an active ingredient.

본 발명에 따른 식품 조성물은 상기 약학적 조성물과 동일한 방식으로 제제화되어 기능성 식품으로 이용되거나, 각종 식품에 첨가될 수 있다. 본 발명의 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는 예를 들어, 음료류, 육류, 초코렛, 식품류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류, 알코올 음료류, 비타민 복합제, 건강보조 식품류 등이 있다.The food composition according to the present invention may be formulated in the same manner as the above pharmaceutical composition and used as a functional food or may be added to various foods. Foods to which the composition of the present invention can be added include, for example, beverages, meats, chocolates, foods, confectionery, pizza, ramen noodles, gums, ice cream, alcoholic beverages, vitamin complexes, .

본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 식품 조성물에 그대로 첨가되거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합량은 사용 목적(예방 또는 개선용)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 건강보조식품 중의 상기 화학식 1의 화합물의 양은 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량으로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02 내지 5 g, 바람직하게는 0.3 내지 1 g의 비율로 가할 수 있다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.The compound of formula (I) according to the present invention may be added directly to the food composition or may be used together with other food or food ingredients, and may be suitably used according to a conventional method. The amount of the active ingredient to be mixed can be suitably determined according to the intended use (for prevention or improvement). Generally, the amount of the compound of formula (I) in the health supplement may be 0.01 to 15% by weight of the total food, and the health beverage composition may be added in an amount of 0.02 to 5 g, preferably 0.3 to 1 g, . However, in the case of long-term intake for the purpose of health and hygiene or for the purpose of health control, the amount may be less than the above range, and since there is no problem in terms of safety, the active ingredient may be used in an amount exceeding the above range.

본 발명의 식품 조성물은 상기 화학식 1의 화합물 이외에 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있으며, 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 화합물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.The food composition of the present invention can contain, in addition to the compound of formula (1), a flavoring agent such as various nutrients, vitamins, minerals (electrolytes), synthetic flavors and natural flavors, coloring agents and intermediates such as cheese and chocolate, Salts of alginic acid and its salts, organic acids, protective colloid thickening agents, pH adjusting agents, stabilizers, preservatives, glycerin, alcohols, carbonating agents used in carbonated drinks and the like. These ingredients may be used independently or in combination, and the proportion of such additives is not so critical, but is generally selected in the range of 0 to about 20 parts by weight per 100 parts by weight of the compound of the present invention.

일 구체예에 따르면 상기 화학식 1의 화합물은 신경세포를 보호하는 효능이 있어 뇌질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the compound of formula (1) is useful as a food composition for preventing or ameliorating brain diseases because it has an effect of protecting nerve cells.

본 발명의 아스트라갈린은 신경세포에서 DNA 손상 및 세포사멸을 억제하고, 세포 내의 산화적 스트레스를 감소시키며, 기억력을 개선시키는 효능이 있으므로 뇌질환 예방 또는 치료용 조성물, 및 뇌질환 예방 또는 개선용 식품 조성물의 유효성분으로 유용하게 사용될 수 있다.The astragalin of the present invention is effective for inhibiting DNA damage and apoptosis in neurons, reducing oxidative stress in cells, and improving memory, and therefore is useful as a composition for preventing or treating brain diseases, It can be usefully used as an active ingredient of the composition.

도 1a는 아스트라갈린을 처리한 신경세포에서 세포 생존율을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 1b는 아스트라갈린을 전처리한 후 과산화수소에 노출시킨 신경세포에서 LDH 활성 및 세포내 활성산소 수준을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2a는 아스트라갈린을 전처리한 후 과산화수소에 노출시킨 신경세포를 유세포분석기로 분석한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2b는 아스트라갈린을 전처리한 후 과산화수소에 노출시킨 신경세포를 PI 및 FITC-dUTP로 염색한 결과를 나타낸 형광사진이다.
도 3은 수중미로실험에서 마우스의 미로 탈출 시간을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 수동회피실험에서 마우스의 방 탈출 시간을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 아스트라갈린을 투여한 마우스의 뇌조직에서 아세틸콜린 농도 및 아세틸콜린에스터라제 활성을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 아스트라갈린을 투여한 마우스의 뇌조직에서 p-CREB(Ser133) 단백질의 발현 정도를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 아스트라갈린을 투여한 마우스의 뇌조직에서 인산화된 p21, 인산화된 p38 및 인산화된 JNK 수준을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
FIG. 1A is a graph showing the results of measurement of cell survival rate in astragalin-treated neurons. FIG.
FIG. 1B is a graph showing the results of measurement of LDH activity and intracellular active oxygen levels in neurons exposed to hydrogen peroxide after pretreatment with astragalin. FIG.
FIG. 2A is a graph showing the results of analysis of nerve cells exposed to hydrogen peroxide by pretreatment with astragalin using a flow cytometer. FIG.
FIG. 2B is a fluorescence image showing the result of staining neurons exposed to hydrogen peroxide with pretreatment of astragalin with PI and FITC-dUTP.
FIG. 3 is a graph showing a result of measurement of a maze exit time of a mouse in an underwater maze test.
FIG. 4 is a graph showing the results of measurement of the room escape time of a mouse in the passive avoidance experiment. FIG.
5 is a graph showing the results of measurement of acetylcholine concentration and acetylcholinesterase activity in brain tissue of astragalin-treated mice.
6 is a graph showing the results of measurement of the expression level of p-CREB (Ser133) protein in brain tissue of astragalin-treated mice.
FIG. 7 is a graph showing the results of measurement of phosphorylated p21, phosphorylated p38, and phosphorylated JNK levels in brain tissue of astragalin-treated mice.

이하 하나 이상의 구체예를 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 하나 이상의 구체예를 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, one or more embodiments will be described in more detail by way of examples. However, these embodiments are intended to illustrate one or more embodiments, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments.

실험방법Experimental Method

1. 세포 생존율, 젖산 탈수소효소 활성(lactate 1. Cell viability, lactate dehydrogenase activity (lactate dehydrogenasedehydrogenase , , LDHLDH ) 및 ) And 세포내Intracellular 산화적Oxidative 스트레스 수준 측정 Measure stress level

1-1: 세포 생존율 측정1-1: Measurement of cell viability

인간 신경아세포종(neuroblastoma) 세포주인 SK-N-SH 세포는 미국 생물자원센터(American Type Culture Collection; ATCC)에서 분양받았고, 10%(v/v) 열비활성 소태아혈청(heat-inactivated FBS) 및 1%(v/v) 페니실린/스트렙토마이신(penicillin/streptomycin)을 함유하고 있는 EMEM 배지를 이용하여 37 및 5% 습도가 유지되는 항온항습기에서 배양하였다.SK-N-SH cells, a human neuroblastoma cell line, were purchased from the American Type Culture Collection (ATCC) and cultured in 10% (v / v) heat-inactivated fetal serum (FBS) The cells were cultured in an EMEM medium containing 1% (v / v) penicillin / streptomycin in a thermostat maintained at 37 and 5% humidity.

실험에 사용한 MTT(3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide), 과산화수소(H2O2) 및 DCF-DA(2,7-dichlorofluorescein diacetate)는 시그마-알드리치(Sigma-Aldrich Co., 미국)에서 구입하였다.The MTT (3- (4,5-Dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyl tetrazolium bromide), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and DCF- DA (2,7- dichlorofluorescein diacetate) Were purchased from Aldrich (Sigma-Aldrich Co., USA).

세포 생존율은 미토콘드리아 탈수소효소(mitochondrial dehydrogenase) 활성을 측정하여 확인하였다. 구체적으로, 아스트라갈린(astragalin, kaempferol-3-O-glucoside; Sigma-Aldrich Co., 68437)을 각각 5 및 10 ㎍/㎖ 농도로 SK-N-SH 세포에 처리하여 24시간 동안 배양한 후 배양 배지를 제거하였다. 이후 배양 배지의 열 배 부피의 MTT(3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide) 용액(5 ㎎/㎖)을 각 웰에 첨가하였다. 4시간 동안 방치한 후 MTT 용액을 제거하고, 30분 동안 세포를 건조시켰다. 이후 세포에 DMSO를 첨가하고 30분 동안 교반(shaking)하여 세포를 용해시킨 후 마이크로플레이트 리더기(Microplate reader, Molecular Devices co., 미국)를 이용하여 570 ㎚에서 흡광도(optical density)를 측정하였다. 세포 생존율은 과산화수소를 처리하지 않은 대조군의 세포수와 비교하여 실험군에서 살아있는 세포수의 비율로 계산하였다.Cell viability was determined by measuring mitochondrial dehydrogenase activity. Specifically, SK-N-SH cells were treated with astragalin (kaempferol-3-O-glucoside; Sigma-Aldrich Co., 68437) at a concentration of 5 and 10 μg / ml, respectively, and cultured for 24 hours. The medium was removed. MTT (3- (4,5-Dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyl tetrazolium bromide) solution (5 mg / ml) was then added to each well in ten times the volume of the culture medium. After standing for 4 hours, the MTT solution was removed and the cells were allowed to dry for 30 minutes. Then, DMSO was added to the cells, and the cells were lysed by shaking for 30 minutes. Then, the optical density was measured at 570 nm using a microplate reader (Molecular Devices co., USA). Cell viability was calculated as the ratio of viable cells in the experimental group compared to the number of cells in the control group without hydrogen peroxide.

1-2: 1-2: LDHLDH 활성 및  Active and 세포내Intracellular 산화적Oxidative 스트레스 측정 Stress measurement

LDH 활성은 LDH Cytotoxity Detection Kit(Takara Bio Inc., 일본)를 이용하여 제조사의 지시에 따라 세포의 부유액(supernants)에서 측정하였다.LDH activity was measured in supernants of cells using the LDH Cytotoxity Detection Kit (Takara Bio Inc., Japan) according to the manufacturer's instructions.

세포내 산화적 스트레스는 DCF-DA(2,7-dichlorofluorescein diacetate)를 이용하여 자유 라디칼의 생성 여부를 확인하는 방법으로 측정하였다. 구체적으로 세포에 DCF-DA를 처리하여 45분 동안 배양한 다음 DCF-DA 용액을 제거하고, 세포를 인산 완충용액(phosphate buffered saline)으로 2번 세척하였다. 이후 형광 분광광도계(fluorescence spectrophotometer, Synergy MX, BioTek,Winooski, 미국)를 이용하여 485 nm 여기(excitation) 및 538 nm 방출(emission) 조건에서 DCF-DA의 형광 세기를 측정하였다.The intracellular oxidative stress was measured by using DCF-DA (2,7-dichlorofluorescein diacetate) to determine the generation of free radicals. Specifically, the cells were treated with DCF-DA for 45 minutes, then the DCF-DA solution was removed, and the cells were washed twice with phosphate buffered saline. The fluorescence intensity of DCF-DA was measured at 485 nm excitation and 538 nm emission using a fluorescence spectrophotometer (Synergy MX, BioTek, Winooski, USA).

2. 세포사멸(2. Cell death ( apoptosisapoptosis ) 측정) Measure

2-1: 2-1: 유세포Flow cell 분석 analysis

세포사멸 정도는 제조사의 지시에 따라 Apoptosis Detection Kit(Biovision, 미국)를 이용하여 측정하였다. 구체적으로, SK-N-SH 세포를 2x105 세포/웰 농도로 6-웰(well) 플레이트에 분주하고, 아스트라갈린(5 ㎍/㎖)을 처리하여 24시간 동안 배양하였다. 24시간 후에 세포에 과산화수소(H2O2) 500 ㎛을 30분 동안 처리하고, 세포를 차가운(ice-cold) PBS로 세척한 뒤 원심분리하여 세포 펠렛(pellet)을 수거하였다. 다음으로, 아넥신 V-FITC(Annexin V-FITC) 및 프로피디움 요오드화물(propidium iodide, PI)를 함유하고 있는 결합 완충용액(binding buffer)에 세포 펠렛을 현탁시켰다. 현탁시킨 세포를 실온의 암소에 5분 동안 방치한 후에 FACSCalibur flow cytometer(Beckman Coulter, 대한민국)를 이용하여 세포를 즉시 분석하였고, 결과는 CXP software(Beckman Coulter, Seoul, Korea)를 이용하여 분석하였다.The degree of apoptosis was measured using the Apoptosis Detection Kit (Biovision, USA) according to the manufacturer's instructions. Specifically, SK-N-SH cells were plated at a concentration of 2 × 10 5 cells / well in 6-well plates and treated with astragalin (5 μg / ml) for 24 hours. After 24 hours, the cells were treated with 500 쨉 m of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) for 30 minutes, and the cells were washed with ice-cold PBS and centrifuged to collect the cell pellet. Next, the cell pellet was suspended in binding buffer containing Annexin V-FITC and propidium iodide (PI). Cells were suspended in cows at room temperature for 5 minutes. Cells were immediately analyzed using a FACSCalibur flow cytometer (Beckman Coulter, Korea). The results were analyzed using CXP software (Beckman Coulter, Seoul, Korea).

2-2: 터널 2-2: Tunnel 어세이Assay (( TUNELTUNEL assay) assay)

터널 어세이는 ApoDIRECT In Situ DNA Fragmentation Assay Kit(Biovision Research Products, 미국)를 이용하여 제조사의 지시에 따라 수행하였다. 구체적으로, SK-N-SH 세포를 6-웰 플레이트(2x105 세포/웰)에 분주하고, 아스트라갈린(5 ㎍/㎖)을 처리하여 24시간 동안 배양한 후 과산화수소 500 ㎛을 30분 동안 처리하였다. 다음으로 1% 파라포름알데히드(paraformaldehyde)를 이용하여 4℃에서 세포를 15분 동안 고정시키고, 세척 완충용액으로 세포를 세척하였다. 이후 염색 용액으로 37℃에서 세포를 60분 동안 염색시키고, 린스 완충용액으로 세포를 세척하였다. 실온의 암소에서 PI/RNase A 용액과 30분 동안 반응시킨 이후, 형광 현미경(fluorescence microscope; Leica, 독일)을 이용하여 사멸 세포(apoptotic cells) 정도를 관찰하였다.The tunnel assay was performed using the ApoDIRECT In Situ DNA Fragmentation Assay Kit (Biovision Research Products, USA) according to the manufacturer's instructions. Specifically, SK-N-SH cells were divided into 6-well plates (2x10 5 cells / well), treated with astragalin (5 μg / ml), cultured for 24 hours, treated with 500 μM hydrogen peroxide for 30 minutes Respectively. Next, the cells were fixed with 1% paraformaldehyde at 4 ° C for 15 minutes, and the cells were washed with wash buffer solution. The cells were then stained with the staining solution at 37 캜 for 60 minutes, and the cells were washed with rinse buffer solution. After incubation at room temperature with PI / RNase A solution for 30 min, apoptotic cells were observed using a fluorescence microscope (Leica, Germany).

3. 행동실험 및 조직분석3. Behavioral Experiment and Organizational Analysis

실험에 사용한 5주령 수컷 ICR 마우스(ICR-mouse)는 샘타코 BIOKOREA (경기도 오산시, 한국)에서 분양 받아 (주)동남의화학연구원 동물사 (동물시설등록증: 제 412호)에서 일주일간 검역하고, 순화 및 사육을 거친 후 사용하였다. 마우스는 온도 22±3℃, 상대습도 50±10%, 조명시간 12시간 주기의 조건에서 사육하였으며, 사료는 실험동물용 고형사료(샘타코 BIOKOREA, 대한민국)를 사용하고 음수는 자유 섭취시켰다. 해부 전 24시간 동안에는 물만 공급하고 절식하였다. 이때 효소활성의 일중변동을 고려하여 실험동물을 일정시간(오전 10:00-12:00) 내에 처치하였다. The 5-week-old male ICR mouse (ICR-mouse) used in the experiment was purchased from Samtaco BIOKOREA (Osan, Gyeonggi-do, Korea) and quarantined for one week at the Animal Research Institute of Animal Research Institute (No. 412, After the purification and breeding, they were used. The mice were fed at a temperature of 22 ± 3 ° C, 50 ± 10% relative humidity and 12 hours of illumination time. Feeds were fed with solid feed (Samtaco BIOKOREA, Korea) and free drinking water. 24 hours prior to dissection, only water was supplied and fasted. At this time, the experimental animals were treated within a certain time (10: 00-12: 00 am) in consideration of the fluctuation of enzyme activity in the daytime.

마우스는 각 군당 10마리씩 총 5개 군으로 나누어 실험하였으며, 각각 정상군(Normal, N; 식염수인 saline 경구 투여), 대조군(Control, C; 치매유도군, 식염수 경구 투여), 양성 대조군(Positive control, PC; Tacrin 2 ㎎/㎏), 실험군 1(아스트라갈린 0.5 ㎎/㎏ 경구 투여) 및 실험군 2(아스트라갈린 2 ㎎/㎏ 경구 투여)이다. 상기 대조군 내지 실험군 2에는 치매를 유도하기 위하여 추가로 스코플라민(scoplamine)을 5 ㎎/㎏의 농도로 복강 투여하였다.The mice were divided into 5 groups of 10 mice per group and the mice were divided into five groups: normal (N, saline), control (C, demented group, oral saline), positive control , Tacrin 2 ㎎ / ㎏), experimental group 1 (oral 0.5 mg / kg astragalin) and experimental group 2 (2 mg / kg astragalin administered orally). In the control group to the test group 2, scopolamine was further administered at a dose of 5 mg / kg per day to induce dementia.

본 연구는 (주)동남의화학연구원 동물실험위원회(SEMI, Institutional Animal Care and Use committee)의 방침 및 법규에 따라 진행되었다(윤리승인번호: SEMI15-07).This study was conducted in accordance with the policies and regulations of SEMI (SEMI 15-07), the Institute of Animal Care and Use of Southeast Asia.

3-1: 3-1: 수중미로Underwater maze 및 수동회피 실험 And passive avoidance experiment

수중미로측정 장치는 해미 의존적 공간학습 능력 및 기억력을 측정하는 장비로서 마우스용 원형수조 안에 물을 채우고 미로실험을 진행하였다. 원형 플랫폼이 수면 아래 1.5 ㎝에 위치하도록 물 높이를 조절하였으며, 물의 온도는 21 내지 32℃를 유지하였다.The underwater labyrinth measuring device is a device for measuring the Haitian dependent spatial learning ability and memory ability. The water level was adjusted so that the circular platform was located 1.5 cm below the water surface, and the water temperature was maintained at 21 to 32 ° C.

학습 시험(Training trial)은 마우스를 수조에 넣어서 플랫폼에 도달하는 시간을 90초로 설정하여 진행하였다. 마우스가 90초 내에 플랫폼을 찾지 못하면 꺼내어 플랫폼에 올려놓고 15초 동안 방치한 후, 30초 후에 마우스를 다시 수조에 넣어 플랫폼에 도달하는 시간을 기록하였다. 5일에 걸쳐 1회씩 학습 실험을 실시하였으며, 마우스가 90초 안에 플랫폼에 도달하게 되면 학습 시험이 완료된 것으로 간주하였다. 학습 시험을 실시한 후, 스코플라민을 투여하여 테스트 시험을 실시하였다.Training trials were conducted by setting the time to reach the platform by placing the mouse in a water tank for 90 seconds. If the mouse could not find the platform within 90 seconds, it was taken out and left on the platform for 15 seconds. After 30 seconds, the mouse was put back into the tank to record the time to reach the platform. One learning experiment was performed over 5 days, and when the mouse reached the platform within 90 seconds, the learning test was considered completed. After performing the learning test, scofuran was administered to perform a test test.

테스트 시험(Test trial)은 학습 시험이 완료된 각 군의 마우스에 대하여 마우스가 수조에서 플랫폼에 도달하는 시간인 탈출 시간(escape time)을 측정하는 방법으로 진행하였다. 학습 시험 방법과 동일한 방법으로 총 3일 동안 측정하였으며, 최대 측정시간은 90초로 하였다.Test trials were conducted by measuring the escape time, which is the time for the mouse to arrive at the platform in the tank for each group of mice for which the learning test was completed. The test was conducted for 3 days in the same manner as the test method, and the maximum measurement time was 90 seconds.

수동회피시험은 설치류의 작업 기억 능력(working memory ability)를 측정하는 방법을 이용하였으며, 본 실험은 소음이 60 dB 이하이고, 조명을 어둡게 설정한 방에서 진행하였다. 측정기기는 shuttle box(50x15x40 ㎝, electric grid floor, Ugo, 이탈리아)를 이용하였으며, 상자는 칸막이 문(connecting guillotine door; 10?10 ㎝)으로 반이 나누어져 25x15 ㎝의 방을 이루고 있으며, 각 방은 20 W 전구로 조명할 수 있다. 칸막이로 나누어진 방 2개 중 한쪽 방(방 A)에 마우스를 넣고 1500 Lux의 조명을 켜면서 칸막이를 열어 주었으며, 마우스가 방안을 여기저기 살피다가 조명이 없는 건너편 방(방 B)으로 들어가면 자동으로 칸막이가 닫히게 장치하였다. The passive avoidance test was performed to measure the working memory ability of the rodents. The experiment was conducted in a dark room with a noise level of 60 dB or less. The measuring instrument was a shuttle box (50x15x40 cm, electric grid floor, Ugo, Italy) and the box was divided into half with a connecting guillotine door (10-10 cm) to form a room of 25x15 cm, Can be illuminated with a 20 W bulb. I put a mouse in one room (room A) of two divided cubicles and opened a cubicle with lighting of 1500 Lux. When the mouse went around the room and went into the room (room B) without lighting, The partition was closed.

학습 시험을 5회 반복하여 마우스가 방 B로 넘어가면 불이 꺼진 상태에서 방 밑의 스테인리스 그리드(stainless grid)를 통해 3 ㎃의 전류를 3초 동안 흘려 전기충격(foot-shock)을 가했으며, 어두운 방과 전기충격(foot-shock)과의 관계를 인식시켰다. The learning test was repeated five times. When the mouse was moved to the room B, a current of 3 mA was flown through a stainless steel grid under the room for 3 seconds while the light was off, and a foot-shock was applied. I noticed the relationship between a dark room and a foot-shock.

3-2: 뇌 조직의 효소 활성 측정3-2: Measurement of enzymatic activity of brain tissue

사육기간이 종료된 실험동물은 12시간 동안 절식시킨 후, CO2로 마취시켜 뇌를 적출하고, 생리 식염수로 세척한 후 여지로 수분을 제거하였다. 적출한 뇌 조직에 10배 부피의 homogenization buffer(12.5 mM sodium phosphate buffer pH 7.0, 400 mM sodium chloride)를 첨가하여 균질화하고, 1,000x g에서 10분 동안 원심분리한 후 상층액 일부를 효소원으로 사용하였다.After the breeding period was completed, the animals were fasted for 12 hours, then the brain was anesthetized with CO2, and the animals were washed with physiological saline, and then water was removed from the feces. Homogenization buffer (12.5 mM sodium phosphate buffer, pH 7.0, 400 mM sodium chloride) was added to the extracted brain tissue to homogenize and centrifuged at 1,000 × g for 10 minutes. A portion of the supernatant was used as an enzyme source .

뇌조직의 아세틸콜린에스테라제(acetylcholinesterase) 활성은 아세틸콜린 이오다이드(acetylcholine iodide)를 기질로 사용하여 분석하였다. 구체적으로, 0.1 M 인산 완충용액(pH 8.0) 2.6 ㎖, 10 mM Ellman's 용액(10 mM 5,5'-dithio-bis-2-nitrobenzoic acid 및 15 mM sodium bicarbonate) 100 ㎕ 및 효소원 0.2 ㎖를 각 웰(well)에 넣고 410 ㎚에서 흡광도를 측정한 후, 75 mM 아세틸콜린 이오다이드(Sigma-Aldrich Co.) 20 ㎕를 첨가하여 405 ㎚에서 2분 동안 흡광도 변화를 측정하여 계산하였다. 효소원 대신 동량의 완충용액을 넣은 대조군의 흡광도와 효소원을 넣어준 실험군의 흡광도를 측정하였다. 3회 반복 실험한 후 효소 활성을 계산하였다.The activity of acetylcholinesterase in brain tissue was analyzed by using acetylcholine iodide as a substrate. Specifically, 2.6 ml of 0.1 M phosphate buffer (pH 8.0), 100 μl of 10 mM Ellman's solution (10 mM 5,5'-dithio-bis-2-nitrobenzoic acid and 15 mM sodium bicarbonate) The absorbance at 410 nm was measured and the absorbance change at 405 nm was measured by adding 20 μl of 75 mM acetylcholine iodide (Sigma-Aldrich Co.) to the wells. The absorbance of the control group in which the same amount of buffer solution was added instead of the enzyme source and the absorbance of the experimental group containing the enzyme source were measured. After 3 repeated experiments, enzyme activity was calculated.

뇌조직의 아세틸콜린(acetylcholine) 함량은 알칼라인 하이드록실아민(alkaline hydroxylamine)을 가진 σ-acyl 유도물의 반응을 기초로 측정하였다. 구체적으로, 뇌 균질액 50 ㎕에 1% 하이드록실아민 50 ㎕를 첨가하여 혼합한 후 FeCl3(10% in 0.1N HCl) 500 ㎕를 첨가하고, 490 nm에서 흡광도를 측정하여 아세틸콜린 함량을 측정하였다.The acetylcholine content of brain tissue was measured based on the reaction of σ-acyl derivatives with alkaline hydroxylamine. Specifically, 50 μl of 1% hydroxylamine was added to 50 μl of brain homogenate, mixed with 500 μl of FeCl 3 (10% in 0.1N HCl), and the absorbance at 490 nm was measured to determine the acetylcholine content Respectively.

3-3: 뇌조직 3-3: Brain tissue 웨스턴Western 블롯Blot

단백질 분석을 위해 뇌조직 20 ㎎에 Cell lysis buffer 200 ㎕를 넣은 후 호모게나이이저(homogenizer)를 이용하여 조직을 파쇄하고, 800 rpm에서 10초 동안 원심분리하여 상층액만 수거하였다. 수거한 상층액을 24시간 동안 얼음에 방치하고, 4 및 14,000 rpm에서 20분 동안 원심분리하여 다시 상층액만 수거하여 브래드포드(bradford) 방법에 따라 단백질을 정량하였다. For protein analysis, 200 μl of cell lysis buffer was added to 20 mg of brain tissue, the tissue was disrupted using a homogenizer, and centrifuged at 800 rpm for 10 seconds to collect only supernatant. The collected supernatant was left on ice for 24 hours, centrifuged at 4 and 14,000 rpm for 20 minutes, and the supernatant was collected again to quantify the proteins according to the Bradford method.

SDS-PAGE(Poly acrylamide Gel Electrophoresis)를 이용하여 단백질을 크기별로 분리하고, Semi-dry transfer system(Bio-Rad, 미국)을 이용하여 단백질을 니트로 셀룰로스 막(nitro cellulose membrane; NC 막)으로 이동시켰다. 이후 상기 NC 막에 5% 스킴 밀크(skim milk)를 함유한 블록킹 버퍼(blocking buffer; 0.5% skim milk 및 1X PBST 버퍼)를 1시간 동안 처리하고, 1X PBST 버퍼로 10분씩 3회 세척하였다. 세척 후, 1차 항체인 p-CREB(Ser133), total-CREB, JNK, p-JNK, p21, p-p21, p38 및 p-p38(Santa Cruz Biotechnology, 미국)을 각각 처리한 후 4에서 밤새 동안 반응시켰다. 다음날 1X PBST 버퍼로 NC 막을 10분씩 3회 세척한 후 Western Blot detection kit(Abfrontier, WEST SAVE GOLD)를 이용하여 NC 막과 반응시킨 후 Chemi-Doc(AMERSHARM 600) 장비를 이용하여 발현 정도를 관찰하였으며, GAPDH로 보정하여 발현 정도를 비교하였다.Proteins were separated by size using SDS-PAGE (Polyacrylamide Gel Electrophoresis) and proteins were transferred to a nitrocellulose membrane (NC membrane) using a semi-dry transfer system (Bio-Rad, USA) . Then, the NC membrane was treated with blocking buffer (0.5% skim milk and 1X PBST buffer) containing 5% skim milk for 1 hour and washed 3 times with 1X PBST buffer for 10 minutes. After washing, the primary antibodies p-CREB (Ser133), total-CREB, JNK, p-JNK, p21, p-p21, p38 and p-p38 (Santa Cruz Biotechnology, USA) Lt; / RTI > The next day, the NC membrane was washed three times for 10 minutes with 1X PBST buffer, and reacted with the NC membrane using Western blot detection kit (Abfrontier, WEST SAVE GOLD). The degree of expression was observed using Chemi-Doc (AMERSHARM 600) , And GAPDH, respectively.

4. 통계 분석4. Statistical Analysis

실험 결과는 평균±표준편차(mean±standard deviation)로 나타내었으며, 각 실험마다 3 내지 8번 반복한 수치를 평균하였다. 각 실험은 최소 3번 수행하였다. 실험 결과는 SPSS package(Version 10.0, SPSS, SPSS Inc., 미국) 및 일원 분산 분석(one-way analysis of variance, ANOVA)을 이용하여 분석하였다. 각 실험군별 결과를 비교하는 경우에는 던컨의 다중 검정(Duncan'smultiple range test)을 이용하였으며, P<0.05 인 경우 통계적 유의성이 있는 것으로 하였다.Experimental results were expressed as mean ± standard deviation, and the values repeated three to eight times in each experiment were averaged. Each experiment was performed at least 3 times. The results were analyzed using SPSS package (Version 10.0, SPSS, SPSS Inc., USA) and one-way analysis of variance (ANOVA). Duncan's multiple range test was used to compare the results of each experimental group, and P <0.05 was considered statistically significant.

동물실험 결과는 통계 처리하여 평균치와 표준편차를 계산하였으며, 각 군의 유의성 검정은 Statview program에서 Anova t-test를 이용하여 통계분석 하였다.Animal test results were statistically analyzed and the mean and standard deviation were calculated. Statistical analysis was performed using statistical software Anova t-test.

실험결과Experiment result

1. 세포 생존율, 젖산 탈수소효소 활성 및 1. Cell survival rate, lactate dehydrogenase activity and 세포내Intracellular 활성산소 수준 측정 결과 Active oxygen level measurement results

1-1: 세포 생존율 측정 결과1-1: Results of cell viability measurement

SK-N-SH 세포에 아스트라갈린(Ast)을 각각 5 및 10 ㎍/㎖ 농도로 처리하여 배양하고, 24시간 후에 세포 생존율을 확인한 결과 아스트라갈린을 처리하여도 세포의 생존율에는 변화가 없는 것을 확인하였다. 또한, 아스트라갈린을 전처리한 세포를 500 ㎛의 H2O2에 30분 동안 노출시켰을 때, H2O2만 처리한 대조군(Con)과 비교하여 아스트라갈린을 전처리한 실험군(Ast 5 및 10)에서 세포의 사멸이 약 10 내지 20% 정도 억제되는 것을 알 수 있었다(도 1a).SK-N-SH cells were treated with astragalin (Ast) at a concentration of 5 and 10 μg / ml, respectively. After 24 hours, the survival rate of the SK-N-SH cells was examined and the survival rate of astrocytes was not changed Respectively. When Astragalin pretreated cells were exposed to 500 ㎛ H 2 O 2 for 30 min, Astragalin pretreatment (Ast 5 and 10) compared with control (Con) treated with H 2 O 2 alone, It was found that cell death was suppressed by about 10 to 20% (FIG. 1A).

1-2: 1-2: LDHLDH  And 세포내Intracellular 산화적Oxidative 스트레스 측정 결과 Stress measurement result

세포 손상도를 확인할 수 있는 LDH 활성을 측정한 결과 H2O2 처리에 의하여 증가한 LDH 활성이 아스트라갈린을 처리한 실험군에서는 H2O2 처리 이전 수준까지 억제된 것을 확인할 수 있었다. 또한, 세포내 활성산소 수준(intracellular reactive oxygen species level)을 측정한 결과 대조군(Con)과 비교하여 아스트라갈린을 전처리한 실험군에서 약 36.3% 감소한 것을 알 수 있었다(도 1b).As a result of measuring a cellular LDH activity that can determine the damage in the test group by the LDH activity increased by H 2 O 2 treatment process the Astra ground it it was confirmed that the inhibition by H 2 O 2 treatment the previous level. In addition, intracellular reactive oxygen species levels were measured, and it was found that the pretreatment group of astragalin was reduced by about 36.3% compared with the control group (Con) (FIG. 1B).

2. 세포사멸 측정 결과2. Results of cell death measurement

아스트라갈린을 전처리한 세포(5 및 10 ㎍/㎖)를 500 ㎛의 H2O2에 30분 동안 노출시키고, 세포 사멸 정도를 확인하였다.Cells pretreated with astragalin (5 and 10 μg / ml) were exposed to 500 μM H 2 O 2 for 30 minutes and the degree of apoptosis was confirmed.

먼저, 아넥신 V-FITC 및 PI로 이중 염색하여 유세포 분석기로 확인한 결과, H2O2에 노출에 의하여 약 36%의 세포에서 세포사멸이 진행되는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 아스트라갈린을 전처리한 실험군에서는 사멸세포의 비율이 각각 7.6% 및 7.3%로 나타나 H2O2에 노출되더라도 세포사멸이 감소하는 것을 알 수 있었다(도 2a).First, double-stained with annexin V-FITC and PI, and confirmed by flow cytometry, cell death was observed in about 36% of cells by exposure to H 2 O 2 . On the other hand, in astragalin-pretreated experimental groups, apoptotic cells were 7.6% and 7.3%, respectively, indicating that cell death was reduced even when exposed to H 2 O 2 (FIG.

또한, TUNEL assay를 이용하여 DNA의 단편화(DNA fragmentation) 정도를 확인한 결과, H2O2만 처리한 대조군에서는 FITC-dUTP가 현저하게 염색된 것을 확인하여 DNA의 단편화가 발생한 것을 알 수 있었다. 그러나 아스트라갈린을 전처리한 실험군에서는 DNA의 단편화 정도가 감소한 것을 확인할 수 있었다(도 2b).In addition, DNA fragmentation was confirmed using the TUNEL assay. As a result, it was confirmed that FITC-dUTP stained remarkably in the control group treated with only H 2 O 2 , resulting in DNA fragmentation. However, it was confirmed that the degree of DNA fragmentation decreased in the pretreatment group of astragalin (Fig. 2B).

상기 결과를 통하여 아스트라갈린이 DNA 손상을 억제함으로써 세포 사멸로부터 신경세포를 보호하는 효능이 있음을 알 수 있었다.These results indicate that astragalin inhibits DNA damage and thus protects neurons from apoptosis.

3. 동물실험 결과3. Results of animal experiments

3-1: 3-1: 수중미로Underwater maze 및 수동회피 실험 결과 And passive avoidance test results

해마 의존적 공간학습 능력을 평가하는 수중미로실험 결과, 스코플라민을 투여하여 치매를 유도한 대조군(C)의 경우 탈출시간이 27.75초로 본 실험 기간(3일 평균값으로 표시) 동안 탈출시간이 감소하지 않았으며, 정상군(N)의 18.20초와 비교하여 유의한 차이를 보였다. 반면, 타크린을 섭취한 양성 대조군(P)의 경우 21.20초로 대조군과 비교하여 탈출시간이 감소된 것을 확인할 수 있었으며, 아스트라갈린을 투여한 실험군 1 및 실험군 2의 경우 각각 29.83초 및 10.50초로 탈출 시간이 감소된 것을 확인할 수 있었다(도 3).As a result of the underwater maze test evaluating the hippocampal dependent spatial learning ability, the escape time of the control group (C) which induced the dementia by administration of scofuran decreased to 27.75 seconds and the escape time decreased during this experiment period And it was significantly different from the 18.20 seconds of the normal group (N). On the other hand, in the positive control group (P) consumed with tacrine, the escape time was decreased in comparison with the control group, and in astragalin-treated group 1 and 2, 29.83 sec and 10.50 sec, respectively, (Fig. 3).

또한, 수동회피 실험을 통하여 아스트라갈린이 기억력 손상을 억제하는 효과가 있는지 확인하였다. 그 결과 3 ㎃의 전기 쇼크에도 불구하고, 대조군(P)은 어두운 방에 머무는 시간이 38.67초로 나타나, 정상군(N)의 12.42초와 비교하여 탈출시간이 약 3배 늘어난 것을 알 수 있었으며, 이는 대조군의 마우스는 학습시험에서의 전기 충격을 기억하지 못한 것으로 판단된다. 한편 양성 대조군(P)은 17.75초로 탈출시간이 대조군과 비교하여 현저하게 감소하였으며, 실험군 1 및 실험군 2 또한 대조군과 비교하여 유의하게 탈출시간이 감소한 것을 확인하여 스코플라민에 의해 손상된 기억이 아스트라갈린의 4주간의 투여로 회복된 것을 확인할 수 있었다(도 4).In addition, we observed the effect of astragalin on memory impairment through passive avoidance experiment. As a result, despite the electrical shock of 3 ㎃, the control group (P) showed 38.67 seconds staying in the dark room, and the escape time was about 3 times longer than the normal group (N) of 12.42 seconds. The mice in the control group did not remember the electric shock in the learning test. On the other hand, in the positive control group (P), the escape time was significantly reduced compared to the control group at 17.75 sec, and the experimental group 1 and the experimental group 2 also showed a significant decrease in the escape time compared with the control group. (Fig. 4).

3-2: 뇌조직의 효소 활성 측정 결과3-2: Results of enzyme activity measurement of brain tissue

아세틸콜린은 신경세포에서 발견되는 신경전달물질로서 중추신경계의 콜린성 시스템과 관련이 있으며, 콜린성 신경계의 붕괴는 초기 알츠하이머 질환의 주요 원인으로 알려져 있다. 아세틸콜린에스테라제는 아세틸콜린을 아세테이트(acetate)와 콜린(choline)으로 분해한다.Acetylcholine is a neurotransmitter found in neurons and is associated with the cholinergic system of the central nervous system, and the collapse of the cholinergic system is known to be a major cause of early Alzheimer 's disease. The acetylcholinesterase decomposes acetylcholine into acetate and choline.

아세틸콜린 함량(Acetylcholine concentration)을 측정한 결과, 대조군(C)에서는 26.12±1.76 ㎛/㎎ protein으로 정상군(N)의 32.65±3.67 ㎛/㎎ protein과 비교하여 약 20% 감소하였다. 한편 실험군 1 및 실험군 2에서는 아세틸콜린 함량이 대조군과 비교하여 모두 p<0.05 수준으로 유의적으로 상승한 것을 확인할 수 있었다(도 5).The acetylcholine concentration was 26.12 ± 1.76 ㎛ / ㎎ protein in the control group (C), which was about 20% lower than that of the normal group (N) 32.65 ± 3.67 ㎛ / ㎎ protein. On the other hand, acetylcholine content in the experimental group 1 and the experimental group 2 was significantly higher than that of the control group (p <0.05) (FIG. 5).

아세틸콜린에스테라제 활성을 측정한 결과, 정상군(N)의 6.27±2.60 unit/mg protein/min과 비교하여 스코플라민을 처리한 대조군(P)에서 10.39±0.07 unit/mg protein/min으로 아세틸콜린에스테라제 활성이 유의적(p<0.05)으로 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 반면에 아스트라갈린을 4주 동안 투여한 실험군 1 및 실험군 2는 아세틸콜린에스테라제 활성이 대조군에 비해 감소하여 정상군의 아세틸콜린에스테라제 활성과 유사하거나 낮은 것을 확인할 수 있었다(도 5).The activity of acetylcholinesterase was measured to be 10.39 ± 0.07 unit / mg protein / min in the scopolamine-treated control group (P) compared to 6.27 ± 2.60 unit / mg protein / min in the normal group Acetylcholinesterase activity was significantly increased (p < 0.05). On the other hand, in the experimental group 1 and the experimental group 2, in which astragalin was administered for 4 weeks, the activity of acetylcholinesterase was decreased compared with that of the control group, and it was confirmed that the acetylcholinesterase activity was similar to or lower than that of the normal group (FIG.

노인성 치매에서 아세틸콜린 함량이 감소하고, 아세틸콜린에스테라제 활성이 증가한다는 사실이 알려져 있으므로, 아스트라갈린을 4주 동안 투여하는 경우 아세틸콜린 함량 및 아세틸콜린에스테라제 활성에 영향을 미침에 따라 노인성 치매의 예방에 도움이 될 것으로 예상된다.Since it is known that acetylcholine content decreases in geriatric dementia and acetylcholinesterase activity increases, the administration of astragalin for 4 weeks affects the acetylcholine content and acetylcholinesterase activity, It is expected to help prevent dementia.

3-3: 뇌조직 3-3: Brain tissue 웨스턴Western 블롯Blot 결과 result

CREB(cAMP response element-binding transcription factor)은 장기 기억력 형성에 관여하는 인자로 알려져 있기 때문에, 상기 CREB 단백질의 발현량 변화를 확인하였다.Since CREB (cAMP response element-binding transcription factor) is known to be a factor involved in long-term memory formation, the expression level of the CREB protein was confirmed.

p-CREB(ser133)의 발현을 확인한 결과, 정상군과 비교하였을 때 대조군(C)의 p-CREB 단백질 발현은 약 4배 감소하였으며, 이는 p<0.05 수준으로 유의하였다. 반면, 실험군 1 및 실험군 2의 p-CREB(ser133) 단백질 발현은 대조군에 비하여 증가하는 경향을 보였으며, 특히 실험군 1에서 현저하게 증가(p<0.05)하는 것을 확인할 수 있었다(도 6).The expression of p-CREB (ser133) was decreased by about 4-fold in the control (C) group compared to the normal group, which was significant at p <0.05 level. On the other hand, the expression of p-CREB (ser133) protein in the experimental group 1 and the experimental group 2 tended to be higher than that of the control group, especially in the experimental group 1 (p <0.05).

또한, 염증반응과 관련 있는 p38, p21 및 JNK의 발현 변화를 확인하였다. 그 결과, 스코플라민의 투여에 의하여 증가했던 p21의 인산화 정도가 아스트라갈린의 투여에 의하여 유의적(p<0.05)으로 감소하는 것을 알 수 있었다. p38의 인산화 또한 대조군과 비교하여 실험군 1 및 실험군 2에서 유의적(p<0.001)으로 감소하였으며, JNK의 인산화 정도는 실험군 1에서 감소하는 것을 확인할 수 있었다(도 7)In addition, expression of p38, p21, and JNK associated with the inflammatory response was confirmed. As a result, it was found that the degree of phosphorylation of p21, which was increased by administration of scopramin, was significantly (p <0.05) decreased by administration of astragalin. The phosphorylation of p38 was also significantly decreased (p <0.001) in the experimental group 1 and the experimental group 2 compared with the control group, and the degree of phosphorylation of JNK was decreased in the experimental group 1 (Fig. 7)

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

Claims (6)

하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 뇌질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물로써,
상기 화합물은 신경세포의 사멸, DNA의 손상 및 신경세포의 산화적 스트레스를 억제하고,
상기 뇌질환은 뇌졸중, 기억력 손상, 치매, 파킨슨 병 및 알츠하이머 병으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것이며,
상기 약학적 조성물은 하루 총 용량 0.5㎎/㎏ 내지 2.0㎎/㎏으로 경구 투여되는 것인 뇌질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
[화학식 1]
Figure 112017095357708-pat00003

1. A pharmaceutical composition for preventing or treating brain diseases comprising, as an active ingredient, a compound represented by the following formula (1) or a pharmaceutically acceptable salt thereof,
These compounds inhibit the death of nerve cells, damage of DNA and oxidative stress of nerve cells,
The brain disease is any one selected from the group consisting of stroke, memory impairment, dementia, Parkinson's disease, and Alzheimer's disease,
Wherein the pharmaceutical composition is orally administered at a total dose of 0.5 mg / kg to 2.0 mg / kg per day.
[Chemical Formula 1]
Figure 112017095357708-pat00003

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020160158460A 2016-11-25 2016-11-25 Composition for prevention or treatment of neurodegenerative disease comprising astragalin KR101830543B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160158460A KR101830543B1 (en) 2016-11-25 2016-11-25 Composition for prevention or treatment of neurodegenerative disease comprising astragalin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160158460A KR101830543B1 (en) 2016-11-25 2016-11-25 Composition for prevention or treatment of neurodegenerative disease comprising astragalin

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101830543B1 true KR101830543B1 (en) 2018-02-20

Family

ID=61394932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160158460A KR101830543B1 (en) 2016-11-25 2016-11-25 Composition for prevention or treatment of neurodegenerative disease comprising astragalin

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101830543B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210147733A (en) * 2020-05-29 2021-12-07 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 Composition comprising Pteridium aquilinum var. latiusculum extract for preventing or treating neurodegenerative diseases
CN113813279A (en) * 2021-11-23 2021-12-21 中央民族大学 Application of astragalin in resisting aging and inflammation aging

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Biosci. Biotechnol. Biochem., 74(8), 1704-1706, 2010.*
J. Agric. Food Chem., 55, 2438-2445, 2007.*

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210147733A (en) * 2020-05-29 2021-12-07 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 Composition comprising Pteridium aquilinum var. latiusculum extract for preventing or treating neurodegenerative diseases
KR102499814B1 (en) * 2020-05-29 2023-02-14 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 Composition comprising Pteridium aquilinum var. latiusculum extract for preventing or treating neurodegenerative diseases
CN113813279A (en) * 2021-11-23 2021-12-21 中央民族大学 Application of astragalin in resisting aging and inflammation aging

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liaquat et al. Naringenin-induced enhanced antioxidant defence system meliorates cholinergic neurotransmission and consolidates memory in male rats
Hariharan et al. Potential of protease inhibitor in 3-nitropropionic acid induced Huntington's disease like symptoms: mitochondrial dysfunction and neurodegeneration
Mello et al. Mechanisms and effects posed by neurotoxic products of cyanobacteria/microbial eukaryotes/dinoflagellates in algae blooms: A review
KR101564106B1 (en) Dietary or pharmaceutical compositions containing tricyclic diterpenes and derivatives thereof for the treatment of depression
Kaur et al. Ginkgo biloba extract attenuates hippocampal neuronal loss and cognitive dysfunction resulting from trimethyltin in mice
US9149457B2 (en) Nutraceutical composition for PDE4 inhibition, enhanced dopamine metabolism and long term potentiation
Kim et al. Effects of methoxsalen from Poncirus trifoliata on acetylcholinesterase and trimethyltin-induced learning and memory impairment
KR101830543B1 (en) Composition for prevention or treatment of neurodegenerative disease comprising astragalin
WO2007119588A1 (en) Brain function-improving agent, and functional food containing the improving agent
Foolad et al. Dietary supplementation with Salvia sahendica attenuates acetylcholinesterase activity and increases mitochondrial transcription factor A and antioxidant proteins in the hippocampus of amyloid beta-injected rats
KR101859296B1 (en) Composition for prevention or treatment of neurodegenerative disease comprising daucosterol
KR20030044846A (en) Acetylcholinesterase inhibitor comprising (-)epigallocatechin gallate and pharmaceutical preparation, food product and feed product containing the same
KR20190035473A (en) Composition for enhancing cognitive function comprising tea extraction which has modified amount of ingredients
Rafieirad et al. Pomegranate seed extract reduces ischemia induced anxiety in male rats
US20190091275A1 (en) Composition for enhancing cognitive function comprising green tea extract which has modified amounts of ingredients
KR102569055B1 (en) Oral composition comprising beta-escine for reducing acetaldehyde toxicity
KR19990071183A (en) Honggyeongcheon Extract with Efficacy and Prevention of Circulatory Diseases
KR102282883B1 (en) Composition for preventing and/or treating a degenerative brain disease comprising as an active ingredient an extract of Cimicifuga dahurica, a fraction thereof, or a compound derived from Cimicifuga dahurica
JP5779796B2 (en) Brain function improving agent and food and drink for improving brain function
KR102120376B1 (en) Composition for preventing and/or treating a degenerative brain disease comprising as an active ingredient an extract of Cimicifuga dahurica, a fraction thereof, or a compound derived from Cimicifuga dahurica
KR20190069797A (en) Composition for preventing, ameliorating or treating autism spectrum disorder comprising Agathobaculum sp. strain as effective component
KR100554049B1 (en) Acetylcholinesterase inhibiting herbal composition
Lee et al. Fermented Protaetia brevitarsis Larvae Improves Neurotoxicity in Chronic Ethanol-Induced-Dementia Mice via Suppressing AKT and NF-κB Signaling Pathway
EP1977748A1 (en) Compounds having neuroprotective properties
JP2005082495A (en) Cerebral cell-protecting composition

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant