자생척추관절연구소, ‘선복화’의 신경치료 효과 규명

자생한방병원 척추관절연구소(소장 하인혁)는 대뇌 표면을 이루는 대뇌피질뉴런을 대상으로 선복화의 신경보호 효과에 대한 기전을 실험 연구를 통해 확인했다고 3일 밝혔다. 선복화 추출물이 미토콘드리아의 손상으로 인한 산화스트레스를 억제하고 미토콘드리아의 기능을 회복시키는 효과를 검증했다. 홍진영 선임연구원 연구팀의 해당 연구논문은 SCI(E)급 국제학술지인 ‘Antioxidants (IF=5.014)’ 3월호에 게재됐다.

‘선복화(Inula britannica var. chinensis)’는 국화과 금불초의 꽃을 말린 전통 약재로 천연 항산화 물질로도 알려져 있다. 이러한 선복화 속 항산화 물질은 세포에 필요한 에너지를 만드는 미토콘드리아의 기능 유지에 효과가 있다. 하지만 미토콘드리아가 손상돼 기능에 문제가 생기면 점차 신경세포체인 뉴런에도 악영향을 끼쳐 신경질환의 발생 위험이 커질 수 있다.

미토콘드리아는 세포 성장과 주기, 생성, 사멸 등 세포의 항상성을 유지하는 중요한 역할을 수행한다. 특히 산소를 이용해 세포에 필요한 에너지를 공급하는 아데노신 삼인산(ATP, adenosine triphosphate)을 생산한다. 하지만 신경세포가 손상을 받았을 때, 세포 속 미토콘드리아도 손상돼 ATP의 생산이 감소하거나 중지된다. 뿐만 아니라 대부분의 산소가 활성산소종(ROS, reactive oxygen species)으로 전환된다.

과도하게 형성된 활성산소종은 세포의 DNA 손상을 유발하고 세포 사멸 및 조직 손상 등을 유도하는 산화스트레스 환경을 만든다. 산화스트레스란 체내에 활성산소가 많아져 생체 산화 균형이 무너진 상태를 말한다. 이러한 미토콘드리아의 기능 장애는 알츠하이머병과 파킨슨병, 헌팅턴병 등 신경질환의 원인으로 알려져 있다. 이에 따라 미토콘드리아를 활용한 신경질환 치료와 관련해 신경보호 및 재생 효과가 있으면서도 부작용이 적은 천연물 치료제 연구가 활발히 진행 중이다.

이러한 상황에서 연구팀은 배아 17일 차 실험쥐의 대뇌피질에서 분리한 뉴런을 대상으로 선복화 추출물의 신경보호 효과를 검증하는 실험 연구를 진행했다. 과산화수소를 이용해 산화스트레스 환경을 조성하고 선복화 추출물을 다양한 농도로 처리했다. 미토콘드리아의 증감 여부 및 형태학적 변화를 관찰한 결과, 과산화수소를 처리했을 때 미토콘드리아 개수가 크게 감소했는데, 선복화를 처리한 군에서는 농도가 진해질수록 미토콘드리아가 정상 수준에 가깝게 회복됐다.

연구팀은 과산화수소로 손상된 대뇌피질뉴런의 미토콘드리아에서 산화스트레스가 증가하고 기능 장애가 발생함을 확인했다. 여기에 선복화 추출물을 처리했을 때 미토콘드리아의 산화스트레스가 억제되고 미토콘드리아의 기능이 회복됨을 검증했다. 이러한 선복화의 대뇌피질뉴런에 대한 신경보호 효과는 신경재생을 유도하는 뇌유래신경영양인자(BDNF, brain-derived neurotrophic factor)와 신경성장인자(NGF, nerve growth factor)의 발현도 증가시켰다.

해당 논문의 제1저자인 자생한방병원 척추관절연구소 홍진영 선임연구원은 “전통적인 약재로 이미 임상에서 사용 중인 선복화의 신경보호 효과에 대한 객관적이고 과학적인 근거를 마련하고자 했다”며 “이번 연구를 통해 선복화의 신경보호 및 재생 효과가 규명된 만큼 향후 신경질환에서의 활용 가능성이 기대된다”고 말했다.