한약재 4종 복합추출물의 해마신경세포 보호를 통한 기억력 개선

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본 연구는 동의보감을 근거로 선별된 백수오, 지황, 원지 및 석창포로 구성된 복합추출물의 해마신경세포에 대한 보호 및 기억력의 개선효과를 살펴보았다. 복합추출물의 신경보호효과를 검증하기 위해 HT22해마신경세포의 생존율, 세포독성 및 활성산소를 분석하였으며, 허혈성 뇌손상 마우스모델을 이용하여 기억에 대한 동물행동학적 변화와 단백질 발현을 측정하였다. 해마신경세포에서 복합추출물의 전 처리는 glutamate에 의해 유도된 활성산소의 축적을 억제하였으며 세포사멸을 감소시켰다. 허혈성 뇌손상 마우스모델에서 복합추출물은 동물행동학적으로 공간 및 단기 기억능력을 개선시켰다. 뇌허혈로 인해 증가된 p38 MAPK의 인산화는 복합추출물에 의해 현저히 감소하는 반면, 감소된 PI3K와 CREB의 인산화는 현저히 증가하였다. 이를 면역조직화학분석을 통해 복합추출물을 투여한 그룹이 해마에서 발현되는 CREB의 인산화가 현저히 증가되는 것을 확인하였다. 이상의 결과는 복합추출물이 CREB 단백질과 관련된 신경보호 신호기전을 조절함으로써 인지기능을 개선시키는 것으로 사료된다. The current study was conducted to evaluate beneficial effects of a new formula (CWC-9) using four traditional Oriental medicinal herbs, Cynanchum wilfordii, Rehmannia glutinosa, Polygala tenuifolia, and Acorus gramineus, on hippocampal cells and memory function. To examine the neuroprotective effects of a new four-herb extract, cell viability, cytotoxicity, and reactive oxygen species (ROS) assays were performed in HT22 cells and behavioral tests (Morris water maze and passive avoidance retention), Western blot, and immunohistochemistry were performed in a mouse model of focal cerebral ischemia. In HT22 hippocampal cells, pretreatment with CWC-9 resulted in significantly reduced glutamate-induced cell death with suppression of ROS accumulation caused by glutamate. In a mouse model of focal cerebral ischemia, we observed significant improvement of spatial and short-term memory function by treatment with CWC-9. Phosphorylated p38 mitogen-activated protein kinases (MAPK) in hippocampus of ischemic mice were decreased by treatment with CWC-9, but phosphorylated phosphatidylinositol-3 kinase (PI3K) and cAMP response element binding protein (CREB) were significantly enhanced. By immunohistochemical analysis, we confirmed higher expression of phosphorylation of CREB in the hippocampal neurons of CWC-9 treated mice. These results suggest that new multi-herb formula CWC-9 mainly exerted beneficial effects on cognitive function through regulation of neuro-protective signaling pathways associated with CREB.