KR102287877B1

KR102287877B1 - 차전자피를 포함하는 기억력 및 인지기능 증진용 조성물

Info

Publication number: KR102287877B1
Application number: KR1020140029692A
Authority: KR
Inventors: 이종원; 임선하
Original assignee: 주식회사 하이폭시
Priority date: 2014-03-13
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2021-08-11
Also published as: KR20150107938A

Abstract

본 발명은 차전자피(Psyllium husk)를 포함하는 기억력 및 인지기능 증진용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차전자피를 유효성분으로 포함하는 기억력 개선 또는 인지기능 장애의 예방 또는 치료용 약학 조성물, 및 기억력 개선 또는 인지기능 장애의 예방 또는 개선용 식품 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 차전자피를 포함하는 조성물은 기억력 개선 및 치매와 같은 인지기능 장애의 예방, 개선 및 치료 효과를 나타내는바, 기억력 개선 또는 인지기능 장애의 치료를 위한 의약품 및 건강기능식품 등에 유용하게 사용할 수 있다.

Description

차전자피를 포함하는 기억력 및 인지기능 증진용 조성물{Composition for Improving Memory and Cognitive Function Comprising Psyllium husk}

본 발명은 차전자피(Psyllium husk)를 포함하는 기억력 및 인지기능 증진용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차전자피를 유효성분으로 포함하는 기억력 개선 또는 인지기능 장애의 예방 또는 치료용 약학 조성물, 및 기억력 개선 또는 인지기능 장애의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.

치매는 일반적으로 인간의 인지기능, 지적능력, 감정 및 행동변화 등에서 뚜렷한 손상을 나타내는 복합 임상 증후군으로서, 기억력, 주의력, 언어기능, 시공간 능력 등의 대뇌피질 기능장애가 발생하여 일상, 사회생활을 영위하는데 큰 어려움을 겪게 되는 상태이다. 치매라고 정의할 때는 기억력을 포함하여 다른 인지기능 중 한 가지 이상의 장애가 있는 경우를 말하며, 단순히 기억력만 떨어진 경우는 치매라고 하지 않는다.

치매의 원인으로는 퇴행성 뇌질환인 알츠하이머병(Alzheimer's Disease)이나 파킨슨병(Parkinson's Disease)에서부터 뇌출혈, 대사성질환인 간성뇌병증, 윌슨병(Wilson's Disease), 감염성 질환인 신경매독, 후천성면역결핍증, 알코올과 같은 약물중독, 뇌외상 등 다양한 병인이 있으며, 어떤 형태로는 중추신경계에 구조적, 기능적 이상을 초래할 수 있는 질환은 치매를 유발할 수가 있다. 그 중에서도 알츠하이머병에 의한 치매가 50 내지 60 %로 가장 많으며, 뇌혈관 질환에 의한 치매가 그 다음이다.

기억 인지 장애는 알츠하이머 질환자들이 처음으로 겪는 증상이며 또한 가장 흔한 증상이다. 알츠하이머병의 초기에 환자들은 최근의 대화나 일의 내용을 자세하게 기억하지 못하는 최근 기억(recent memory) 장애를 겪게 되는데, 이는 해마의 신경세포가 손상되어 최근 기억을 저장하는 기능이 떨어진 데에서 기인한다. 하지만 이 시기에는 먼 과거에 있었던 사건들에 대한 과거 기억(remote long-term memory)은 상대적으로 잘 유지된다. 그러나 병이 점차 진행됨에 따라 장기기억의 저장과 관련된 대뇌피질이 손상되면서 이러한 과거의 기억도 점차 장애를 보이게 된다.

한편, 동맥경화에 이어 발생한 혈전에 의해 뇌동맥이 막혀 조직이 죽게 되는 지역이 해마(hippocampus)와 같은 중요 지역에서 발생하면 치매로 발전하게 되며, 혈관성치매에서 가장 많은 비율을 차지하는 것은 가는 혈관들이 막히거나 또는 혈액공급이 원활하지 못해 발생하는 겉질밑 허혈성 혈관성 치매(subcortical ischemic vascular dementia, SIVD)(전체 혈관성 치매의 35 내지 67 % 차지)이다(Roman et al., Subcortical ischaemic vascular dementia. Lancet Neurol 2002;1:426-436). 겉질밑 허혈성 혈관성치매(SIVD)에서의 손상은 주로 백색질에서 일어나며 이러한 질환을 닮은 동물모델을 만들기 위해 다양한 방법들이 사용되고 있다(Hainsworth & Markus, Do in vivo experimental models reflect human cerebral small vessel disease? A systematic review. J Cerebral Blood Flow & Metabolism 2008;28:1877-1891). 혈관성 치매에 대해서는 백색질을 이루는 희소돌기아교세포(oligodendrocyte)가 혈관성치매가 일어나는 조건에서 세포자살에 의해 죽는다는 것이 밝혀졌으며, 이를 억제하여 치료를 하기 위한 연구가 진행되고 있다.

현재 우리나라의 알츠하이머병 치료제의 경우 외국계열 회사가 98 %의 점유율을 차지하고 있을 정도로 수입에 의존하는 바가 크다. 더욱이 한 회사가 시장의 80 %를 차지하고 있어 사실상 독점하고 있다고 볼 수 있다(한국과학기술정보연구원. 치매치료제. p.116, 2002). 이는 국가경쟁력 측면에서도 치매 치료분야의 성장이 시급함을 알 수 있다. 따라서 부작용이 적으면서 효과적인 항건망제제 및 기억력 개선제의 개발은 알츠하이머 질환자의 삶의 질 향상과 초기 병증 개선 및 치료에 상당한 도움을 줄 수 있으며, 또한 기억인지력의 장애를 겪는 건망증, 치매환자에게도 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

한편, 차전자피는 산업적으로 건강기능식품 기능성 원료로서, 식이섬유를 79 % 이상 함유하고 있어 최근 콜레스테롤 개선 및 배변활동 원활의 건강기능식품으로 주목을 받고 있지만 신경계에 미치는 영향에 대해서는 알려진 바 없다.

이러한 배경 하에서, 상기 차전자피의 기억력 증진 및 인지기능 장애의 예방 및 치료 효능을 밝히기 위하여 예의 노력한 결과, 차전자피가 기억력 손상을 회복시키고 혈관성 치매와 같은 인지기능 장애의 치료에 탁월한 효과가 있음을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 하나의 목적은 차전자피를 유효성분으로 포함하는 기억력 개선 또는 인지기능 장애의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 하나의 목적은 차전자피를 유효성분으로 포함하는 기억력 개선 또는 인지기능 장애의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공하는 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 차전자피를 유효성분으로 포함하는 기억력 개선 또는 인지기능 장애의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

본 발명에서 용어 "차전자피(Psyllium husk)"는, 질경이과(Plantaginaceae)에 속하는 다년생 초본 질경이(Plantago asiatica)의 성숙한 종자인 차전자의 껍질을 당해 업계에 널리 공지된 추출, 분리, 정제방법에 의해 수득되거나, 시판되는 분말형태의 시약을 말한다.

구체적으로 차전자(Psyllium)는 전세계 생산량의 약 80 %를 차지하는 인도가 주산지이며, 1,000 개 차전자의 무게가 2 g 보다 작은 차전자 씨앗의 껍질을 차전자피라고 한다. 보다 구체적으로 차전차피 식이섬유(fiber)는 차전차피의 분말이며, 상기 분말은 차전자의 씨앗을 분쇄하여 전체 씨앗의 약 25 %를 차지하는 껍질을 분리한 다음 제분하여, 가는 입자로 만든 후 체로 걸러 얻을 수 있다. 상기 분말의 섭취방법은 상기 분말 3.5 g을 250 ml 물에 녹여 섭취하거나, 캡슐형태로 섭취되기도 한다.

한방에서 차전자는 강력한 이뇨제로 신장염, 방광염 및 요도염 등에 널리 사용되어 왔으며, 무기질, 단백질, 비타민류 및 다당류 등이 많이 함유되어 있어, 상기 차전자 성분들은 항염증 작용에 관여하는 것으로 알려져 있다.

본 발명의 차전자피를 유효성분으로 하는 조성물은 기억력 개선 및 인지기능 장애의 예방, 치료 또는 개선 효과가 있다.

본 발명에서 용어 "기억" 또는 "기억력"은 주위 환경으로부터 얻은 새로운 정보나 학습된 경험, 지식을 습득하여 뇌의 특정부위에 부호화하여 저장하고 이를 다시 회상할 수 있는 능력을 의미한다. 본 발명의 조성물은 상기와 같은 기억력을 개선시킬 수 있는 효과가 있으며, 이러한 효과에는 정상인의 기억력을 증진시키는 효과 뿐만 아니라 손상된 기억력 또는 기억력 장애를 회복시키는 모든 효과를 포함할 수 있다.

상기 기억력 장애는 외상, 주의력 결핍, 노화, 질병 등의 다양한 원인에 의하여 상기 기억력이 정상인에 비해 낮아진 상태를 의미하며, 건망증, 집중력 장애, 공간지각력 손실, 학습능력의 둔화, 인지력 상실 등을 포함하는 개념이다.

본 발명의 일실시예에서는 차전자피의 기억력에 대한 효과를 확인하기 위하여, 스코폴라민으로 기억력 손상(건망증)을 유도한 랫트에서 수동회피실험을 진행한 결과, 차전자피가 스코폴라민에 의한 인지기억력 손상을 회복시키는 효과가 있음을 확인하였다(도 1).

본 발명에서 "인지기능"은 지식과 정보를 효율적으로 조작하는 능력으로서, 본 발명의 목적상 인지기능 장애는 상기와 같은 인지기능이 저하되어 생기는 상태, 그에 따른 질환, 그를 증상으로 하는 모든 질환을 포함할 수 있는 개념으로써, 바람직하게는 뇌 신경세포의 손상으로 발생하는 장애를 의미할 수 있다. 본 발명의 인지기능 장애에는 건망증, 알츠하이머병(Alzheimer's disease), 혈관성 치매, 두부손상에 의한 치매 또는 파킨슨씨병(Parkinson's disease) 등이 포함될 수 있으며, 바람직하게는 혈관성 치매일 수 있다.

본 발명의 일실시예에서는 차전자피의 혈관성 치매에 대한 효과를 확인하기 위하여, 만성 관류저하 모델을 이용하여 혈관성 치매에 의한 동공대광반사(pupillary light reflex, PLR) 손실 및 백색질 손상에 대한 효과를 확인한 결과, 백색질 중 시각로의 손상으로 인한 PLR 손실이 억제되는 효과를 확인하였으며(표 1), 또한 시각로 부위에서 차전자피에 의해 백색질 손상이 억제되는 효과를 확인하였다(도 2). 따라서, 본 발명의 차전자피가 혈관성 치매를 포함한 인지기능 장애를 개선할 수 있는 효과를 나타냄을 확인하였다.

본 발명에서, 용어 "예방"이란 본 발명에 따른 약학 조성물의 투여에 의해 인지기능 장애의 발생, 확산 및 재발을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 의미하고, "치료"란 상기 약학 조성물의 투여에 의해 인지기능 장애의 의심 및 발병 개체의 증상이 호전되거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 의미한다.

상기 본 발명의 약학조성물은 약학적으로 허용가능한 담체를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 용어 "약학적으로 허용가능한"이란 상기 조성물에 노출되는 세포나 인간에게 독성이 없는 특성을 나타내는 것을 의미한다. 상기 담체는 완충제, 보존제, 무통화제, 가용화제, 등장제, 안정화제, 기제, 부형제, 윤활제 등 당업계에 공지된 것이라면 제한없이 사용할 수 있다.

또한 본 발명의 약학조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 나아가, 연고제, 로션제, 스프레이제, 패취제, 크림제, 산제, 현탁제, 겔제 또는 젤의 형태의 피부 외용제의 형태로 사용될 수 있다. 본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다.

경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 트레쿨리아 아프리카나 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트 (calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는 데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.

비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜 (propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈 61(tween 61), 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 약학조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명의 용어 "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분하며 부작용을 일으키지 않을 정도의 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 건강상태, 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 방법, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고, 종래의 치료제와 순차적으로 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.

본 발명의 조성물은 쥐, 랫트, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관 내(intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다. 또한, 상기 약학적 조성물 중 유효성분의 투여량은 투여경로, 질병의 정도, 환자의 나이, 성별, 체중 등에 따라 달라질 수 있으며, 일일 1회 내지 수회 투여할 수 있다. 그러나 바람직한 효과를 위해서, 1일 0.01 mg/kg 내지 10 g/kg으로, 바람직하게는 1 mg/kg 내지 1 g/kg으로 투여하는 것이 좋다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수 있다. 따라서, 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

다른 하나의 양태로서, 본 발명은 차전자피를 필요로 하는 개체에게 투여하는 단계를 포함하는, 기억력 개선 또는 인지기능 장애의 예방 또는 치료방법을 제공한다.

본 발명의 용어 "개체"란, 상기 기억력 개선이 필요하거나 인지기능 장애가 발병하였거나 발병할 수 있는 인간을 포함한 원숭이, 소, 말, 양, 돼지, 닭, 칠면조, 메추라기, 고양이, 개, 마우스, 쥐, 랫트, 토끼 또는 기니아 피그를 포함한 모든 동물을 의미하고, 본 발명의 약학 조성물을 개체에게 투여함으로써 상기 질환들을 효과적으로 예방 또는 치료할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 기존의 치료제와 병행하여 투여될 수 있다.

본 발명의 용어 "투여"란, 임의의 적절한 방법으로 환자에게 소정의 물질을 제공하는 것을 의미하며, 본 발명의 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여 투여될 수 있다. 복강 내 투여, 정맥 내 투여, 근육 내 투여, 피하 투여, 피 내 투여, 경구 투여, 국소 투여, 비 내 투여, 폐 내 투여, 직장 내 투여될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 또한, 본 발명의 약학적 조성물은 활성 물질이 표적 세포로 이동할 수 있는 임의의 장치에 의해 투여될 수도 있다. 바람직한 투여방식 및 제제는 정맥 주사제, 피하 주사제, 피내 주사제, 근육 주사제, 점적 주사제 등이다. 주사제는 생리식염액, 링겔액 등의 수성 용제, 식물유, 고급 지방산 에스테르(예, 올레인산에칠 등), 알코올 류(예, 에탄올, 벤질알코올, 프로필렌글리콜, 글리세린 등) 등의 비수성 용제 등을 이용하여 제조할 수 있고, 변질 방지를 위한 안정화제(예, 아스코르빈산, 아황산수소나트륨, 피로아황산나트륨, BHA, 토코페롤, EDTA 등), 유화제, pH 조절을 위한 완충제, 미생물 발육을 저지하기 위한 보존제(예, 질산페닐수은, 치메로살, 염화벤잘코늄, 페놀, 크레솔, 벤질알코올 등) 등의 약학적 담체를 포함할 수 있다.

또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 차전자피를 유효성분으로 포함하는 기억력 개선 또는 인지기능 장애의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.

상기 차전자피에 관해서는 상기에서 설명한 바와 같으며, 본 발명의 차전자피는 기억력 개선 및 인지기능 장애의 예방 또는 개선 효과를 가짐으로써 그 목적에 맞게 식품 첨가물로 식품 조성물에 포함시킬 수 있다.

본 발명의 조성물을 식품 조성물로 사용하는 경우, 상기 차전자피를 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상의 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있으며, 식품학적으로 허용가능한 식품 보조 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 식품 조성물은 통상적인 의미의 식품을 모두 포함할 수 있으며, 기능성 식품, 건강기능식품 등 당업계에 알려진 용어와 혼용 가능하다.

본 발명의 용어 "기능성 식품"은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, "기능성"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.

또한, 본 발명의 용어 "건강기능식품"은 건강보조의 목적으로 특정성분을 원료로 하거나 식품 원료에 들어있는 특정성분을 추출, 농축, 정제, 혼합 등의 방법으로 제조, 가공한 식품을 말하며, 상기 성분에 의해 생체방어, 생체리듬의 조절, 질병의 방지와 회복 등 생체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발휘할 수 있도록 설계되고 가공된 식품을 말하는 것으로서, 상기 건강식품용 조성물은 질병의 예방 및 질병의 회복 등과 관련된 기능을 수행할 수 있다.

본 발명의 조성물이 사용될 수 있는 식품의 종류에는 제한이 없다. 아울러 본 발명의 차전자피를 활성성분으로 포함하는 조성물은 당업자의 선택에 따라 식품에 함유될 수 있는 적절한 기타 보조 성분과 공지의 첨가제를 혼합하여 제조할 수 있다. 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림 류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 본 발명에 따른 화합물을 주성분으로 하여 제조한 즙, 차, 젤리 및 주스 등에 첨가하여 제조할 수 있다. 또한, 환제, 분말, 과립, 침제, 정제, 캡슐 또는 음료의 형태로 사용할 수 있다.

본 발명의 건강 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 화합물을 함유하는 외에는 액체성분에는 특별한 제한 점은 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예로는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린; 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제 (타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등)) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ml 당 일반적으로 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g이다.

상기 외에 본 발명의 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 조성물들은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

본 발명의 차전자피를 포함하는 조성물은 기억력 개선 및 치매와 같은 인지기능 장애의 예방, 개선 및 치료 효과를 나타내는바, 기억력 개선 또는 인지기능 장애의 치료를 위한 의약품 및 건강기능식품 등에 유용하게 사용할 수 있다.

도 1은 스코폴라민에 의해 기억력 손상이 유도된 랫트에서 차전자피(Psyllium husk)의 투여에 따른 기억력 증진 효과를 나타내는 수동회피실험 결과이다.(왼쪽: 정상군으로 정상 랫트, 가운데: 대조군으로 스코폴라민만 투여한 랫트, 오른쪽: 차전자피를 투여한 랫트)
도 2는 혈관성 치매가 유도된 랫트의 시각로(optic tract) 지역에서 차전자피의 투여에 따른 백색질의 수초 손상 정도를 관찰한 결과이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 차전자피(Psyllium husk)의 기억력 손상 억제 효과 확인

차전자피를 Pharmagen,(USA)으로부터 구입하였다.

실험동물로는 체중 280 내지 300 g 전후의 랫트(Sprague Dawley 8 주령, ㈜샘타코바이오, 오산)를 일주일 동안 실험환경에 적응시켜 사용하였다. 정상군, 대조군 그리고 실험군, 이렇게 3개의 군으로 나누었다. 적응기간(행동실험 전 7일) 및 행동실험기간 동안 500 mg/kg의 농도로 차전자피를 동물사료와 섞어 랫트들이 자유롭게 먹도록 하였으며, 투여 8 일째에 상기 랫트의 복강으로 0.9 mg/kg의 스코폴라민을 행동실험 실시 30 분 전에 주사하여 기억력 상실 동물모델을 확립하였다.

실험동물은 대구가톨릭대학교 의과대학 동물사육실 내에서 온도는 21 내지 24 ℃, 습도는 40 내지 60 %로 유지하였고, 낮 12 시간 밤 12 시간 주기로 하였다.

차전자피의 기억력에 대한 효과를 확인하기 위하여, 아세틸콜린 수용체의 길항제인 스코폴라민으로 기억력 손상을 유도한 랫트에서 수동회피실험(passive avoidance test)을 응용한 하기와 같은 실험을 수행하였다.

구체적으로, 동일한 구조의 밝은 구획과 어두운 구획 (가로 26 cm, 세로 28 cm, 높이 15 cm)이 길로틴 문(guillotine door, 가로 9 cm, 세로 10 cm)으로 연결되어 있는 장치에서 수동회피실험을 수행하였다. 밝은 구획은 전구가 설치되어 있으며 어두운 구획은 전기자극을 줄 수 있도록 바닥에 전기 전도성 망(stainless grid)이 깔려져 있다.

수동회피실험은 총 2 일 동안 진행되었다. 첫째 날에는 밝은 구획에 랫트를 넣고 1분간 적응시키고 조명을 켠 다음 칸막이 문을 열어주었다. 일반적으로 랫트는 조명이 없는 어두운 구획으로 들어가게 되는데, 이때 자동적으로 칸막이 문이 닫히도록 하였고, 불이 꺼진 상태에서 바닥의 망을 통해 0.5 mA의 전류를 5초 동안 흘려주어 foot shock을 받게 하였다. 이러한 훈련은 랫트가 20 초 안에 조명이 없는 방으로 들어갈 때까지 반복하였다.

실험 둘째 날(24 시간 후), 랫트를 밝은 구획에 다시 넣어주면 랫트는 조명이 들어와도 어두운 구획에 들어가기를 꺼려하게 되며, 이때 랫트가 어두운 구획으로 들어갈 때까지의 소요되는 시간 즉 step-through latency를 측정하였다 (retention trial). 한편, 랫트가 어두운 구획으로 들어가지 않는 경우 cut-off 시간을 300 초로 하였다.

실험 결과, 도 1에 나타낸 바와 같이, step-through latency time은 정상군의 경우에 300.00 ± 0.0 초를 기록하였으며, 스코폴라민을 투여하여 기억력 손상을 유도한 군(대조군)의 경우에는 62.2 ± 34.6 초를 기록하여 237.8 초의 차이를 나타냄으로써, 기억력 손상이 확실하게 유발된 것을 확인할 수 있었다.

한편, 스코폴라민의 투여와 함께 차전자피 500 mg/kg 을 투여한 실험군에서는 202.4 ± 49.1 초의 step-through latency time을 보임으로써, 차전자피의 투여가 스코폴라민에 의해 유도된 손상된 기억력의 회복에 현저한 효과가 있음을 확인할 수 있었다(도 1).

이러한 행동실험 결과를 통하여, 차전자피가 기억력을 회복시키고 인지기능을 증진시키는 데 효과적임을 알 수 있었다.

실시예 2: 차전자피의 혈관성 치매에 의한 백색질 손상 억제 효과 확인

실시예 2-1. 동공반응조사에 의한 백색질 손상 억제 효과 확인

차전자피의 혈관성 치매에 대한 효과를 확인하기 위하여, 혈관성 치매 모델(bileteral common carotid artery occlusion, BCCAO)을 응용하여 흔히 사용되는 만성 관류저하 모델(chronic hypoperfusion model)을 통해 백색질 손상 억제 효과를 확인하였다.

차전자피를 Pharmagen,(USA)으로부터 구입하여, 이를 100, 500 및 2,000 mg/kg/day의 용량으로 사료와 섞어서 총경동맥 결찰 5 일 전부터 랫트들에게 먹이기 시작하여 30 일 동안 지속적으로 공급하였다.

실험동물로는 체중 280 내지 310 g 전후의 랫트(Sprague Dawley 8 주령, ㈜샘타코바이오, 오산)를 일주일 동안 실험환경에 적응시켜 사용하였다. 정상군, 대조군 그리고 실험군, 이렇게 3개의 군으로 나누었다. 적응기간(행동실험 전 5 일) 및 30 일간의 실험기간 동안 100, 500 및 2,000 mg/kg/day 의 농도로 차전자피를 사료와 섞어 랫트들이 자유롭게 먹도록 하였다.

혈관성 치매모델은 체중 280 내지 310 g의 랫트를 흡입마취기(multiplus)를 이용하여 이소플루란(isoflurane, 하나제약, 대한민국)으로 흡입 마취시킨 후, 두 총경동맥(common carotid artery)을 수술로 노출시켜 봉합실로 묶는 BCCAO(bilateral common carotid artery occlusion) 방법으로, 전체 뇌에 공급되는 혈류량을 4주 동안 감소시켜 확립하였다.

혈관성치매가 발생하면 백색질 중 시각로(optic tract)의 손상이 가장 먼저 그리고 가장 심각하게 발생한다. 급성이든 만성이든 혈액의 저관류에 의해 발생하는 망막 손상의 지표로 동공 반응이 관련되어 있다. 따라서 차전자피가 총경동맥을 묶어 발생시킨 혈관성 치매 모델에서 동공 반응에 어떠한 영향을 주는지 확인하기 위하여, 눈에 밝은 빛을 비추었을 때 약 10 초 안에 조리개가 줄어드는지 줄어들지 않는지에 의한 동공대광반사(pupillary light reflex, PLR) 손실을 조사하였다(Graefe's Arch Clin Exp Ophthalmol. 2006;244:199-204).

실험군	양눈에서 PLR 손실(%)	한눈에서 PLR 손실(%)	양눈에서 PLR 유지(%)
정상군	0	0	100
대조군	57	29	14
차전자피 100 mg/kg	38	38	24
차전자피 500 mg/kg	0	11	89
차전자피 2000 mg/kg	0	57	43

표 1에 나타낸 바와 같이, 대조군에서 양쪽 눈 모두 PLR 손실이 온 랫트는 57 %, 한쪽 눈에만 PLR 손실이 온 랫트는 29 %, 양쪽 모두 PLR 손실이 없는 랫트는 14 %로 나타난 반면, 차전자피를 100 mg/kg의 농도로 사료에 섞어 먹인 실험군에서는 양쪽 눈 모두 PLR 손실이 온 랫트는 38 %, 한쪽 눈만 PLR 손실이 온 랫트는 38 %, 양쪽 모두 PLR 손실 없이 정상인 랫트는 24 % 로 나타났다.

또한, 차전자피를 500 mg/kg 및 2000 mg/kg의 농도로 사료에 섞어 먹인 실험군에서는 양쪽 눈에서 모두 PLR 손실이 온 랫트는 전혀 없고, 양쪽 모두 PLR 손실 없이 정상인 랫트는 비율이 훨씬 더 증가하였다.

따라서, 차전자피를 먹인 실험군이 대조군보다 동공반응이 정상군에 가깝게 유지되고 있음을 확인할 수 있었다.

실시예 2-2. 룩솔 패스트 블루(Luxol fast blue) 염색법에 의한 백색질 손상 억제 효과 확인

차전자피의 혈관성 치매에 대한 효과를 확인하기 위하여, 룩솔 패스트 블루염색방법을 통해 백색질 손상 억제 효과를 확인하였다.

실험동물로는 체중 280 내지 310 g 전후의 랫트(Sprague Dawley 8 주령, ㈜샘타코바이오, 오산)를 일주일 동안 실험환경에 적응시켜 사용하였다. 정상군, 대조군 그리고 실험군, 이렇게 3개의 군으로 나누었다. 적응기간(행동실험 전 5 일) 및 30 일간의 실험기간 동안 10 및 100 mg/kg/day의 농도로 차전자피를 사료와 섞어 랫트들이 자유롭게 먹도록 하였다.

만성 관류저하 모델에서는 랫트의 양쪽 총경동맥을 묶으면 척추동맥을 통해 공급된 혈액이 윌리스환(circle of Willis)을 거쳐 뇌에 공급된다. 하지만 공급되는 혈액의 양이 적어 백색질 부분이 선택적으로 죽게 되며 이 지역으로는 뇌들보 (corpus callosum), 속섬유막 (internal capsule) 및 시각로 (optic tract)가 있다(Farkas et al., Permanent, bilateral common carotid artery occlusion in the rat: a model for chronic cerebral hypoperfusion-related neurodegenrative diseases. Brain Res Rev 2007;54:162-180). 뇌에는 세포체(cell body)와 축삭(axon) 등으로 구성된 신경세포(neuron) 외에도 신경세포에 영양분을 공급하고 과잉의 신경전달물질을 제거하는 별아교세포(astrocyte)와 신경세포를 구성하는 축삭(axon)을 통해 전기신호전달을 원활하게 하기 위해 필요한 수초(말이집)(myelin)를 생성하는 희소돌기아교세포(oligodendrocyte) 및 신경세포가 죽거나 감염되었을 때 죽은 세포를 제거하는 역할을 하는 미세아교세포(microglia)로 구성되어 있으며(Allen & Barres, Neuroscience:than just brain glue. Nature 2009 Feb 5;457(7230):675-7), 세포외기질로는 주로 다당류인 히알유로난(hyaluronan)으로 구성되어 있다(Rauch, Extracellular matrix components associated with remodeling processes in brain. Cell Mol Life Sci 2004;61:2031-2045). 이 중에서 혈관성 치매에 관여하는 백색질에는 신경세포의 축삭이 주를 이루고 있기 때문에 조직을 백색질 위주로 관찰하며 이들 손상을 확인하기 위하여 룩솔 패스트 블루(Luxol fast blue) 염색법을 실시하였다.

구체적으로, 혈관(capillary)에 혈액이 공급되지 않으면 에너지 소모는 많고 활성산소종의 발생이 높은 희소돌기아교세포(oligodendrocyte)가 세포자살 등에 의해 먼저 죽게 될 뿐만 아니라 (McTigue & Tripathi, 2008), 활성화된 기질 금속단백분해효소(matrix metalloproteinase)에 의해 수초를 구성하는 단백질인 MBP (myelin-basic protein) 등이 분해되면서 수초가 손상된다(Arai & Lo, 2009 ; Mctigue & Tripathi, 2008). 이에 따른 수초의 손상은 조직 슬라이드를 백색질이 존재하는 위치인 브레그마(bregma point)로부터 -2.64 내지 -3.12 mm 위치를 획득하여 룩솔 패스트 블루 용액과 탄산 리튬(lithium carbonate) 용액을 이용하여 염색을 실시하고, 수초의 상태에 따라 점수를 매겨 수초의 손상 정도를 판단하였다(Pistorio et al., A modified technique for high-resolution staining of myelin. J Neurosci Methods 2006;153:135-146). 각각의 환산된 점수는 하기 표 2에 나타낸 바와 같으며, 손상이 잘 일어나는 지역 가운데 대표적인 시각로 지역을 중심으로 관찰하였다.

점수	손상 정도
0	정상(Normal)
1	신경섬유의 교란(disarrangement of nerve fibers )
2	뚜렷한 액포형성( formation of marked vacuoles)
3	유수신경섬유의 소실(disappearance of myelinated fibers)

상기 실험결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, 혈관성 치매를 유도하지 않은 정상군에 비하여 혈관성 치매를 유도한 대조군에서 손상점수가 매우 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었으며, 반면 차전자피를 100 mg/kg 의 농도로 투여한 군(0.66 ± 0.25, p<0.05)에서는 대조군(1.57 ± 0.28, p<0.05)에 비하여 손상점수가 현저하게 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

이와 같은 실험결과를 통하여, 차전자피의 투여가 혈관성 치매 발생시 생기는 백색질의 손상을 억제한다는 것을 확인할 수 있었으며, 그에 따라 차전자피가 혈관성 치매의 개선에 효과가 있음을 알 수 있었다.

이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

차전자피(Psyllium husk)를 유효성분으로 포함하는, 혈관성 치매의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
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제1항에 있어서, 상기 차전자피는 분말의 형태인 것을 특징으로 하는 것인, 약학 조성물.
차전자피를 유효성분으로 포함하는, 혈관성 치매의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
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