KR102234494B1 - 까실쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 포함하는 인지능력 개선용 조성물 - Google Patents
까실쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 포함하는 인지능력 개선용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 까실쑥부쟁이(Aster ageratoides Turcz.)추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환 예방, 치료 또는 인지능력 개선용 조성물에 관한 것으로, 상세하게는 산화질소(NO) 생성저해능, 세포증식효과, 글루타메이트(glutamate) 독성저해효과, 기억력 저하 예방 효과 및 신경보호 효과가 우수한 까실쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환 예방, 치료 또는 인지능력 개선용 약학적 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 까실쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 포함하는 인지능력 개선 및 퇴행성 뇌질환 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 상세하게는 산화질소(NO) 생성저해능, 세포증식효과, 글루타메이트(glutamate) 독성저해효과, 기억력 저하 예방 효과 및 신경보호 효과가 우수한 까실쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환 예방, 치료 또는 인지능력 개선용 약학적 조성물에 관한 것이다.
기억에 대한 전반적인 기능을 인지능이라 하는데 이러한 인지능력의 저하는 학습저하 및 삶의 질 저하 등을 초래하기 때문에 현대사회에 큰 문제로 대두 되고 있다. 현재 뇌 손상 및 치매, 알츠하이머 등과 같은 인지능 저하에 대한 질병이 현대사회의 급격한 고령화로 증가하는 추세를 보이고 있다. 이와 같은 질병들은 자기유지나 사회생활에 심한 장애를 초래할 정도로 기억력, 사고력, 이해력, 계산능력, 학습능력, 언어 및 판단력 등 전체적이고 복합적인 지적 기능의 저하가 발생하게 된다.
퇴행성 뇌질환(degenerative brain diseases)은 노화에 따른 신경퇴화, 유전적 요인 등으로 인해 뇌신경세포가 사멸하거나, 뇌신경세포의 기능이 상실되어 발병하는 것으로 알려져 있다. 퇴행성 뇌질환 발병에 대한 정확한 원인은 밝혀지지 않았으며 원인 규명을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 퇴행성 뇌질환으로 알츠하이머병(Alzheimer's disease), 파킨슨병(Parkinson's disease), 헌팅톤병(Huntington's disease), 다발성경화증 (Multiple sclerosis) 및 근위축성 측색 경화증(Amyotrophic lateral sclerosis) 등이 알려져 있다.
최근 노인 인구가 증가하면서 인지능력 저하 및 퇴행성 뇌질환에 대한 문제가 심각한 사회문제로 대두되고 있으며 이에 인지능력 개선 및 알츠하이머병을 비롯한 퇴행성 뇌질환에 대하여 해당 분야에서는 최근 인체 적합성을 가진 천연물 소재를 이용한 치료제 개발이 발전 중에 있으며, 또한 부작용이 적은 신소재의 개발이 필요한 실정이다.
한편 까실쑥부쟁이는 곰의수해라고도 불리며, 한국 전역에 분포하고 산과 들에서 자라며 높이는 약 1m이다. 땅속줄기를 뻗으면서 번식하며 줄기 윗부분에서 가지가 갈라진다. 뿌리에 달린 잎과 줄기 밑부분의 잎은 꽃이 필 때 진다. 줄기에 달린 잎은 어긋나며 긴 바소꼴로 끝이 뾰족하다. 잎 길이는 10∼14cm, 너비 3∼6cm로, 가운데에서 갑자기 좁아져 잎자루가 된다. 톱니가 있으며 밑에 3개의 맥이 있다.
본 발명자들은 인지능력 개선 및 퇴행성 뇌질환 예방, 치료제를 개발하기 위하여 연구하던 중 까실쑥부쟁이가 산화질소(NO) 생성저해능, 세포증식효과, 글루타메이트(glutamate) 독성저해효과, 기억력 저하 예방 효과 및 신경보호 효과가 우수함을 확인함으로써 상기 까실쑥부쟁이 추출물을 인지능력 개선 및 퇴행성 뇌질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물의 유효성분으로 유용하게 사용될 수 있음을 밝혀 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 산화질소(NO) 생성저해능, 세포증식효과, 글루타메이트(glutamate) 독성저해효과, 기억력 저하 예방 효과 및 신경보호 효과가 우수한 까실쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환 예방, 치료 또는 인지능력 개선용 약학적 조성물을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 까실쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 포함하는 인지능력 개선용 식품조성물을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 까실쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환 예방 또는 개선용 식품조성물을 제공하는데 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 산화질소(NO) 생성저해능, 세포증식효과, 글루타메이트(glutamate) 독성저해효과, 기억력 저하 예방 효과 및 신경보호 효과가 우수한 까실쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환 예방, 치료 또는 인지능력 개선용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 까실쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 포함하는 인지능력 개선용 식품조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 까실쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환 예방 또는 개선용 식품조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 까실쑥부쟁이 추출물은 산화질소(NO) 생성저해능, 세포증식효과, 글루타메이트(glutamate) 독성저해효과, 기억력 저하 예방 효과 및 신경보호 효과가 있으므로 퇴행성 뇌질환 예방, 치료 또는 인지능력 개선용 약학적 조성물 또는 인지능력 개선 및 퇴행성 뇌질환 예방 또는 개선용 식품조성물로 널리 활용될 수 있다.
도 1은 까실쑥부쟁이 추출물의 처리에 따른 BV2세포에서의 산화질소 저해능을 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 2는 까실쑥부쟁이 추출물의 처리에 따른 Raw264.7 세포에서의 세포증식효과를 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 3은 까실쑥부쟁이 조건별 추출물의 글루타메이트로 유도된 흥분독성에 대한 신경보호효과를 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 4는 까실쑥부쟁이 추출물의 처리에 따른 기억력 저하 예방 효과를 확인하기 위하여 Y-maze 시험을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 5는 까실쑥부쟁이 추출물의 처리에 따른 기억력 저하 예방 효과를 확인하기 위하여 novel objective recognition 시험을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 6은 까실쑥부쟁이 추출물의 처리에 따른 기억력 저하 예방 효과를 확인하기 위하여 passive avoidance 시험을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 7은 까실쑥부쟁이 추출물의 처리에 따른 신경보호 효과를 확인하기 위하여 Cresyl violet 염색을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 8은 까실쑥부쟁이 추출물의 처리에 따른 신경보호 효과를 확인하기 위하여 해마 CA1영역의 GFAP 면역화학염색을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 9는 까실쑥부쟁이 추출물의 처리에 따른 신경보호 효과를 확인하기 위하여 해마 CA1영역의 Iba-1 면역화학염색을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 2는 까실쑥부쟁이 추출물의 처리에 따른 Raw264.7 세포에서의 세포증식효과를 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 3은 까실쑥부쟁이 조건별 추출물의 글루타메이트로 유도된 흥분독성에 대한 신경보호효과를 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 4는 까실쑥부쟁이 추출물의 처리에 따른 기억력 저하 예방 효과를 확인하기 위하여 Y-maze 시험을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 5는 까실쑥부쟁이 추출물의 처리에 따른 기억력 저하 예방 효과를 확인하기 위하여 novel objective recognition 시험을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 6은 까실쑥부쟁이 추출물의 처리에 따른 기억력 저하 예방 효과를 확인하기 위하여 passive avoidance 시험을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 7은 까실쑥부쟁이 추출물의 처리에 따른 신경보호 효과를 확인하기 위하여 Cresyl violet 염색을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 8은 까실쑥부쟁이 추출물의 처리에 따른 신경보호 효과를 확인하기 위하여 해마 CA1영역의 GFAP 면역화학염색을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 9는 까실쑥부쟁이 추출물의 처리에 따른 신경보호 효과를 확인하기 위하여 해마 CA1영역의 Iba-1 면역화학염색을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 산화질소(NO) 생성저해능, 세포증식효과, 글루타메이트(glutamate) 독성저해효과, 기억력 저하 예방 효과 및 신경보호 효과가 우수한 까실쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환 예방, 치료 또는 인지능력 개선용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명에서 사용되는 용어 “조성물(composition)”은 본 발명의 까실쑥부쟁이 추출물에 희석제 또는 담체와 같은 다른 화학 성분들을 혼합한 혼합물을 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어 “담체(vehicle)”는 세포 또는 조직 내로의 화합물의 부가를 용이하게 하는 화합물로 정의된다. 예를 들어, 디메틸술폭사이드(DMSO)는 생물체의 세포 또는 조직 내로의 많은 유기 화합물들의 투입을 용이하게 하는 통상 사용되는 담체이며, 이에 제한되지는 않으며 tap water 일 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 “희석제(diluent)”는 대상 화합물의 생물학적 활성 형태를 안정화시킬 뿐만 아니라, 화합물을 용해시키게 되는 물에서 희석되는 화합물로 정의된다. 버퍼 용액에 용해되어 있는 염은 당해 분야에서 희석제로 사용된다. 통상적으로 사용되는 버퍼 용액은 포스페이트 버퍼 식염수이며, 이는 인간 용액의 염상태를 모방하고 있기 때문이다. 버퍼 염은 낮은 농도에서 용액의 pH를 제어할 수 있기 때문에, 버퍼 희석제가 화합물의 생물학적 활성을 변형하는 일은 드물다.
본 발명에서 사용되는 용어 "추출물(extract)"은 까실쑥부쟁이를 적절한 추출용매로 추출하고 용매를 증발시켜 농축한 제제를 의미하는 것으로, 이에 제한되지는 않으나, 추출처리에 의해 얻어지는 추출액, 추출액의 희석액 또는 농축액, 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 이들의 조정제물 또는 정제물일 수 있다. 상기 까실쑥부쟁이 추출물은 통상의 기술분야에 공지된 일반적인 추출방법, 분리 및 정제방법을 이용하여 제조할 수 있다. 상기 추출방법으로는, 이에 제한되지는 않으나, 바람직하게 열탕 추출, 열수 추출, 냉침 추출, 환류 냉각 추출 또는 초음파 추출 등의 방법을 사용할 수 있다.
본 발명에서, 용어 "예방"이란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 퇴행성 뇌질환의 발생 및 이로 인한 합병증을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서 사용된 용어 "치료"란 상기 약학적 조성물의 투여에 의해 퇴행성 뇌질환의 의심 및 발병 개체의 증상이 호전되거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 의미한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 대한의학협회 등에서 제시된 자료를 참조하여 본원의 조성물이 효과가 있는 질환의 정확한 기준을 알고, 개선, 향상 및 치료된 정도를 판단할 수 있을 것이다.
본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는 달리 정의되지 않는 이상, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미로 사용된다. 또한 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다.
본 발명은 까실쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환 예방, 치료 또는 인지능력 개선용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 까실쑥부쟁이 추출물은 까실쑥부쟁이(Aster ageratoides Turcz.)의 열매, 줄기 또는 뿌리 중에서 선택된 어느 하나의 부위를 사용하여 추출될 수 있으나, 상술한 부위들 중에서도 까실쑥부쟁이의 지상부로부터 추출된 추출물이 산화질소(NO) 생성저해능, 세포증식효과, 글루타메이트(glutamate) 독성저해효과, 기억력 저하 예방 효과 및 신경보호 효과가 더욱 우수할 수 있다.
상기 퇴행성 뇌질환은 알츠하이머병(Alzheimer disease), 픽병(Pick disease), 파킨슨병(Parkinson's disease), 루게릭병(amyotrophic lateral sclerosis) 및 헌팅턴병(Huntington's disease) 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 까실쑥부쟁이 추출물은 물, 메탄올, 알코올, 유기용매 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 용매로 추출되고, 바람직하게는 물 또는 메탄올이나, 까실쑥부쟁이를 효과적으로 추출하기 위한 목적을 위해서라면 이에 제한되지 않는다.
한편 본 발명에 따른 퇴행성 뇌질환 예방, 치료 또는 인지능력 개선용 약학적 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다.
또한, 상기 약학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화하여 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다.
본 발명의 퇴행성 뇌질환 예방, 치료 또는 인지능력 개선용 약학적 조성물은 의약품에 포함되어 활용될 수 있으며, 상기 의약품에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 본 발명의 인지능력 개선 및 퇴행성 뇌질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물이 의약품에 포함되어 사용될 경우, 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약제학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences(19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.
상기 의약품은 경구 또는 비경구로 투여할 수 있고, 비경구 투여인 경우에는 정맥내 주입, 피하 주입, 근육 주입, 복강 주입, 내피 투여, 국소 투여, 비내 투여, 폐내 투여 및 직장내 투여 등으로 투여할 수 있다. 경구 투여시, 단백질 또는 펩타이드는 소화가 되기 때문에 경구용 조성물은 활성 약제를 코팅하거나 위에서의 분해로부터 보호되도록 제형화 되어야 한다. 또한 활성 물질이 표적 세포로 이동할 수 있는 임의의 장치에 의해 투여될 수 있다.
상기 의약품의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하며, 보통으로 숙련된 의사는 소망하는 치료 또는 예방에 효과적인 투여량을 용이하게 결정 및 처방할 수 있다.
상기 의약품은 개별 예방제 또는 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있다.
또한, 본 발명은 까실쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 포함하는 인지능력 개선 및 퇴행성 뇌질환 예방 또는 개선용 식품조성물을 제공한다.
상기 식품조성물의 종류에는 통상적으로 제조 및/또는 판매되는 것이라면 특별히 제한하지 않는다. 예를 들면, 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 환제, 분말, 과립, 침제, 정제, 캡슐 또는 음료인 형태로 사용할 수 있고 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함한다.
상기 건강 음료 조성물은 본 발명에 따른 까실쑥부쟁이 추출물을 함유하는 것 외에는 액체성분에는 특별한 제한은 없으며 통상의 음료와 같이 여러가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
통상적으로, 건강기능식품에 포함되는 까실쑥부쟁이 추출물의 양은 전체 식품 중량의 0.1~50 중량%, 바람직하게는 1~40 중량%로 포함될 수 있다.
또한, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용할 수도 있다.
이하 하기 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
실시예 1. 까실쑥부쟁이 추출물의 제조
실시예 1-1. 산화질소 저해능 및 세포증식효과 분석을 위한 시료 제조
BV2세포에서의 까실쑥부쟁이 추출물의 산화질소 저해효과 및 세포증식효과 분석을 위하여 2005년 9월 채취된 까실쑥부쟁이 지상부를 가속용매추출장치에서 메탄올로 추출하여 감압농축기에서 용매를 제거하여 추출물을 수득하였다.
실시예 1-2. 글루타메이트 흥분억제능 및 동물활성 분석을 위한 시료 제조
PC12세포에서 글루타메이트 흥분억제능 및 동물활성 분석을 위한 까실쑥부쟁이 추출물은 하기의 표 1의 조건과 같이 추출하였다.
[표 1]
실험예 1. 산화질소(NO) 생성저해 활성 분석
48 well plate에 BV2 microglia cell을 접종한 후 CO2 배양기에서 24시간 배양한 뒤 실시예 1-1의 시료를 처리하고, 2시간 후 LPS (0.5 ㎍/㎖)를 처리하였다. 이후 다시 24시간 후 반응된 media 50 ㎕를 96 well plate에 취해 1% sulfanilamide 및 0.1% NED (N-1-napthylnethylenediamine dihydrochloride)를 각 50 ㎕ 가하여 520 nm에서 흡광도를 측정하였다. 상기와 같은 과정으로 처리된 표준물질로부터 얻어진 검량선을 적용하여 nitrite 함량 (μM)을 산출하였다.
그 결과, 도 1에 나타낸 바와 같이 시료를 녹인 용매 (DMSO)만 처리된 경우 산화질소 함량이 대조군(Cont)에 비해 7.8배 증가하였다.
이에 반해 까실쑥부쟁이 10∼100 ㎍/㎖의 농도 처리 시, 산화질소 생성은 감소하는 경향을 보였으며 20, 50, 100 ㎍/㎖ 농도에서 각각 47.9%, 60.0% 및 91.4%의 저해효과를 나타내었으며 50, 100 ㎍/㎖ 농도에서 각각 60.0% 및 91.4%의 우수한 산화질소 저해능을 나타냈다.
실험예 2. 세포증식효과 분석
까실쑥부쟁이 추출물 처리에 따른 세포증식효과를 확인하기 위하여 48 well plate에 Raw264.7 cell을 접종한 후 CO2 배양기에서 24시간 배양한 뒤 실시예 1-1의 시료를 처리하였다.
24시간 후 media를 제거하고 MTT 시약을 처리하여 1시간동안 CO2 배양기에서 반응시킨 후 540 nm에서 흡광도를 측정하였다.
그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이 100 ㎍/㎖ 의 고농도 까실쑥부쟁이 처리군을 제외한 10, 20, 50 ㎍/㎖의 낮은 농도에서는 비교적 높은 세포증식효과를 나타냄을 확인하였다.
실험예 3. 까실쑥부쟁이 추출조건별 글루타메이트 독성 저해 효과
까실쑥부쟁이 추출조건별 글루타메이트 독성 저해 효과를 확인하기 위하여 PC12 세포에 실시예 1-2의 까실쑥부쟁이 조건별 추출물 #1~6번을 글루타메이트와 동시처리하고 24시간 후에 농도별(10, 25, 50, 100 ㎍/㎖) 신경보호효과를 확인하였다.
먼저 PC12 세포는 96well plate의 각 well당 1x104개로 배양하여 준비하였으며 이후 글루타메이트 및 선발약초의 독성평가를 위해 여러 농도로 각 well에 처리하였고 처리 후 24시간 후, 각 well 당 MTT 용액을 10μl씩 처리하고 37 ℃에서 4시간 반응시켰다. 흡광도는 마이크로플레이트 리더를 이용하여 450nm에서 측정하였으며 세포 생존률은 아무것도 처리하지 않은 대조군(Cont)에 대한 백분율(%) 로 나타내었다.
그 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이 10 ㎍/㎖의 농도(도 3(A))에서는 글루타메이트만 처리한 군(glu)에 비해 #3,#5,#6 추출물의 세포 생존률이 유의하게 증가되었음을 확인하였으며 #3 추출물은 100 ㎍/㎖농도를 제외한 모든 농도 (10, 25, 50 ㎍/㎖)에서 글루타메이트 흥분독성에 대해 세포 생존률이 유의하게 증가함을 확인하였다.
이에 실시예 1-2의 까실쑥부쟁이 추출물 시료중에서도 #3의 방법으로 추출되어진 추출물이 가장 신경보호효과가 있음을 확인하여 하기의 동물실험에 사용되어질 시료를 까실쑥부쟁이 조건별 추출물 중 #3으로 선발하여 실험을 진행하였다.
실험예 4. 래트(rat) 모델에서의 까실쑥부쟁이 추출물 처리에 따른 기억력 개선 효과 확인
실험예 4-1. 래트(rat) 모델의 준비
래트(rat) 모델에서의 생체 내(in vivo) 까실쑥부쟁이 추출물 처리에 따른 기억력 개선 효과를 확인하기 위하여 Y maze, Novel object recognition test, passive avoidance test 및 신경세포사 관찰 실험을 수행하였다.
실험을 위하여 각각 10 mg/kg(까실쑥부쟁이 L)과 50 mg/kg(까실쑥부쟁이 H)의 까실쑥부쟁이 추출물을 tap water 1mL에 희석시켜 1일 1회, 총 1주 동안 경구 투여 하였고 담체(vehicle)로는 tap water를 사용하여 담체처리군(Veh)을 제작하였다.
행동실험의 경우, 인지기능에 손상을 주는 약물인 스코폴라민(scopolamine)을 1 mg/kg의 농도로 실험시작하기 30분 전 복강 내 주사로 투여하여 래트(rat) 모델을 제작하였다.
실험예 4-2. 까실쑥부쟁이 추출물 투여 동물의 Y-maze 실험
래트(rat) 모델에서의 생체 내(in vivo) 까실쑥부쟁이 추출물 처리에 따른 기억력 개선 효과를 확인하기 위하여 Y maze 실험을 실시하였다.
이를 위하여 상기 실험예 4-1과 같이 제작된 래트(rat) 모델을 이용하여 Y maze 실험을 진행하였다.
그 결과, 도 4에 나타낸 바와 같이 자발적 변경 행동력(alternation)의 경우 담체처리군이 대조군에 비하여 수치가 유의하게 감소한 것을 확인하였다.
이에 반해, 까실쑥부쟁이 H군의 경우 담체처리군(Veh)에 비하여 자발적 변경 행동력이 유의하게 증가하여 기억력 및 집중력의 저하가 완화됨을 확인하였다.
실험예 4-3. 까실쑥부쟁이 추출물 투여 동물의 novel objective recognition test에 의한 기억력 저해 예방 효과
래트(rat) 모델에서의 생체 내(in vivo) 까실쑥부쟁이 추출물 처리에 따른 기억력 개선 효과를 확인하기 위하여 novel objective recognition test 실험을 실시하였다.
이를 위하여 상기 실험예 4-1과 같이 제작된 래트(rat) 모델을 이용하여 novel objective recognition test를 실시하였다.
상기와 같이 두 물체의 선호도를 평가한 결과, 도 5에 나타낸 바와 같이 물체 친숙화 과정(familiarization session)에서는 각 그룹 간 두 물체의 선호도에 차이를 나타내지 않았다 (도 5A).
시험과정(test session)에서 담체처리군(Veh), 까실쑥부쟁이 L군은 두 물체에 대한 선호도에서 유의미한 차이를 보이지 않았으나, 까실쑥부쟁이 H군은 새로운 물체의 선호도가 기존물체의 선호도보다 유의미하게 높은 것을 확인 하였으며, 이는 대조군과 동일한 양상을 보이고 있음을 확인하였다 (도 5B). 두 물체에서 머무는 시간을 백분율(%)로 환산하였을 때에도 물체선호도와 마찬가지로 담체처리군은 두 물체에 머문 시간의 백분율 차이가 없었으나, 까실쑥부쟁이 L과 H군의 경우 신 물체에 머무는 시간이 유의하게 증가하는 것을 확인하였으며 (도 5C), Discrimination index 또한 동일한 결과를 나타냄을 확인하였다 (도 5D).
10분간의 움직인 거리와 속도에서 각 군별로 차이가 없는 것으로 보아 운동성은 손상이 없다는 것을 시사하며(도 3E~F). 상기의 모든 결과로 보아 까실쑥부쟁이 추출물은 인지능력 및 기억력 감소의 억제 효과가 있음을 확인하였다.
실험예 4-4. 까실쑥부쟁이 추출물 투여 동물의 passive avoidance test에 의한 기억력 저해 예방 효과
까실쑥부쟁이 추출물 투여 동물의 기억력 저해 예방 효과를 확인하기 위하여 상기 실험예 4-1과 같이 제작된 래트(rat) 모델을 이용하여 Passive avoidance test를 실시하였다.
그 결과, 도 6에 나타낸 바와 같이 모든 군은 시험과정 중의 escape latencies 면에서 동일한 결과를 나타내었다(그림 6A).
이와 같은 결과는 모두 혐오자극을 기피하는 본능 면에서 각 군 별로 상이하지 않음을 나타내나, 시험과정 중의 escape latencies 면에서 담체처리군(Veh)은 대조군에 비하여 현저히 낮은 수치를 나타내어(그림 6B) 대조군(Cont)에 비해 담체처리군(Veh)에서 기억력의 감소가 크게 나타남을 확인하였다.
이에 반하여 까실쑥부쟁이 L군과 까실쑥부쟁이 H군은 담체처리군(Veh)보다 해당 수치가 유의하게 증가하였으며, 까실쑥부쟁이 L군과 까실쑥부쟁이 H군 간에 있어서도 까실쑥부쟁이 H군의 해당 수치가 증가하여 유의적인 차이를 보였다.
상기와 같은 결과를 통하여 까실쑥부쟁이 추출물은 농도의존적으로 기억력의 감소를 유의하게 저하시킴을 확인하였다.
실험예 4-4. 까실쑥부쟁이 추출물 투여 동물에서의 신경보호 효과
혈관성 치매는 해마 CA1영역의 신경염증을 동반하는 것이 잘 알려져 있는 바, 해당 영역의 세포사 관찰 및 조직면역화학을 통한 신경염증 감소 여부를 확인하였다.
먼저 해마 CA1영역의 세포사 관찰을 위하여 실험예 4-1과 같이 제작된 랫드 모델의 행동실험 후 대조군을 제외한 나머지 군에 속하는 모든 쥐에 대하여, 쥐를 마취시켜 유지하면서 양쪽의 온목동맥을 결찰하는 transient two vessel occlusion and hypovolemia (t2VO/H) 수술을 시행하여 혈관성 치매 rat 모델을 제작하였다.
일주일 후 뇌 조직을 꺼내어 해마를 포함한 부분을 microtome을 이용하여 5 μm의 단위로 잘라 1% poly-l-lysine 코팅된 슬라이드에 붙여 절편을 만들었다. 이후 해마 CA1 에서의 신경세포사 정도를 관찰하기 위하여 Cresyl violet 염색법으로 해마 CA1 영역 단위 면적당 생존한 신경세포의 수를 세어 분석하였다.
Cresyl violet 염색으로 신경세포의 수를 세어 분석한 결과, 도 7에 나타낸 바와 같이 대조군은 해마 CA1 영역에서 신경 세포 수의 변화가 없었으나 담체처리군(Veh)은 대조군(Cont)에 비하여 해마 CA1영역 신경세포수가 50% 이하로 감소하였음을 관찰하였다. 이는 t2VO/H 유도에 의해 해마 CA1 영역의 광범위한 세포사멸을 동반한 혈관성 치매가 발생하였음을 의미한다.
이에 반하여, 전반적으로 까실쑥부쟁이 투여군은 담체처리군(Veh)과 달리 해당 영역의 생존 신경세포 수가 보존되었음을 확인하였으며 특히 까실쑥부쟁이 H군은 통계학적으로 유의한 차이를 보여 고농도 까실쑥부쟁이 투여군에서 담체처리군(Veh)보다 혈관성 치매에 동반한 신경세포의 사멸이 유의하게 감소함을 확인하였다.
또한 상기와 같이 얻어진 절편을 이용하여 면역조직화학 염색법으로 뇌조직 슬라이드의 파라핀을 제거한 후 항체 처리 등의 과정을 거친 후 광학현미경으로 양성반응을 보이는 GFAP과 iba1의 밀도를 측정하여 대조군에 대한 백분율(%)로 나타내었다.
해마 조직에서 각각 별모양아교세포와 미세아교세포의 마커인 GFAP와 Iba1발현을 조직면역화학 염색으로 측정한 결과, 도 8에 나타낸 바와 같이 GFAP발현은 모든 그룹 간에 유의한 차이를 나타내지 않았다 (도 8A, B).
그러나, Iba-1의 발현은 대조군에 비해 담체처리군(Veh)에서 유의한 증가를 나타내었다. Iba-1의 발현정도 면에서 까실쑥부쟁이 H군은 담체처리군(Veh)에 비해 유의미한 감소가 관찰되었으며 까실쑥부쟁이 L군과도 비교하였을 때에도 유의한 감소가 관찰되었다 (도 9A, B).
상기와 같은 결과에 따라 고농도 까실쑥부쟁이 투여 시 혈관성 치매에 동반한 신경염증을 유의하게 감소시킬 수 있음을 확인하였다.
Claims (11)
- 까실쑥부쟁이(Aster ageratoides Turcz.) 지상부 물 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환 예방, 치료 또는 인지능력 개선용 약학적 조성물.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 까실쑥부쟁이 지상부 물 추출물은 신경 세포사멸을 억제하여 신경세포 보호효과를 갖는 것을 특징으로 하는 퇴행성 뇌질환 예방, 치료 또는 인지능력 개선용 약학적 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 까실쑥부쟁이 지상부 물 추출물은 산화질소(NO) 생성저해효과, 세포증식효과, 글루타메이트(glutamate) 독성저해효과, 기억력 저하 예방 효과 및 신경보호 효과 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 효과를 가지는, 퇴행성 뇌질환 예방, 치료 또는 인지능력 개선용 약학적 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 퇴행성 뇌질환은 알츠하이머병(Alzheimer disease), 픽병(Pick disease), 파킨슨병(Parkinson's disease), 루게릭병(amyotrophic lateral sclerosis) 및 헌팅턴병(Huntington's disease) 중에서 선택된 어느 하나인 퇴행성 뇌질환 예방, 치료 또는 인지능력 개선용 약학적 조성물. - 까실쑥부쟁이(Aster ageratoides Turcz.) 지상부 물 추출물을 유효성분으로 포함하는 인지능력 개선용 식품 조성물.
- 까실쑥부쟁이(Aster ageratoides Turcz.) 지상부 물 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환 예방 또는 개선용 식품 조성물.
- 삭제
- 까실쑥부쟁이(Aster ageratoides Turcz.) 지상부 물 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경세포 사멸 억제용 식품 조성물.
- 시험관 내(in vitro)에서, 까실쑥부쟁이 (Aster ageratoides Turcz.) 지상부 물 추출물을 신경세포에 처리하여, 산화질소(NO) 생성 및 글루타메이트(glutamate) 독성을 저해시키고 신경 세포를 증식시켜 신경 세포를 보호하고 신경세포 사멸을 억제하는 방법.
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-
2019
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| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |