전통적으로 중심성 만성피로(기억력 및 집중력과 관련된 뇌기능이 억제된 피로)에 대표적으로 처방되는 공진단의 기억력 개선효과와 기전이 과학적으로 증명돼 주목된다.

손창규 대전대학교 대전한방병원 교수팀은 뇌신경의 전달이 방해돼 학습과 기억이 억제된 실험모델을 통해 공진단의 투여로 학습·기억이 회복됨을 확인하고 이는 새로운 학습·기억에 중요하게 작용하는 해마조직에서의 BDNF와 NGF라는 뇌신경영양인자(성장인자)를 증가시켜 가능하다는 기전을 증명했다고 31일 밝혔다.

손 교수팀에 따르면 실험용 흰쥐(BalB/c)에 10일간 매일 물 혹은 공진단 (100, 200, 400mg/kg)을 복용시키면서 격일로 공간지각 학습능력을 결손시키는 약물(신경전달물질인 아세틸콜린의 작용을 방해하는 스코폴라민)을 복강에 5회 주사하고 미로의 음식을 찾아서 먹는 훈련(Radial arm maze task)의 결과와 수동적 회피반응 테스트(Passive avoidance test)를 통해 학습과 기억 능력을 측정했다.

학습과 기억 개선효과의 기전을 확인하기 위해 뇌조직 중에서 공간기억에 가장 중요한 부위인 해마(Hippocampus, 치매와 같이 인지기능의 저하와 가장 밀접한 뇌신경 부위)에서 뇌신경영양인자(뇌신경성장인자)인 BDNF와 NGF의 양과 관련 유전자의 변화를 측정했으며 면역염색을 통해 해마부위의 신경재생에 대한 공진단의 작용을 평가했다.

그 결과 공진단은 억제된 뇌의 학습 개선효과가 2배 이상 향상되고 기억력 개선효과는 약 3배나 개선됐다.

 

또한 뇌세포의 신경영양인자들의 생성을 현저히 증가시켰다.
학습능력을 저해시킨 연구모델에서 공진단(200~400 mg/kg)은 새로운 학습과 기억의 형성에 매우 중요한 뇌신경영양인자로 알려진 BDNF와 NGF의 생성을 해마조직에서 2배 정도 증가시킨 것을 확인됐다. 이는 해마에서 유래한 세포실험을 통해서도 증명됐다.

이와함께 공진단은 해마부위의 뇌신경 생성을 증강시켰다.
해마에서 줄어든 뇌신경세포가 공진단의 투여에 의해 현저하게 다시 재생된 것. 재생하는 신경세포를 확인하는 DCX 염색에서 특히 해마의 치상회(Dentate gyrus:DG) 부위에서 가장 현저하게 발견됐다.

 

이번 연구결과는 한의학의 전통약물 중에서도 가장 귀하게 쓰이고 있으며 현재 고가임에도 불구하고 점차 소비가 늘고 있는 공진단의 학습과 기억력 개선에 대한 효능과 기전을 과학적으로 밝혀냄으로서 다양한 스트레스와 수면부족 등으로 인한 만성피로에 가장 많이 사용되는 공진단의 임상적 효능과 활용에 대한 과학적 근거를 제시했다는 점에서 의미가 크다.

또 향후 추가 연구를 통해 치매의 예방이나 치료와 같은 관련 질환의 새로운 치료약물로의 개발도 할 수 있을 것으로 기대된다.

손창규 교수는“한의학의 과학화가 화두인 시대에 가장 대표적인 한방처방의 작용원리의 일부를 과학적으로 규명했다는 데 의미가 있다”고 밝혔다.

한편 연구결과는 미국 공공도서관 온라인 국제 학술지인 플로스원(PloS one) 저널 8월 온라인판에 게재됐다.

<용어 설명>
* Radial arm maze task : 8개의 미로 중에 음식이 놓여진 4곳의 미로를 찾아서 얼마나 실수가 적게 빨리 음식을 먹는 지 및 다 먹은 곳을 기억하는지를 시험.

* Passive avoidance test : 쥐가 좋아하는 어두운 곳으로 들어가면 전기쇼크가 일어나도록 장치를 해놓고 전기쇼크를 얼마나 오랫동안 기억하는지 시험.

* BDNF(Brain-derived neurotrophic factor) : 주로 뇌에 존재하는 가장 중요한 신경영양인자의 하나로 뉴런이 생존하고 성장하기 위해 필수적인 물질로서 이것이 부족하면 신경세포가 죽는 과정으로 진행될 수 있음.

* NGF(Nerve growth factor) : 주로 뇌를 비롯한 중추신경 세포의 성장과 생존에 중요한 필수적인 물질 중의 하나이며 이것이 부족하면 신경세포가 죽는 과정으로 진행될 수 있음.

* CREB(cAMP response element-binding protein) : 인산화돼 세포의 핵으로 들어가서 BDNF와 NGF의 유전자를 조절하는(전사인자) 단백질.