KR20000006625A - 인삼추출물을 포함하는 치매 치료제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치매 치료제에 관한 것으로서, 인삼 추출물인 진세노사이드 Rb1 또는 Rg1을 주성분으로 하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 치매 치료제는 진세노사이드 Rb1 또는 진세노사이드 Rg1을 주성분으로 하는 것으로서, 치매의 근본적인 원인인 베타아밀로이드에 의한 신경 세포 사멸을 방지하고, 뇌의 해마 부분에 특이적으로 작용하여 기억 및 학습을 증진시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

인삼 추출물을 포함하는 치매 치료제{Treatment For Dementia Comprising Ginseng Extract}

본 발명은 인삼 추출물을 주성분으로 하는 치매 치료제에 관한 것이다.

치매의 근본적인 원인은 신경 세포 사멸에 있다. 그러나, 종전에 알려진 치매 치료제들은 신경 전달 물질인 아세틸콜린의 작용을 증진시키는 것들로서 치매 증상이 어느 정도 완화될 수는 있지만 신경 세포 사멸 자체를 방지하지는 못한다. 치매의 경우, 초기에는 아세틸콜린성 신경 세포가 손상을 받지만, 이외에도 글루타메이트성 신경 세포 등 많은 신경 세포들이 손상되는 것이 병의 원인이다. 따라서, 아세틸콜린의 활성을 증진시키는 것은 초기 환자에 대하여 일시적인 효과만 있을 뿐이다.

글루타메이트는 뇌에 가장 많이 존재하는 신경 전달 물질이므로 글루타메이트 활성제가 개발되면 아세틸콜린 활성제보다 효과가 더 좋을 것으로 예측된다. 그러나, 글루타메이트 활성제 역시 신경 세포 손상을 막는 것이라기 보다는, 신경 세포 손상이 이미 일어난 후에 남아있는 신경 세포 간의 작용을 증진시키는 역할을 하는 것이므로 세포 사멸이 원인인 치매의 근본적인 치료 방법이라고 할 수 없다.

한편, 최근의 임상적, 유전학적 연구 결과들은 베타아밀로이드의 축적과 이에 의한 신경 세포 손상이 치매의 원인이라는 사실을 강력하게 뒷받침한다.

따라서, 치매의 치료를 위하여, 베타아밀로이드의 생성을 억제함과 동시에 베타아밀로이드의 독성을 없앨 수 있는 치료제를 개발하는 것이 매우 시급한 문제라고 할 수 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 치매에 효과적으로 적용하기 위하여, 베타아밀로이드에 의한 신경 세포 사멸을 방지하고, 사멸 과정의 세포를 회생시키는 효과가 있는 치매 치료제를 제공하는 것이다.

도1은 Morris water maze 방법을 이용하여 인삼 추출물 투여군과 투여하지 않은 대조군의 공간 지각 능력을 측정한 결과의 도표,

도2는 인삼 추출물을 투여하지 않은 대조군과, 진세노사이드 Rb1, 진세노사이드 Rg1을 각각 투여한 군들에 대하여 38kDa의 시냅토파이신 단백질을 확인한 웨스턴 블랏 실험 결과,

도3은 인삼 추출물을 투여하지 않은 대조군, 진세노사이드 Rb1, 진세노사이드 Rg1을 각각 투여한 군에 대하여 시냅토파이신 단백질 발현량의 평균과 표준 편차를 나타낸 도표.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 치매 치료제는 진세노사이드 Rb1 또는 Rg1를 함유하는 인삼 추출물을 주성분으로 하는 것을 특징으로 한다.

이하에서 본 발명에 의한 치매 치료제를 상세하게 설명한다.

본 출원인은 다양한 물질들을 수년간 시험한 결과, 인삼 성분 중에서 진세노사이드 Rb1과 Rg1이 베타아밀로이드에 의한 신경 세포의 사멸을 방지하고 치료하는데 강력한 효과가 있음을 발견하였다.

인삼은 오랫동안 사용되어온 생약이므로 부작용이 거의 없는 것이므로 인삼의 추출물 중 특정 성분을 치매 치료제의 주성분으로 사용하는 것은 매우 고무적인 일이다.

본 출원인은 진세노사이드 Rb1 또는 Rg1이 치매 치료에 효과가 있다는 것을 입증하는 실험들을 수행하였다.

다음의 실시예 중 제1 실시예는 생체외 실험이고(in vitro), 제2 실시예는 동물을 대상으로 한 임상 실험이다(in vivo).

<제1 실시예>

배양하는 신경 세포에 베타아밀로이드를 넣어서 신경 세포가 죽는 시스템을 확립한 후, 가공하지 않은 인삼 추출물(Sigma Co. 구입)을 베타아밀로이드를 기준으로 전처치, 동시처치, 또는 후처치하였을 때 베타아밀로이드에 의하여 신경 세포가 사멸하는 것을 예방 또는 치료할 수 있는가를 측정하여 신경 세포 사멸을 억제하는 효능을 확인하였다.

또한, 상기 인삼 추출물 중 진세노사이드(ginsenoside) Rb1과 Rg1(Wako Co.에서 구입)을 사용하여 베타아밀로이드에 의한 세포 사멸을 방지하는 효능이 있는지를 검사한 결과, 전처치, 동시처치 및 후처치의 모든 경우에 있어서 베타아밀로이드에 의한 세포 사멸을 방지하는 것을 관찰하였다.

다음은 실험 방법을 상세하게 설명한다.

배양하는 신경 세포에 알츠하이머성 치매의 원인 물질이라고 생각되는 베타아밀로이드를 넣어서 신경 세포 사멸을 일으키는 농도와 배지를 확립한다.

이 때 인삼추출물을 베타아밀로이드에 대하여 전처치, 동시 처치, 또는 후처치하고, 18시간동안 배양한 후, 베타아밀로이드에 의한 신경 세포 사멸 억제 정도를 측정한다. 측정 방법으로는 세포가 살아있는 정도를 측정하는 MTT(3-(4,5-Dimethyl-2-thiazoly)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide) 측정법을 사용한다.

<MTT 측정법>

배양 세포에 15㎕의 MTT 용액을 넣고, 37℃에서 3 내지 4 시간동안 배양한다. MTT 용액의 농도는 PBS내에서 3∼5㎎/㎖이다. 100㎕의 가용화 버퍼를 첨가하고 상온에서 하루동안 둔다. 가용화 버퍼는 10%의 SDS(sodium dodecyl sulfate), 50%의 디메틸포름알데히드를 포함하고, pH는 4.7이다. 그런 다음, 570㎚와 630㎚에서 흡광도를 측정한다. 630㎚에서의 흡광도는 기준 레벨이기 때문에 570㎚에서의 흡광도에서 630㎚에서의 흡광도를 빼서 기록한다.

다음의 표1 및 표2는 MTT 측정법 결과 데이터이다.

베타아밀로이드만을 넣어준 신경세포군은 0%로 잡고, 베타아밀로이드가 없고 인삼추출물만을 넣어준 신경세포군을 100%로 잡았을 때, 둘을 함께 넣어준 신경세포군이 얼마만큼 살아남았는가하는 상대적 비례값을 계산한다.

Rb1의 효능 시험

시험#	대조군	베타아밀로이드만 넣어준 신경세포군	Rb1만 넣어준 신경세포군	Rb1과 베타아밀로이드를 넣어준 신경세포군
			10nM	50nM	1μM	10nM	50nM	1μM
1	0.095	0.048	0.084	0.079	0.068	0.048	0.051	0.06
2	0.095	0.045	0.084	0.079	0.074	0.047	0.051	0.062
3	0.088	0.05	0.08	0.083	0.086	0.046	0.049	0.076
4	0.086	0.051	0.084	0.079	0.073	0.053	0.047	0.066
평균	0.091	0.0485	0.083	0.08	0.075	0.049	0.05	0.066

상기 표 1에서, 대조군은 신경세포군에 베타아밀로이드나 인삼추출물인 Rb1을 넣지 않은 것이고, 베타아밀로이드만 넣어준 신경세포군은 베타아밀로이드를 50μM 넣어준 것이다.

표 1에서 보이는 바와 같이, 베타아밀로이드를 신경세포군에 넣었을 때, 세포 사멸이 진행되고, 베타아밀로이드에 의하여 세포 사멸이 진행된 신경세포군에 다양한 농도의 Rb1을 넣었을 때, 세포 사멸이 억제되고, 흡광도가 오히려 증가하는 것임을 알 수 있다. 흡광도의 증가율을 평균적으로 계산하면, Rb1을 10nM 첨가하였을 때 1.45%, Rb1을 50nM 첨가하였을 때 4.76%, Rb1을 1μM 첨가하였을 때 66.04%로 나타났다. 즉, 상기한 실험에서는 Rb1이 1μM 첨가되었을 때, 효능이 가장 좋은 것을 알 수 있다.

시험#	대조군	베타아밀로이드만 넣어준 신경세포군	Rg1만 넣어준 신경세포군	Rg1과 베타아밀로이드를 넣어준 신경세포군
			10nM	50nM	1μM	10nM	50nM	1μM
1	0.095	0.048	0.082	0.081	0.085	0.05	0.051	0.074
2	0.095	0.045	0.083	0.082	0.103	0.056	0.052	0.055
3	0.088	0.05	0.08	0.084	0.083	0.046	0.058	0.053
4	0.086	0.051	0.089	0.084	0.086	0.048	0.052	0.065
평균	0.091	0.0485	0.084	0.083	0.09	0.05	0.053	0.062

상기 표 2서, 대조군은 신경세포군에 베타아밀로이드나 인삼추출물인 Rg1을 넣지 않은 것이고, 베타아밀로이드만 넣어준 신경세포군은 베타아밀로이드를 50μM 넣어준 것이다.

표 2에서 보이는 바와 같이, 베타아밀로이드를 신경세포군에 넣었을 때, 세포 사멸이 진행되고, 베타아밀로이드에 의하여 세포 사멸이 진행된 신경세포군에 다양한 농도의 Rg1을 넣었을 때, 세포 사멸이 억제되고, 흡광도가 오히려 증가하는 것임을 알 수 있다. 흡광도의 증가율을 평균적으로 계산하면, Rg1을 10nM 첨가하였을 때 4.23%, Rg1을 50nM 첨가하였을 때 13.04%, Rg1을 1μM 첨가하였을 때 32.5%로 나타났다. 즉, 상기한 실험에서는 Rg1이 1μM 첨가되었을 때, 효능이 가장 좋은 것을 알 수 있다.

<제2 실시예>

제2 실시예에서는, 진세노사이드 Rb1과 Rg1을 살아있는 쥐에 투여한 후, 치매 치료의 가장 대표적인 증후인 공간 지각 능력을 시험하고, 뇌를 적출하여 뇌의 시냅스 밀도를 조사한 것이다.

먼저, 공간 지각 능력 시험 방법 및 그 결과를 설명한다.

B6라는 흰쥐 60마리를 사용한다. 쥐의 몸무게를 기준으로 1㎎/㎏의 양으로 진세노사이드 Rb1 성분이 포함되어 있는 인삼 추출물, 진세노사이드 Rg1 성분이 포함되어 있는 인삼추출물을 각각 생리 식염수에 녹여서 24시간 간격으로 4일동안 복강으로 주사한다. 이때 대조군은 생리 식염수만을 같은 방법으로 투여한다. 4일간 투여후, 5일째부터 행동 측정을 하였다.

공간 지각 능력을 시험하기 위하여, Morris water-maze 방법을 이용하였다. 수온을 21∼24 ℃로 유지하면서 하루 2회 5일동안 시행하였다. 매 시험마다 각 실험 동물을 임의의 시작점에 놓아서 숨겨진 플랫폼을 찾게 한다. 최대 60초까지 기다린 후 숨겨진 플랫폼을 찾지 못하면 실패한 것으로 간주하고, 플랫폼에 10초간 위치시킨다. 매 시행마다 플랫폼을 찾는데 소요되는 시간(latency), 수영 속도, 수영 궤적을 기록하여 분석한다.

도1은 Morris water maze 방법을 이용하여 인삼 추출물 투여군과 투여하지 않은 대조군의 공간 지각 능력을 측정한 결과의 도표이다.

도1의 도표에서 보이는 바와 같이, 진세노사이드 Rb1 또는 진세노사이드 Rg1을 투여한 군의 공간 지각 능력이 대조군에 비하여 우수함을 알 수 있다. 공간 지각 능력 시험의 이틀째부터, 진세노사이드 Rb1 또는 진세노사이드 Rg1을 투여한 군은 물 속에서 플랫폼을 찾아가는 시간이 대조군에 비하여 짧아졌으며, 시일이 지나면서 학습이 반복되자 그 차이가 점점 두드러진 것을 알 수 있다.

다음은 뇌의 시냅스 밀도 조사 시험 방법 및 그 결과를 설명한다.

진세노사이드 Rb1 또는 진세노사이드 Rg1을 투여한 쥐와 생리 식염수만을 투여한 쥐의 뇌를 적출하여 시냅스의 밀도를 조사하였다. 구체적으로는, 시냅스 말단에 집중 분포하고 있는 시냅스 베지클의 대표 단백질인 시냅토파이신의 양을 측정하여 정량화하는 방법을 사용하였다. 이 때, 인삼 추출물을 투여하지 않은 대조군과의 상대적인 변화량을 조사하였다.

만일 시냅스의 밀도가 증가한 부위가 뇌의 기억과 학습을 담당하는 부위와 일치한다면, 인삼 추출물 투여후 쥐의 공간 지각 능력의 차이는 뇌의 시냅스 밀도를 증가시키는 기전과 밀접한 관계가 있는 것으로 추정할 수 있다.

뇌내의 시냅스 밀도를 측정하고자 공간 지각 능력 시험을 마친 쥐들을 대상으로 기억을 관장하는 뇌의 해마(Hippocampus) 부분과 비교를 위하여 대뇌 피질(Cortex) 부분에 대하여, 시냅스 특이 단백질인 시냅토파이신의 단백질량을 웨스턴 블랏 방법으로 확인하였다.

도2는 인삼 추출물을 투여하지 않은 대조군과, 진세노사이드 Rb1, 진세노사이드 Rg1을 각각 투여한 군들에 대하여 38kDa의 시냅토파이신 단백질을 확인한 웨스턴 블랏 실험 결과이다.

도2a는 뇌의 해마 부분에 대한 것이고, 도2b는 대뇌 피질 부분에 대한 웨스턴 블랏 실험 결과이다.

도2a와 도2b를 비교하여 보면, 진세노사이드 Rb1, 진세노사이드 Rg1을 투여한 군에서는 뇌의 해마 부분에서만 특이적으로 시냅토파이신 단백질의 양이 증가하였으며, 대뇌 피질 부분에서는 그 양의 변화가 없었다. 또한, 인삼추출물을 투여하지 않는 대조군에서는 뇌의 해마 부분에서 시냅토파이신 단백질이 증가하는 것을 관찰할 수 없었다.

또한, 시냅토파이신 단백질의 양을 밀도 측정계(densitometer)로 측정하여 그 평균값과 표준 편차를 구한 뒤, 인삼 추출물을 투여하지 않은 대조군에 대한 변화 정도를 확인하였다.

도3은 인삼 추출물을 투여하지 않은 대조군, 진세노사이드 Rb1, 진세노사이드 Rg1을 각각 투여한 군에 대하여 시냅토파이신 단백질 밀도의 평균과 표준 편차를 나타낸 도표이다.

도3a는 뇌의 해마 부분에 대한 것이고, 도3b는 대뇌 피질 부분에 대한 도표이다.

도3a에서 보이는 바와 같이, 뇌의 해마 부분에서 시냅토파이신 단백질의 양은, 진세노사이드 Rb1을 투여한 군의 경우 인삼 추출물을 투여하지 않은 대조군에 비하여 약 2.1배 정도, 진세노사이드 Rg1을 투여한 군의 경우 대조군에 비하여 약 1,8배 정도 증가된 것을 관찰할 수 있었다.

도3b에서 보이는 바와 같이, 대뇌 피질 부분에서는 시냅토파이신 단백질의 양이, 인삼 추출물을 투여하지 않은 대조군, 진세노사이드 Rb1을 투여한 군, 진세노사이드 Rg1을 투여한 군에 대하여 그 차이가 없었다.

이러한 결과들은 인삼 추출물 중 진세노사이드 Rb1과 진세노사이드 Rg1이 노의 해마 부분에 특이적으로 작용하여 시냅스의 형성을 촉진하고 시냅스 간의 교류를 원활하게 하여 기억 및 학습을 증진시킬 수 있다는 것을 의미한다. 이는 인삼 추출물 중 진세노사이드 Rb1 또는 진세노사이드 Rg1의 치매 치료제로서의 효능을 검증한 것이고, 나아가 치매 치료제 생산을 위한 임상 단계의 실험이 이루어질 수 있는 초석이 될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 치매 치료제는 진세노사이드 Rb1 또는 진세노사이드 Rg1을 주성분으로 하는 것으로서, 치매의 근본적인 원인인 베타아밀로이드에 의한 세포 사멸을 방지하고, 뇌의 해마 부분에 특이적으로 작용하는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 진세노사이드 Rb1 또는 진세노사이드 Rg1을 함유하는 인삼 추출물을 주성분으로 하는 치매 치료제.