石菖蒲가 뇌혈류 저하 흰쥐의 학습 및 기억 장애 개선에 미치는 영향

국문 초록 (Abstract)

石菖蒲가 뇌혈류 저하 상태의 학습 및 기억 장애와 해마 신경세포 자연사에 미치는 영향을 관찰하기 위해 흰쥐에서 양측 총경동맥을 영구 폐쇄하는 방법으로 만성적인 뇌혈류 저하를 유발하고 4주 후부터 石菖蒲의 물추출물을 4주간 경구투여한 다음 Morris water maze를 사용하여 학습 및 기억 행동을 측정하였으며, 해마에서 신경세포 손상과 TUNEL 양성세포, Bax 및 caspase-3 발현을 면역조직화학염색으로 관찰한바 다음과 같은 결과를 얻었다. 石菖蒲는 학습훈련 3일차에서 도피대로의 회피시간을 대조군에 비해 유의성 있게 단축시켰다. 石菖蒲는 기억유지 측정에서 도피대 주변부에서의 수영 시간을 유의성 있게 증가시켰으며, 도피대를 찾아간 횟수는 대조군에 비해 변화를 주지 못했지만, 처음으로 도피대에 도달한 시간은 대조군에 비해 유의하게 단축시켰다. 石菖蒲는 도피대구역에서의 수영 시간비율을 대조군에 비해 유의하게 증가시켰고, 기억유지 점수를 대조군에 비해 유의하게 증가시켰다. 또한 石菖蒲는 만성적 뇌혈류 저하에 의한 해마 CA1의 두께와 신경세포 수의 감소를 유의하게 억제하였으며, 해마 CA1에서 TUNEL 양성세포 수의 증가, Bax 발현의 증가 및 caspase-3 발현의 증가를 유의하게 억제하였다. 이러한 결과들은 石菖蒲가 만성적인 뇌혈류 저하에 의한 해마 신경세포의 자연사를 억제하는 작용에 의해 학습 및 기억 장애를 개선하는 효능이 있음을 보여주는 것으로, 石菖蒲는 인지기능 장애를 수반하는 퇴행성 뇌질환에 대해 유용한 약물이 될 수 있을 것으로 생각된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Acori graminei rhizoma (AG) is a frequently used herb medicine to treat cognitive impairment. This study was investigated the effects of AG on learning and memory impairment induced by cerebral hypoperfusion. Cerebral hypoperfusion was produced chronically by permanent bilateral common carotid artery occlusion (pBCAO) in rats. AG was administered orally once a day (70 mg/kg of water-extract) for 28 days starting at 4 weeks after the pBCAO. The acquisition of learning and the retention of memory were tested on 9th week after the pBCAO using the Morris water maze. In addition, effect of AG on neuronal apoptosis was evaluated with the CA1 neuronal damage, TUNEL labeling, and immunohistochemistry against Bax and caspase-3 in the hippocampus of rat which was performed the Morris water maze test.
The results are as followings;

1. AG significantly shortened the escape latencies on the 3rd day of acquisition training trials.
2. AG significantly prolonged the swimming time spent in the target and peri-target zones.
3. AG significantly shortened the time for the 1st target heading in the retention test.
4. AG significantly increased the % swim in the targer area in the retention test.
5. AG significantly increased the memory score in the retention test.
6. AG significantly attenuated the reduction of CA1 thickness and CA1 neurons.
7. AG significantly attenuated the increase of TUNEL-positive cells in the hippocampus.
8. AG significantly attenuated the up-regulation of Bax expression in the CA1 of hippocampus.
9. AG significantly attenuated the up-regulation of cascapse-3 expression in the CA1 of hippocampus.

The results show that AG attenuated neuronal apoptosis in the hippocampus and alleviated the impairment of learning and memory produced by chronic cerebral hypoperfusion. This result suggests that AG may be a beneficial medicinal herb to treat cognitive impairment and neurodegenerative diseases.

목차 (Table of Contents)

• I. 서론...........................................................................................
• 1
• II. 실험방법....................................................................................
• 3
• 1. 실험동물................................................................................
• 3
• 2. 약물의 제조 및 투여...............................................................
• 3
• 3. 실험군의 구분........................................................................
• 3
• 4. 양측 총경동맥의 영구 폐쇄......................................................
• 4
• 5. Morris 수중미로에 의한 학습 훈련..........................................
• 4
• 6. Morris 수중미로에 의한 공간기억력 측정.................................
• 6
• 7. 뇌조직의 처리........................................................................
• 7
• 8. 뇌조직의 염색........................................................................
• 7
• 1) Cresyl violet 염색............................................................
• 7
• 2) TUNEL 염색.....................................................................
• 7
• 3) Bax와 caspase-3의 면역조직화학염색.................................
• 8
• 9. 해마 신경세포의 관찰.............................................................
• 8
• 10. 통계처리................................................................................
• 9
• III. 결과.........................................................................................
• 10
• 1. 도피대 회피시간의 변화..........................................................
• 10
• 2. 수중미로 구역별 수영시간의 변화.............................................
• 13
• 3. 도피대를 찾아간 횟수 및 처음으로 찾아간 시간의 변화..............
• 16
• 4. 도피대 주변에서 수영한 시간비율의 변화..................................
• 18
• 5. 기억유지 점수의 변화.............................................................
• 20
• 6. 해마 CA1 두께 및 신경세포 수의 변화.....................................
• 22
• 7. 해마에서 TUNEL 양성세포 수의 변화.......................................
• 26
• 8. 해마에서 Bax 발현의 변화......................................................
• 29
• 8. 해마에서 caspase-3 발현의 변화.............................................
• 32
• IV. 고찰.........................................................................................
• 35
• V. 결론..........................................................................................
• 40
• 참고문헌.........................................................................................
• 42
• Abstract........................................................................................
• 49