R&D 정보

자생척추관절연구소(소장 하인혁)이 한의학의 대표 보약인 ‘육공단’이 해마 신경세포를 보호하고, 알츠하이머병의 주요 원인으로 알려진 ‘타우(tau)’ 단백질의 변형을 억제하는 효과가 있음을 확인했습니다. 해당 연구 결과는 SCI(E)급 국제학술지 ‘생물학(Biology, IF=3.5)’에 게재됐습니다.

 

해마는 기억을 담당하는 뇌의 핵심 부위로, 신경세포 손상이 발생할 경우 알츠하이머병과 같은 신경퇴행성 질환의 진행이 가속화되는 것으로 알려져 있습니다. 그동안 육공단이 뇌 신경 보호와 기억력·집중력 향상에 도움이 된다는 점은 널리 알려져 있었지만, 해마 신경세포에 작용하는 구체적인 기전에 대한 연구는 제한적이었습니다.

 

 

■ 육공단 투여에 따른 ‘해마’ 신경세포 작용 기전 규명

연구팀은 쥐의 신경세포를 분리해 육공단 투여에 따른 변화를 고해상도 이미징으로 분석하고, 세포 수준에서의 작용 기전을 규명했습니다.

 

먼저 치매와 유사한 환경을 만들기 위해 해마 신경세포에 산화 스트레스를 유도한 뒤, 육공단 처리에 따른 세포 반응을 비교 분석했습니다. 또한 육공단을 구성하는 10가지 약재에 포함된 약 1900여 개 화합물과 신경퇴행 관련 효소인 GSK3β 간 결합 양상을 분자 결합(Molecular Docking) 방식으로 함께 분석했습니다.

 

■ 치매 원인 물질 ‘타우·아밀로이드’ 억제… 뇌세포 손상 예방

연구 결과, 육공단은 손상된 해마 신경세포의 생존율을 높이고 세포 사멸을 유의하게 감소시키는 것으로 나타났습니다. 이러한 보호 효과는 단기 배양(3일)과 장기 배양(15일) 조건 모두에서 안정적으로 확인됐습니다.

 

특히 육공단은 치매의 핵심 원인으로 꼽히는 타우(tau) 단백질의 변형을 억제하는 동시에, 신경세포 간 독성을 일으키는 ‘아밀로이드 베타(amyloid-β)’ 단백질의 축적도 감소시키는 것으로 나타났습니다.

 

 

■ 산화 스트레스에도 뇌세포 지켜… 회복 효과 확인

연구팀은 살아있는 세포를 초록색으로 나타나게 하는 형광 염색법을 활용해 신경세포 생존 여부를 시각적으로 확인했습니다.

 

그 결과, 산화 스트레스 유도 군(과산화수소(H₂O₂) 처리)에서는 초록색 신호가 눈에 띄게 감소해 산화 스트레스에 의한 광범위한 세포 사멸이 확인됐습니다. 반면, 과산화수소 투여 시 육공단을 함께 처리한 경우, 육공단 농도가 높아질수록 초록색 생존 신호가 점진적으로 회복되어 육공단이 산화 스트레스부터 신경세포를 보호한다는 사실을 확인할 수 있었습니다.

 

 

또한 뇌 손상을 가속화하는 신호 전달 물질인 ‘ERK’ 수치도 육공단 처리 후 감소했으며, 항산화 방어에 중요한 역할을 하는 ‘Nrf2’ 단백질 발현도 육공단 섭취 후 회복된 것을 확인했습니다.

 

■ 육공단 속 ‘올레아놀산’, 치매 유발 효소 억제 기전 확인

분자 결합 분석에서는 육공단 구성 약재인 산수유 유래 성분 ‘올레아놀산(oleanolic acid)’이 신경퇴행 효소인 GSK3β와 강하게 결합하는 것으로 나타났습니다. 이는 해당 성분이 효소 활성을 억제해 타우 단백질 변형을 줄이는 데 기여할 가능성을 시사합니다.

 

 

이번 연구는 육공단이 해마 신경세포 보호와 관련된 다양한 기전을 통해 신경퇴행성 질환에 긍정적인 영향을 미칠 수 있음을 확인한 데 의의가 있습니다. 향후 기억력 저하 및 치매 관련 질환 연구의 기초 자료로 활용될 것으로 기대됩니다.

 

앞으로도 자생은 지속적인 연구개발을 통해 한의약 기반 치료의 과학적 근거를 강화하고, 환자들에게 보다 효과적인 치료 솔루션을 제공하기 위해 노력해 나갈 계획입니다.