The Neurochemical Study on Antidepressant Effect of Nelumbinis Semen Extract

책임저자: 심인섭, 서울시 서초구 반포동 505번지

󰂕 137-701, 가톨릭대학교 의과대학 통합의학교실 Tel: 02-590-2971, E-mail: ishim@catholic.ac.kr 접수: 2008년 11월 12일, 게재승인: 2008년 12월 10일

이 논문은 2005년도 정부재원(교육인적자원부 학술연구조성사업 비)으로 한국학술진흥재단의 지원을 받아 연구되었음(KRF-2005- 050-E00005).

연자육의 항우울 효과에 대한 뇌부위별 신경전달물질의 변화

*가톨릭대학교 의과대학 면역생물학연구소, ^†가톨릭대학교 의과대학 통합의학교실, ^‡경희대학교 한의과대학 생의학교실

김 지 현 *ㆍ이 규 섭

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The Neurochemical Study on Antidepressant Effect of Nelumbinis Semen Extract

Ji Hyun Kim*, Kyu-Sop Lee

, Hye-Young Joung

, Hyun Soo Shim

, Hyunsu Bae

, Kyung Soo Kim

, Insop Shim

*Research Institute of Immunobiology, Department of Biomedical Sciences, The Catholic University of Korea, ^†Department of Integrative Medicine, College of Medicine, The Catholic University of Korea, ^‡Department of Physiology, College of Oriental Medicine, Kyung Hee University, Seoul, Korea

In the previous study, we examined that a variety of extracts of Nelumbinis semen (NS) have an antidepressant effect on the forced swimming test (FST) in the rat, which is widely used as a behavioral screening test for antidepressant activity of new compounds. Depression-like symptom in n-BuOH extract showed the strongest inhibitory effect on the immobility time and further fractionated n-BuOH with H2O and MeOH (3:7) fraction (NS37) was the most effective on the immobility time on FST. The purpose of the present study was to observe the neurochemical changes on the anti-depressant actions of unknown compounds in the NS37 extract by using HPLC coupled with electrochemical detection (ECD). The results showed that the NS37-10 (10 mg/kg) has a significant increase of dopamine in cortex, hypothalamus, and hippocampus and a significant decrease of dopamine turnover in hypothalamus and hippocampus. These neurochemical actions of NS37 extract could be responsible for the beneficial effect on depression. (Korean J Str Res 2008;16:393∼400)

Key Words: Nelumbinis semen, Antidepressant effect, HPLC, Neurotransmitter, Brain

서 론

최근 우울증에 대한 연구의 결과들에 의하면 우울증에 원인이 복합적 요소를 가지고 있음은 분명하지만, 도파민 (dopamine: DA), 세로토닌(serotonin: 5-HT), 노르에피네프린

(norepinephrine: NE) 등을 포함하는 monoamine 계열의 신경 전달물질의 기능적 불균형 혹은 결핍에 그 원인을 부여하 는 ‘monoamine 가설’은 우울증 발현의 분자기전 측면에서 오랜 기간 동안 연구되어 왔다(Bunney et al., 1965; Coppen, 1967). 특히 monoamine transporter의 기능을 막아 단기적으 로 monoamine의 기능을 향상시키는 효과를 가진 초기의 삼 환계 항우울제 (tricyclic antidepressant: TCA)들과 monoamine 산화 억제제 (monoamine oxidase inhibitor: MAOI)가 항우울 작용이 있음은 monoamine 가설을 뒷받침하는 중요한 기반 이 되고 있다(Fuller, 1995). 1980년대 중반부터 fluoxetine, paroxetine, sertralin 등의 selective serotonin reuptake inhibitor (SSRI)들의 등장은 monoamine system이 우울증의 발현에 밀

Fig. 1. Location of tissue extractions for monoamine analysis. Cortex

접한 관련이 있을거라는 기존 가설을 더 강화하였다. 이들 항우울제가 많은 환자들에게서 긍정적 효과를 보이는 것 이 사실임에도 불구하고 적용가능 환자군이 전체의 50%

이하로 한정되어 있고, 다양한 부작용, 장기투여 요구 등 개선의 여지가 많을 뿐만 아니라 새로운 유형의 치료제 개 발이 요구되고 있는 것 또한 현실이다. 최근 독일에서 개 발되어 국내에도 시판되고 있는 St. John’s Wort (Hypericum perforatum)은 영국에서 민간치료제로 쓰던 것을 독일에서 개발하였는데 이는 전문적인 항우울제들 보다 부작용이나 안정성에서 우위를 가지며, 독일의 대표적 SSRI계 약물인 fluoxetin의 6배에 달하는 처방율을 보이고 있다. 이 약물은 치매 치료제인 ginkgo, galantamine 등과 더불어 생약이 임 상에서 성공한 대표적인 약물로 평가되고 있다. 따라서 한 방약재중에서 항우울 효과를 검색하고 증명하는 연구가 매우 의미 있으며 필요한 실정이다.

연꽃의 씨앗인 연자육은 한방에서 오랫동안 여성의 가 벼운 우울증상이나 불안증 등의 치료를 위하여 처방되어 오던 약재로 그 안정성이 입증되어 있다(Jang CG et al., 2004). 그러나 기존에 알려진 연자육의 효과는 연자육 전체

의 추출물을 대상으로 진행 되었으며, 연자육의 어떤 성분 이 항우울 효과를 나타내는지에 대한 연구는 수행된 바 없다.

본 연구는 ‘강제수영실험을 통한 연자육의 항우울 효 과’(Lee KS et al., 2008)의 후속연구로서 연자육의 투여에 의 한 항우울 효과의 기전을 규명하고자 뇌의 우울증 신경회 로로 알려진 cortex-hypothalamus-hippocampus (Nestler et al., 2002)를 채택하여 부위별 5-HT과 DA의 함량을 조사하고 이들 대사산물의 측정 및 대사속도를 검토하였다.

재료 및 방법

1. 실험동물

실험에 사용된 동물은 체중 220∼250 g의 Sprague Dawley 계 수컷 흰쥐(오리엔트, 경기도, 한국)로 일주일간 사육실 환경에 적응시킨 후 사용하였다. 사육실 온도는 22±2°C, 습도는 55∼60%로 유지하고 light-dark cycle이 12시간 단위 로 조절되게 한 후, 흰쥐용 고형사료와 물을 제한 없이 공 급하였다.

Fig. 2. High performance liquid chromatographic analysis of monoamine

2. 연자육의 추출 및 처치

실험에 사용된 연자육은 신우 약업사(서울, 한국)에서 구 입하였다. 연자육 4.4 kg을 분쇄한 후 80% EtOH 20 liter를 가한 다음 30분간 초음파 추출(2510EDTH, Branson, USA) 및 여과(No. 2. Whatman, England)하고, 이 과정을 2회 반복 하여 여과한 후 rotary evaporator로 40°C의 수욕상에서 감압 농축(N-N series, Eyela, 일본)하였다. 80% EtOH 농축액(192 g, 수득율 4.4%)은 증류수 1 liter를 가해 녹이고, 용매 극성 에 따라 n-hexane, EtOAc (ethyl acetate), n-BuOH, H2O층으로 순차적으로 각 용매별로 2회씩 분획하였다. 각각 추출 용 매별 수득율은 n-hexane 분획물 13.85% (26.95 g), EtOAc 분 획물 50.22% (10.02 g), H2O 분획물 29.57% (56.77%) 등이었 다. 이들 분회물로 강제수영검사를 실시한 결과 수영자세 의 증가가 가장 큰 n-BuOH 분획물을 추가 분획하였는데, MeOH와 H2O의 비율에 따라 총 5개로 나누어 감압 농축 하였다. 이들 분획물의 항우울 효과의 기전을 비교 검증하 기 위해 강제수영검사를 시행하기 24시간, 5시간, 1시간 전 에 각각 1회씩 총 3회, 10 mg/kg과 30 mg/kg으로 분류하여 복강 투여하였다. 강제수영검사에서 H20:MeOH=3:7 조건 의 추출된 물질이 부동 자세의 유의한 감소(10 mg/kg & 30 mg/kg) 및 등반 자세의 유의한 증가(30 mg/kg)를 나타낸 실 험 결과(Lee KS et al., 2008)를 토대로, 뇌조직에서의 mono- amine 정량을 위한 실험군 분류는 대조군(saline 투여), NS37-10 군 (H20:MeOH=3:7에서의 추출물, 10 mg/kg 투여), NS37-30군 (H20:MeOH=3:7에서의 추출물, 30 mg/kg 투여)으로 하였다.

3. HPLC에 의한 중추신경계 monoamine 및 대사산 물 측정

1) 표본준비: 실험동물을 강제수영검사(Lee KS et al., 2008) 실시 후, 단두하여 뇌를 적출하고, cortex, hippocampus, hypothalamus를 적출하여(Fig. 1) 각각의 무게를 재고 준비된 buffer 150 mM sodium phosphate monobasic monohydrate, 1.85 mM octanesulfonic acid, 0.25 mM EDTA (ethylene diaminetetra acetic acid) 0.01% triethylamine, 0.1% perchloric acid, 10%

acetonitrile에 담궜다. 각 시료를 Bio-vortexer (Bartlesvill, OK, USA)로 30초간 균질화하였다. 이를 bradford 방법으로 단백 질 정량 후 micro 17R centrifuge (Micro 17R, Hanil Co. Korea) 로 원심분리(400×g, 15 min)한 후 다시 원심분리 (27,000×g, 30 min) 하였다. 상층액을 채취하여 PVDF filter (target syringe filter, National Scientific, USA:pore size, 0.45 ㎛)를 사용

하여 여과한 후 분석에 사용하였다. 모든 시료는 분석할 때까지 −80°C로 즉시 냉동보관되었다.

2) 표준약물: Dopamine (DA), 3,4-dihydroxyphenyl acetic acid (DOPAC), homovanillic acid (HVA), serotonin (5-HT), 5-hydroxyindoleacetic acid (5-HIAA)를 100 nM 농도로 표준용 액 조제 후 inject vol. 5, 10, 20 μl의 HPLC를 실시하여 얻은 chromatogram으로부터 피크 면적을 구한 후, 이들 면적과 표준용액의 농도를 변수로 한 검량선(Empower 2 software, Waters, MA, USA)을 이용하여 calibration하였다.

3) 분석기기 및 분석방법: 뇌조직 중의 monoamine 및 그 대사산물을 정량하기 위한 mobile phase의 조성은 150 mM sodium phosphate monobasic monohydrate, 1.85 mM octanesul- fonic acid, 0.25 mM EDTA, 0.01% triethylamine, 6% acetonitrile, 4% methanol (pH 3.2)로 하였으며 mobile phase는 0.22 ㎛ GV filter (Durapore membrane filter, Millipore, MA, USA)로 여과하 여 사용하였다. HPLC 장비는 Waters 1525 binary HPLC pump로 0.8 ml/min의 유속으로 흘렸으며, column (nova-pak C18, 3.9×150 mm, 4 μm particle size)과 coulometric detector (ESA; Coulochem II Model 5200A with guard cell model 5020;

300 mV, microdialysis cell model 5014B; E2＋320 mV, E1-100 mV R; 20 nA)를 사용하여 분석하였다.

Table 1. Monoamine and metabolite levels in cortex (COR), hypothalamus (HYP), and hippocampus (HIP).

Brain area group DA (ng/mg prot) DOPAC (ng/mg prot) HVA (ng/mg prot) 5-HT (ng/mg prot) 5-HIAA (ng/mg prot) COR

Control NS37-10 NS37-30 HYP Control NS37-10 NS37-30 HIP Control NS37-10 NS37-30

0.705±0.181 1.655±0.240^a

1.082±0.176

2.529±0.727 6.379±0.926^b

1.758±0.296

0.225±0.075 1.043±0.224^a

0.510±0.307

3.301±1.441 4.156±2.336 1.859±0.425

8.146±2.307 10.825±1.719 2.927±0.727^a

1.567±0.092 2.385±0.669 1.750±0.650

1.234±0.365 2.489±0.532 1.756±0.173

1.290±0.245 2.207±0.483 0.642±0.179

0.453±0.047 0.234±0.086 0.180±0.087^a

1.032±0.376 1.616±0.244 1.680±0.258

3.717±2.085 3.281±0.522 2.222±0.841

1.146±0.165 0.875±0.221 2.223±1.304

2.768±0.371 4.020±0.702 3.226±0.230

11.607±3.510 22.633±4.829 6.714±1.198

4.520±1.399 6.743±0.100 5.598±1.040

Data represent mean±S.E.M. ^ap<0.05, ^bp<0.01 versus control group. ANOVA followed by the post hoc LSD test. DA: Dopamine, DOPAC:

3,4-dihydroxyphenylacetic acid, HVA: Homovanillic acid, 5-HT: 5-hyroxytryptamine (serotonin), 5-HIAA: 5-hydroxyindoleacetic acid.

Fig. 4. Effects of NS37 treatment on the DOPAC/DA, HVA/DA and

S.E.M. ANOVA followed by the post hoc LSD test. *p<0.05 versus control group. DOPAC: 3,4-dihydroxyphenylacetic acid, DA: dopamine, HVA: homovanillic acid, 5-HIAA: 5-hydroxyindoleacetic acid, 5-HT:

5-hyroxytryptamine (serotonin).

Fig. 3. Effects of NS37 treatment on the DOPAC/DA, HVA/DA and

ANOVA followed by the post hoc LSD test. Not significant. DOPA:

3,4-dihydroxyphenylacetic acid, DA: dopamine, HVA: homovanillic acid, 5-HIAA: 5-hydroxyindoleacetic acid, 5-HT: 5-hyroxytryptamine (serotonin).

4. 통계처리

실험결과의 통계처리는 SPSS ver. 13.0의 one-way ANOVA (for Windows OS)를 이용하였으며, LSD (least significant difference) test를 이용해 대조군과의 유의성을 사후 검증 하 였다(p<0.05).

결 과

1. 표준액의 Chromatogram

뇌조직에서의 catecholamines양을 표준화하기 위해 DOPAC,

DA, 5-HIAA, HVA, 5-HT 표준액(100 nM)의 chromatogram을 그린 결과 각각의 retention time은 3.8 min (DOPAC), 4.9 min (DA), 5.7 min (5-HIAA), 8.2 min (HVA), 11.6 min (5-HT)였다 (Fig. 2).

2. Cerebral cortex내 DA와 5-HT 함량 및 대사 변화 Cerebral cortex에서의 catecholamines양을 측정한 결과는 다 음과 같다(Table 1). DA의 함량은 전반적으로 대조군 (0.705±0.181 ng/mg prot)에 비해 NS37 투여시 증가되었으 며[F(2,15)=4.820, p=0.027], NS37-10군(1.655±0.240 ng/mg

Fig. 5. Effects of NS37 treatment on the DOPAC/DA, HVA/DA and

S.E.M. ANOVA followed by the post hoc LSD test. *p<0.05, ^†p<0.01 versus control group. DOPAC: 3,4-dihydroxyphenylacetic acid, DA:

dopamine, HVA: homovanillic acid, 5-HIAA: 5-hydroxyindoleacetic acid, 5-HT: 5-hyroxytryptamine (serotonin).

prot)은 대조군에 비해 유의한 증가를 보였다(p<0.05). 한편 A 대사속도를 나타내는 DOPAC/DA 교체율과 HVA/DA 교 체율(Fig. 3)은 NS37 투여시 감소하는 경향을 나타내었으 나, 통계적으로 유의한 변동을 나타내지 못하였다. 5-HT함 량의 경우 전반적으로 대조군(1.032±0.367 ng/mg prot)에 비 해 NS37 투여시 함량은 증가하고[F(2,15)=1.364, p= 0.290], 5-HIAA/5-HT 교체율(Fig. 3)은 감소하는 경향을 나타내었으 나[F(2,15)=1.581, p=0.243] 통계적으로 유의한 변동을 보 이지 않았다.

3. Hypothalamus 내 DA와 5-HT 함량 및 대사 변화 Hypothalamus에서의 catecholamines양을 측정한 결과는 다 음과 같다(Table 1). DA의 함량은 대조군(2.529±0.727 ng/mg prot)에 비해 NS37 투여시 변화가 관찰되었는데[F(2,15)=

13.326, p=0.001], NS37-10군(6.379±0.926 ng/mg prot)은 대 조군에 비해 유의한 증가를 보였다(p<0.01). DOPAC의 함 량도 대조군(8.146±2.307 ng/mg prot)에 비해 NS37 투여시 변화가 관찰되었는데[F(2,15)=7.414, p=0.007], NS37-30군 (2.927±0.727 ng/mg prot)은 대조군에 비해 유의한 감소를 보였다(p<0.05). 한편 DA 대사속도를 나타내는 DOPAC/DA 교체율(Fig. 4)의 경우 NS37 투여시 감소하였는데[F(2,15)=

4.337, p=0.036], NS37-10, NS37-30군 모두 통계적으로 유의 미한 감소를 보였다(p<0.05). 하지만 HVA/DA 교체율(Fig. 4) 은 NS37 투여시 감소하는 경향을 보였으나 유의한 변동을 나타내지 못했다[F(2,15)=1.613, p=0.237]. 5-HT함량의 경

우 대조군(3.717±2.085 ng/mg prot)에 비해 NS37 투여에 의 한 변화를 관찰할 수 없었으며[F(2,15)=0.491, p=0.623], 5- HIAA/5-HT 교체율(Fig. 4) 또한 유의미한 변화가 없었다 [F(2,15)=0.046, p=0.955].

4. Hippocampus 내 catecholamine 함량 및 대사 변화

Hippocampus에서의 catecholamines양을 측정한 결과는 다 음과 같다(Table 1). DA의 함량은 대조군(0.225±0.075 ng/mg prot)에 비해 NS37 투여시 변화가 관찰되었는데[F(2,15)=

2.611, p=0.111], NS37-10군(1.043±0.224 ng/mg prot)이 대조 군에 비해 유의한 증가를 보였다(p<0.05). HVA 함량도 대 조군(0.453±0.047 ng/mg prot)에 비해 NS37 투여시 변화가 관찰되었는데[F(2,15)=2.624, p=0.110], NS37-30군(0.180±

0.087 ng/mg prot)은 대조군에 비해 유의한 감소를 보였다 (p<0.05). 한편 DA 대사속도를 나타내는 DOPAC/ DA 교체 율(Fig. 5)의 경우 NS37 투여시 감소하였는데 [F(2,15)=

6.379, p=0.012], NS37-10군에서 통계적으로 유의미한 감소 를 보였다(p<0.01). HVA/DA 교체율(Fig. 5) 또한 NS37 투여 시 감소하였는데[F(2,15)=2.729, p=0.102], NS37-10군에서 유 의한 변동을 나타냈다(p<0.05). 5-HT함량의 경우는 대조군 (1.146±0.165 ng/mg prot)에 비해 NS37 투여에 의한 변화를 관찰할 수 없었으며[F(2,15)=0.736, p=0.498], 5- HIAA/5-HT 교체율(Fig. 5) 또한 유의미한 변화가 없었다[F(2,15)=1.883, p=0.191].

고 찰

선행연구(Lee KS et al., 2008)에서 보고 되었던 강제수영 검사에서 연자육의 용매별 추출물들의 부동시간의 감소효 과를 확인하고 그 중 부동자세의 감소 및 수영자세에서 효 과를 나타낸 n-BuOH 분획을 선택하여 추가적으로 H2O과 MeOH의 비율에 따라 5개의 물질을 분리하여 강제수영검 사를 재실시한 후 H2O:MeOH=3:7에서 분리된 물질(NS37) 에서 부동자세 감소 및 등반자세 증가를 보인 결과를 바탕 으로, 흰쥐에게 NS37을 투여시 뇌조직에서의 monoamine neurotransmitter 함량 및 대사의 변화를 구명하기 위해 DA, 5-HT 및 대사산물을 1회에 분석할 수 있는 HPLC 방법을 이용하였다.

NS37 (10 mg/kg)의 투여시 cortex, hypothalamus, hippocampus 내의 DA 함량은 대조군에 비해 의미있게 증가하였으며,

실제 DA 대사속도를 표시해 줄 수 있는 DOPAC/DA 교체 율은 hypothalamus와 hippocampus에서, HVA/DA 교체율은 hippocampus에서 유의하게 감소하였다. 5-HT 함량 및 대사 속도는 통계적인 유의미한 변화가 관찰되지 않았다. 이러 한 결과는 연자육의 항우울 효과가 5-HT의 작용으로 나타 난다는 보고(Kang MK et al., 2005)와 달리, DAergic neuron의 활성화를 통해 부동시간의 감소효과를 나타낸다고 볼 수 있다. DA계에 대한 5-HT와 DA의 상호작용의 기전은 실험 을 통해 증명되었으나(Borsini et al., 1985), Kang MK et al.의 실험에서는 DA 함량을 측정하지 않았으며 우울증 동물모 델의 차이가 있으므로 추후 반드시 검증이 필요하리라 생 각된다. DA와 우울증과의 관련을 설명하는 여러 연구들이 있는데 본 연구와 유사한 동물모델을 이용한 우울증에서 DA와의 연관을 설명하려는 시도들로 DA agonist 투여를 통 해 부동시간 감소 효과를 관찰하였고, haloperidol에 의해 이 런 효과가 역전됨을 관찰하였다(Duterte et al., 1988). 우울증 의 다른 동물모델인 sucrose consumption model을 통해 삼환 계 항우울제 대신 D1 수용체 antagonist인 SCH-23390 혹은 D2 수용체 antagonist인 sulpiride를 주면 항우울제에 의해 개 선된 행동이 역전됨을 관찰하였으며 삼환계 항우울제의 작용이 DA계의 활성화에 있음을 제시했다(Sampson et al., 1990). DA과 우울증과의 관계를 설명하는 임상적 증거로서 몇 가지 우울증 유형에 있어 강력한 DA계의 개입의 증거 가 있고, Parkinson병과 우울증과의 증상에 있어서의 유사 성, 계절성 정동장애의 DA계의 이상 등을 들 수 있다 (Brown et al., 1993). 생화학적 증거로서 자살을 시도했던 우 울증 환자를 대상으로 저하된 DA 회전율을 시사하는 뇌척 수액에서의 HVA 연구(Gjerris et al., 1987; Roy et al., 1992), DA 대사물질 연구, 약리학적인 증거로서 우울증의 치료에 있어서 DA계에 영향을 끼치는 항우울제의 효과 등이 연구 되어져 있고(Barber et al., 1985; Wolfe et al., 1990), 정신병적 우울증에서 dopamine-ß-hydroxylase의 활성도가 감소된 것을 관찰하였다(Rihmer et al., 1990). 5-HT계도 연관되어있다는 연구들이 있는데 5-HT1B 수용체 agonist가 desipramine으로 인한 부동시간 전소효과를 역전시킨다고 하였고(Cervo et al., 1989), 선택적 5-HT1A 수용체 agonist의 DA transmission 의 활성화를 통해 부동시간 감소효과를 관찰했었고 (Chojnacka et al., 1991), 5-HT1C 수용체 antagonist가 imipramine에 의한 부동시간 감소효과를 차단한다는 것을 보고하였다(Borsini et al., 1991).

최근에서 천연물을 이용한 항우울제 개발을 위해 많은

연구가 이루어지고 있다. 이 중 약 2000년 전부터 상처치 유 등에 널리 사용되어 온 Hypericum perforatum이라는 식물에 서 추출한 St. John’s Wort 약품이 기존 항우울 약물을 대체 할 수 있는 효과를 가지고 있으면서도 부작용이 적음이 밝 혀지면서 환자를 대상으로 한 대규모 Cohort 연구가 이루 어지고 있고(Linde et al., 2008), 한랭 유영 스트레스 후 소요 산을 투여 받은 백서는 대조군에 비해 prefrontal cortex와 hypothalamus에서 DA의 증가가 관찰되었으며 hippocampus 에서는 5-HT의 유의한 증가가 있다는 보고가 있었다(Lee JH et al., 1998). 본 연구에서 살펴본 연자육내 구성물질의 항우울 효과를 보면 이들 뇌부위에서 비록 5-HT의 변동은 관찰되지 않았으나, DA의 함량 증가 및 대사속도 감소를 나타냈기에 연자육이 항우울작용을 갖는 물질을 포함하고 있을 가능성을 시사한다.

최근 급격히 발달한 뇌 imaging을 통한 해부학적 연구는 제한적이나마 많은 뇌 영역들이 우울증의 다양한 증세를 분담하고 있음을 나타낸다(Dranovsky et al., 2006; Duman et al., 2006). 예를 들어 prefrontal/cingulated cortex, hippocampus, striatum, amygdale, thalamus, hypothalamus 등의 뇌 영역에서 기능적 변화가 우울증 발현과 상관관계를 보이고 이는 전 통적인 해부학적 연구결과와 많이 일치하는 결과로서 이 들 뇌 영역들이 우울증 연구의 주요 부위가 된다(Nestler et al., 2006). 우울증 episode가 많은 경우 다양한 형태의 stress 가 있는 정황에서 일어난다는 점은 비록 stress가 우울증을 일으키는 충분조건으로 작용하지 않을지라도 우울증 발현 에 중요한 역할을 할 수 있다는 것이다. 생체에 가해지는 수많은 stress 자극은 혈중과 뇌조직 각 부위에서 DA를 포 함한 neurotransmitter의 대사변화를 유발하는 것으로 알려 져 있는데(Murrin et al., 1975; LeBlanc et al., 1979; Dimsdale et al., 1980) 특히 stress에 의한 정서변화와 관련된 mesocortical tract와 mesolimbic tract에 관한 연구가 많이 진행되어 외부 자극시 이들 조직에서 DA대사가 항진되어 있음이 보고되 었으며(Murrin et al., 1975; Thirry et al., 1976) dopamine reuptake도 증가된다고 한다(Gilad et al., 1986). 또한 serotonin 의 합성과 분비가 증가되었음을 보고하였다(Kennet et al., 1987). 그러나 이러한 stress에 의한 neurotransmitter의 대사 변화는 종간 또는 조직간의 변화가 다양하고 stress의 종류 와 시간에 따라 많은 차이를 보임으로써(Cabib et al., 1988), 특히 stress 자극시 자주 관찰되는 운동성 저하와 관련될 것 으로 생각되는 여러 neurotransmitter의 변화에 대하여는 아 직 많은 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다.

본 연구의 결과를 볼 때 연자육의 NS37 추출물 투여시 DA의 함량증가 및 대사속도 감소는 이전 연구(Lee KS et al., 2008)에서 관찰되었던 강제수영검사에서 부동자세 감소와 등반시간 증가 등 운동성의 증가를 뒷받침할 수 있는 근거 가 될 것으로 생각된다. 따라서 연자육의 항우울 효과는 NS37추출물이 DA계를 주요 매개체로 그 기능이 발현되는 것이라 할 수 있다. 하지만 운동성과 직접적으로 관련된 striatum에서의 DA 변화에 대해서 살펴보지 못하였고, 등반 자세의 증가는 NE의 증가를 의미하는 것으로 알려져 있으 므로(Deussing. 2006), 본 연구에서 살펴본 결과 외에 다양한 뇌부위별 neurotransmitters의 변화 및 관련성에 대한 추가 연구가 진행되어야 할 것이다.

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= 국문초록 =

선행 연구에서 연자육 추출물 중 강제수영 검사를 통해 항우울 효과를 검증하여 가장 뛰어난 결과를 보인 NS37 (n-BuOH 추출물의 추가 분획물, H2O：MeOH=3：7)의 항우울 효과 기전을 규명하고자, HPLC-ECD 시스템을 이용하 여 뇌의 우울증 신경회로로 알려진 대뇌피질-시상하부-해마의 부위별 세로토닌과 도파민의 함량을 조사하고 이들 대사산물의 측정 및 대사속도를 검토하였다. 연구 결과 NS37-10 (10 mg/kg)군에서 대뇌피질, 시상하부, 해마에서 도 파민의 유의한 증가 및 시상하부, 해마에서 도파민 교체율의 유의한 감소를 나타냄으로써 항우울 효과를 확인하였 다.

중심단어: 연자육, 항우울 효과, HPLC, 세로토닌, 도파민

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