목 적 : 경뇌 전자기 자극법은 변조 자기장을 이용하여 뇌세포에 대한 직접적인 영향을 주지 않으면서 중추 신경계를 자극할 수 있는 비침습적인 방법이다. 이전의 연구들은 대부분 생체 동물을 대상으로 수행되어져 왔으며 배양 조직에서의 연구는 별로 이루어진 바 없다. 이에 본 연구에서는 배양된 해마 절편에서 다른 주파수의 전자기 자극이 신경원에 미치는 영향과 약물에 의한 세포 손상 후 전자기 자극의 세포보호효과 여부에 대해 알아보고자 하였다. 방 법 : 생후 8일된 실험쥐의 대뇌를 적출하여 dissection microscope 하에서 양쪽 해마 부위를 분리하고 tissue chopper를 이용하여 $450{\mu}M$ 두께로 절편을 만든 후 Stoppini가 고안한 방법대로 배양을 시행하였다. 각각 5개의 건강한 해마 절편이 포함된 inserts를 선택하고, 전자기 자극군에 대해 0.67 Hz와 50 Hz의 주파수로 각각 배양 5일부터 3일 간격으로 6차례 전자기 자극을 가하였다. 또한, 배양 제 14일에 inserts 2개에 $100{\mu}M$ NMDA에 노출시키고 3일 후부터 3일 간격으로 insert 1개에 전자기 자극을 3차례 시행하였고 다른 1개의 insert와 대조군에는 자극을 가하지 않았다. 결 과 : 전자기 자극 후 신경원의 활성도를 알아보기 위해 NeuN 단백 발현을 western blotting을 이용하여 측정한 후 ${\beta}$-actin 단백 발현과의 비를 얻어 각 군에서 비교 분석하였다. 대조군($1.01{\pm}0.27$)에 비해 전자기 자극군에서 NeuN의 발현이 증가되어 있었으며, 특히 저주파 자극군($1.12{\pm}0.14$)에서보다 고주파 자극군($1.27{\pm}0.17$)에서 현저하였고 고주파 자극군에서는 대조군에 비해 통계적으로 유의한 증가를 보였다(P<0.05). 또한, NMDA 노출 후 실험군(전자기 자극군 : $1.15{\pm}0.27$, 전자기 비자극군 : $0.92{\pm}0.09$)에서 대조군($1.26{\pm}0.04$)에 비해 NeuN 발현이 감소되었으나 전자기 비자극군에서 더 많이 감소한 것을 알 수 있었다. 결 론 : 배양된 해마조직의 신경세포에 대한 전자기 자극은 저주파 자극군에 비해 고주파 자극군에서 대조군보다 통계적으로 유의한 수준의 NeuN 발현의 증가를 관찰할 수 있었고, NMDA 노출 후 전자기 자극을 가한 군에서 대조군보다 NeuN 발현 감소가 관찰되기는 하였으나 고주파 자극군에서는 통계적으로 유의하지 않은 정도였던 것으로 보아 전자기 자극이 신경원 활성을 증가시켜 신경세포의 발생 및 증식을 유도하며 세포 손상에 대한 신경보호효과도 보인다는 것을 알 수 있었다. 따라서 전자기 자극은 여러 신경 질환에 있어서 치료적 역할을 할 수 있는 가능성이 있다고 사료된다.
본 연구에서는 효모를 이용하여 제조한 미나리 천연 식초 및 원료로 사용된 미나리 발효액의 유리당, 유기산, 아미노산 함량을 측정하였으며, 미나리 식초의 뇌 기능 개선 관련 기능성을 확인하기 위하여 C6 흰쥐 신경아교세포를 이용하여 산화적 손상에 대한 보호 효과를 검토하였다. 미나리 식초는 약 5%의 초산을 함유하였으며 glucose는 검출되지 않아 초산발효가 잘 이루어진 것을 알 수 있다. 또한 유리 아미노산의 함량은 높지 않았으나 그 중 aspartic acid, arginine 그리고 valine이 주요 유리 아미노산으로 나타났으며, 발효액에서는 aspartic acid, alanine, GABA의 순으로 나타났다. 총 아미노산은 식초에서는 glutamic acid와 glutamine의 함량이 가장 높았으며, 발효액의 경우 aspartic acid와 asparagine이 주요 총 아미노산으로 나타났다. 미나리 식초의 효능을 평가하기 위하여 식초를 동결 건조하여 분말화한 식초의 산화적 손상에 대한 뇌 신경세포 보호 효과를 측정한 결과, 발효액과 식초 모두 C6 세포에 대한 독성은 없었으며 t-BHP 및 $H_2O_2$에 의한 세포 생존율 저하를 유의적으로 억제하는 효과를 확인하였다.
목 적: Resveratrol은 주로 포도나무의 과실이나 잎 부위에서 추출되는 성분으로, 주로 심질환에서 암 예방 효과, 항염증 효과, 항산화 효과의 기능이 밝혀지고 있다. 최근 성인에 대한 신경보호 효과가 있는 것으로 알려졌지만. 신생아에서 연구는 아직까지 없다. 그래서 본 연구에서는 resveratrol이 신생 백서의 저 산소 허혈 뇌손상에서 신경보호 효과가 있는지를 알아보고자 실험하였다. 방 법: 재태기간 18일된 태아 백서의 대뇌피질 세포를 배양하여 1% $O_2$ 배양기에서 저 산소 상태로 뇌세포손상을 유도하여 저 산소군, 저 산소 30분 전 resveratrol 투여군 (1, 10, $30{\mu}g/mL$)으로 나누어 정상 산소군과 비교하였다. 또한, 동물 모델에서는 생후 7일된 백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 저 산소 (8% $O_2$) 상태로 2.5시간 노출시켜서 저 산소 허혈 뇌 손상을 유발하였고, 뇌손상 전후 30분에 resveratrol을 체중 kg당 30 mg을 복막내로 투여하였다. 세포사멸사의 관련을 알아보기 위해 Bcl-2, Bax, caspase-3 primer를 이용한 실시간 중합효소연쇄반응과 동일 항체를 이용한 Western blotting을 시행하였다. 결 과: 태아 백서 뇌세포 배양 실험에서 저 산소군의 경우 Bcl-2의 발현이 정상 산소군에 비해 감소하였고, Bax의 발현과 caspase-3의 발현, 그리고 Bax/Bcl-2의 비율은 증가하였다. Reaveratrol을 투여한 실험군의 경우에서는 Bcl-2 발현은 증가하였고, Bax의 발현과 caspase-3의 발현, Bax/Bcl-2의 비율은 저 산소군에 비하여 감소하는 결과를 보였다. 또한 이는 저 산소 허혈 뇌손상 동물 모델에서도 같은 결과를 보였다. 결론: 본 연구에서 resveratrol은 주산기 저 산소 허혈 뇌손상에서 세포사멸사 작용의 억제를 통하여 신경보호 역할을 하는 것을 알 수 있었다.
본 연구는 이산화망간(MnO2)의 신경독성과 이에 대한 노박 덩굴 추출물의 보호 효과를 C6 glioma 세포를 배양하여 조사하였다. 본 연구를 위하여 세포생존율을 비롯하여 지질산화(LP) 억제능 및 XO 저해능과 같은 항산화 분석을 시행하였다. 그 결과 MnO2는 배양 세포에 처리한 농도에 비례하여 세포생존율을 유의하게 감소시켰으며, 이 과정에서 XTT50값은 146.7 μM로 나타나 Borenfreund and Puerner의 독성판정기준에 따라 중간독성(mid-cytotoxic)인 것으로 나타났다. 또한, 항산화제의 일종인 kaempferol (KAE)은 MnO2의 독성에 의해 손상받은 세포의 생존율을 유의하게 증가시킴으로써 MnO2의 독성을 방어하였다. 한편, MnO2 독성에 대한 노박덩굴(CO) 추출물의 영향 조사에 있어서, CO 추출물은 배양 세포에 MnO2만을 처리한 것에 비하여 세포생존율을 유의하게 증가시킴으로써 MnO2의 독성을 효과적으로 방어하였다. 이와 동시에 높은 LP 억제능과 XO 저해능과 같은 항산화 효과를 보여주었다. 이상의 결과에서 MnO2의 독성에 산화적 손상이 관여하고 있음을 알 수 있었으며, CO 추출물은 LP 억제능과 XO 저해능과 같은 항산화능에 의하여 MnO2의 독성을 효과적으로 방어한 것을 확인였다. 따라서, CO 추출물과 같은 천연소재는 파킨슨병 유발제인 MnO2와 같이 산화적 손상과 관련된 질환적 중금속 독성을 경감 내지는 개선할 수 있는 유용한 물질이라 생각된다.
본 연구에서는 20종 생약 열수추출물의 AChE 활성, 산화스트레스로 인한 지질 과산화물 생성 억제능 및 뇌신경세포 사멸에 대한 보호효과를 비교하였다. AChE의 억제활성은 산수유, 감초, 당귀 열수추출물에서 우수하였으며, 그 중 산수유가 가장 높은 억제율을 나타내었다. 또한 $H_2O_2/FeSO_4$로 산화 스트레스를 유발시켜 생약 열수추출물의 지질과산화물 생성 억제 활성을 조사한 결과 소엽, 하수오, 계피 및 감초 열수추출물에서 높은 항산화 활성을 보였다. L-Glutamate에 의해 유도된 신경세포 독성에 대한 보호효과는 감초, 계피, 길경, 박하 열수추출물의 $100{\mu}g/mL$ 농도에서 관찰되었다. 본 연구를 종합적으로 살펴보았을 때, 감초 열수추출물이 치매 예방 및 개선제로써의 활용가능성이 가장 뛰어난 것으로 판단된다. 향후 치매예방 효능을 가지는 새로운 화합물 발굴을 위한 기초자료로 활용될 것으로 사료된다.
Zespri green kiwi의 무기질은 K, P, Ca 순으로 많았으며, 아미노산은 glutamic acid, aspartic acid, arginine 순으로 많이 함유되어 있었다. 지방산 함량은 a-linolenic acid, oleic acid 순으로 많이 함유되어 있었으며, 유리당은 fructose 함량이 가장 높았다. Vitamin C와 ${\beta}$-carotene 함량은 각각 29.21 mg/100 g, $1.35{\mu}g/100g$이었다. Total phenolics는 n-hexane 분획물이 11.83 mg GAE/g으로 가장 높았으며, ABTS radical 소거활성 및 지질 과산화 억제활성에서는 농도 의존적으로 in vitro 항산화 활성이 증가하는 경향을 보였다. 또한 oxidative stress에 대한 신경세포 보호효과 역시 농도의존적 경향을 보여주었다. 본 연구 결과를 종합해볼 때, 생리활성 소재로서의 phenolics를 함유한 kiwi fruit (A.deliciosa)는 in vitro 항산화 활성과 함께 신경세포 보호효과를 기초로 한 고부가 가치 건강지향식품 소재로서의 활용가치가 높다고 판단된다.
생명과학의 발달로 사람의 수명이 늘고 있지만 뇌졸증과 치매, 파킨슨병 같은 노인성 질환도 늘고 있어 65세 이상 노인의 14%가 이러한 질병으로 고통을 받고 있다. 미국ㆍ일본 등 선진국에서 이러한 노인성 뇌질환 연구에 박차를 가하고 있는 가운데 아주대 의과대학은 '뇌졸증 및 치매의 중재요법 연구센터'를 설립해 최근 Sulfasalazine을 비롯 신경세포를 보호하는 물질을 다수 발견해 뇌질환의 예방과 치료에 획기적인 계기를 마련하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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