한약재 청호, 혈관성 치매 모델 인지기능 개선 효과 확인

혈관성 치매 동물모델에서 청호(靑蒿, 개똥쑥, Artemisia annua Linné)가 인지기능 개선 효과가 있다는 연구결과가 발표돼 눈길을 끌고 있다. 

이번 연구는 경희대학교 한의과대학 고창남 교수(사진)와 간호과학대학 김연정 교수가 김서영 대학원생의 박사학위 논문 연구를 공동으로 진행한 것으로, 이번 연구결과는 국제학술지 ‘Phytomedicine’(IF=6.656)에 지난 4월 ‘Efficacy of Artemisia annua Linné in improving cognitive impairment in a chronic cerebral hypoperfusion-induced vascular dementia animal model’이라는 제목으로 게재됐다. 

혈관성 치매는 뇌혈관질환으로 인해 나타나는 치매로, 알츠하이머 다음으로 흔한 치매 유형이다. 치료로는 알츠하이머병 약물을 사용하거나 뇌혈관질환 발생을 예방하기 위한 관리를 강조하고 있다. 

이런 가운데 연구팀에서는 항산화 효능이 있는 것으로 밝혀진 청호에 주목하고, 혈관성 치매 동물모델에 투여해 항염증·항산화 작용과 신경혈관단위(Neurovascular unit) 보존을 통한 인지기능 개선 효과가 있는 것을 연구를 통해 확인했다.

연구팀은 수컷 쥐를 대상으로 12주차에 양측 총경동맥 폐색을 통해 대뇌 허혈 동물모델을 만들었다. 이러한 동물모델은 만성 대뇌 관류 저하가 유발돼 혈관성 치매를 연구하는 모델로 사용되는데, 만성 대뇌 관류 저하는 저산소증을 유발해 신경세포 손상, 혈액-뇌 장벽 파괴 등을 통해 인지 저하와 신경 퇴행을 유도한다.

이후 실험동물을 △양측 총경동맥 폐색 수술을 하지 않은 대조군+생리식염수 경구 투여 △혈관성 치매 모델군+생리식염수 경구 투여 △혈관성 치매 모델군+청호 저농도(150mg/kg) 경구 투여 △혈관성 치매 모델군+청호 고농도(750mg/kg) 경구 투여 등 4개 군으로 나눠 각 군에 7마리씩 무작위로 배정한 후 관찰을 진행했다.

인지기능의 개선 여부는 행동실험 Y-미로 검사 및 방사상 미로 검사를 통해 평가했으며, 면역조직화학법과 면역형광법을 활용해 만성 대뇌 관류 저하 상태에서 축적된 신경염증과 산화 스트레스도 확인했다. 또한 노화 등과 관련있는 단백질 종류인 Sirt1과 Sirt2, 산화스트레스와 관련 있는 Nrf2/keap1/ARE 경로 활성화, 신경혈관단위 구성요소의 손상 여부도 함께 관찰했다. 

연구 결과 청호 투여 치매 모델군에서 인지기능 중 공간작업기억이 유의하게 향상되는 한편 생리식염수 투여 치매 모델군에 비해 신경 염증시 활성화되는 미세아교세포가 통계적으로 유의하게 감소하는 것이 확인됐다. 

또한 산화 스트레스 손상시 축적되는 4-hydroxynonenal(4HNE)이 생리식염수 투여 치매 모델군에서는 해마의 CA1과 CA3에서 유의하게 증가한 반면 청호 투여 치매 모델군에서는 유의하게 감소했으며, 항산화 효소를 비롯한 여러 세포 보호 인자의 발현을 유도하는 조절자인 핵 인자-적혈구 2 관련 인자2(Nrf2)는 청호 투여 치매 모델군에서 생리식염수 투여 치매 모델군에 비해 통계적으로 유의하게 핵 안쪽의 Nrf2 발현이 증가하는 것으로 나타났다. 

이와 함께 신경 보호 및 세포 노화에서 중추적인 역할을 하는 시르투인(Sirt)은 청호 투여 치매 모델군에서 생리식염수 투여 치매 모델군에 비해 통계적으로 유의하게 증가하는 한편 신경혈관단위의 신경혈관 결합에 관여하는 미세혈관이 생리식염수 투여 치매 모델군에서는 더 파편화되고 짧아졌지만, 청호 투여치매 모델군에서는 덜 파편화되고 미세혈관 길이는 증가해 미세혈관 구조의 보존이 확인됐다. 

이밖에도 해마에서 혈액-뇌장벽 유지에 관여하는 혈소판-내피세포 부착분자-1(PECAM-1), 혈소판 유래 성장인자 베타(PDGFRβ)의 발현은 생리식염수 투여 치매 모델군에서는 유의하게 감소한 반면 고농도 청호 투여 치매 모델군에서는 유의하게 증가했다.  

이와 관련 고창남 교수는 “이번 연구를 통해 혈관성 치매 동물모델에 청호를 투여한 결과 인지기능이 향상됐고, 신경염증과 산화 스트레스가 감소했으며, Nrf2/keap1/ARE 경로가 활성화되고 Sirt1, Sirt2의 발현이 유지된 것을 확인할 수 있었다”며 “더불어 뇌내 미세혈관과 혈액-뇌장벽 구조가 보존되는 것으로 나타남에 따라 청호가 혈관성 치매 및 대뇌 저관류로 인한 인지 저하에 유용한 치료 약물로서의 가능성이 확인했다”고 밝혔다.

특히 고 교수는 “현재 한국에서는 급속한 고령화로 인해 치매 유병률이 지속적으로 증가하고 있으며, 사회적인 문제로까지 대두되면서 국가 차원의 치매 관련 대책이 발표되고 있다”며 “더욱이 혈관성 치매에 대한 명확한 치료 약물이 없는 상황에서 이번 연구 결과가 향후 새로운 치료제 개발을 통한 혈관성 치매 관리에 많은 도움이 됐으면 하는 바람”이라고 강조했다. 

고 교수는 이어 “지자체를 중심으로 진행되는 한의 치매 예방사업을 통해 한의약적 관리를 통한 인지기능 개선 효과 및 안전성이 입증되고 있다”며 “앞으로 치매라는 국가적인 과제를 해결하는데 있어 한의약을 활용하는 다양한 보건정책들이 입안돼 실행됨으로써 국민건강 증진에 더욱 역할을 하는 치료의학으로 확고한 자리매김이 됐으면 한다”고 덧붙였다.