Effects of noopept on cognitive functions and pubertal process in rats with diabetes (2019)

https://doi.org/10.1016/j.lfs.2019.116698

 

해당 논문은 누펩트가 제1형 당뇨병(T1DM)을 앓는 사춘기 전 쥐 모델에서 혈당 조절, 사춘기 진행, 인지 기능 및 생식 건강에 미치는 영향을 분석한 결과를 담고 있다. 누펩트는 인슐린 치료와 병용했을 때 특히 긍정적인 효과를 보였으며, 사춘기 당뇨 환자의 건강 관리에 있어 새로운 치료 옵션으로 주목받고 있다.

 

주요 내용 요약

1. 혈당 조절

• 누펩트 단독 투여: 당뇨병 모델에서 혈당 감소 효과가 관찰되었으나 정상 수준까지 회복되지는 않음
• 누펩트와 인슐린 병용: 병용 요법은 혈당을 대조군(정상 수준)에 가깝게 조절하며, 인슐린 단독 요법보다 더 뛰어난 효과를 보임

2. 체중 변화

• 당뇨병 대조군: 체중 증가가 제한적으로 나타나며, 대사 불균형이 관찰됨
• 누펩트 단독 및 병용 투여군: 체중 증가가 대조군(정상)과 유사한 수준으로 안정화되며, 대사 균형 유지에 긍정적인 효과를 보임

3. 사춘기 진행

• 당뇨병 대조군: 사춘기 지연이 관찰되며 생식 건강에 부정적인 영향을 미침
• 누펩트 투여군: 사춘기 진행이 정상 수준으로 회복되며, 생식 건강과 관련된 호르몬(GnRH) 활성화가 관찰됨

4. 인지 기능 및 신경 보호

• 신경 손상: 당뇨병으로 인한 해마 내 신경 세포 손상이 누펩트 단독 및 병용 투여로 크게 감소
• 인지 기능: Morris Water Maze 테스트에서 학습 및 기억 능력이 누펩트와 인슐린 병용 요법으로 정상 수준에 가깝게 회복

5. 생식 건강

• 조직 보호: 당뇨병으로 인해 관찰된 고환 조직 손상 및 세포 퇴행이 누펩트 투여군에서 유의미하게 개선됨
• 누펩트와 병용 요법: 생식 상피 세포 두께와 세뇨관 직경이 대조군 수준으로 회복됨

6. 호르몬 및 신경영양인자

• GnRH: 누펩트는 생식축 활성화에 긍정적인 영향을 미치며, 생식 관련 호르몬 수치를 안정화
• NGF, BDNF: 누펩트 투여군에서 신경영양인자 농도는 크게 변화하지 않았지만, 장기적인 신경 보호 가능성을 시사

 

연구 방법 (Methodology)

1. 실험 대상

• 동물 모델: 28일령 수컷 Sprague-Dawley 래트 60마리

• 집단 구성: 6개 실험군으로 분류 (각 그룹 10마리)

  1. 대조군 (정상 상태)

  2. 당뇨병 대조군

  3. 누펩트 단독 투여군

  4. 당뇨병+누펩트 투여군

  5. 당뇨병+인슐린 투여군

  6. 당뇨병+누펩트+인슐린 병용 투여군

2. 당뇨병 유도

• 방법: Streptozotocin(STZ) 50mg/kg을 복강 주사하여 당뇨병 유도

• 혈당 측정: STZ 투여 후 3일째, 공복 혈당이 200mg/dL 이상인 경우 당뇨병으로 간주

3. 약물 투여

• 누펩트: 0.5 mg/kg, 14일간 복강 주사

• 인슐린: 1 IU (long-acting insulin detemir), 14일간 복강 주사

• 병용 요법: 누펩트와 인슐린 동시 투여

4. 평가 항목

1. 혈당 및 체중 변화 측정

   • 측정일: 실험 0일, 3일, 10일, 17일

2. 사춘기 진행 평가

   • 사춘기 도달 여부: 생식기(귀두-음경) 분리 여부를 매일 관찰

3. 인지 기능 평가

   • Morris Water Maze 테스트를 통해 학습 및 기억 능력 평가

   • 학습 기간 4일, 탐색 테스트 1일 시행

4. 조직학적 분석

   • 신경 조직: 해마(hippocampus) 및 시상하부 조직의 신경 세포 손상 및 밀도 분석

   • 생식 조직: 고환의 조직학적 변화를 관찰 (세포 퇴행, 세포 간질 부종 등)

5. 호르몬 및 신경영양인자 측정

   • 혈청 호르몬: FSH, LH, GnRH

   • 해마 내 신경영양인자: NGF, BDNF

 

 

그래프 설명

1. Blood Glucose Levels Over Time (혈당 변화 그래프)

• 그래프 요약

  • 시간 경과에 따른 각 그룹의 혈당 변화를 비교하였다.
  • Control (대조군): 정상 혈당 수준을 안정적으로 유지
  • Diabetes Control (당뇨병 대조군): 높은 혈당을 유지하며 혈당 조절 실패
  • Noopept Control (누펩트 대조군): 정상 혈당 범위 내에서 약간의 감소 효과
  • Diabetes+Noopept (당뇨병+누펩트군): 혈당이 감소했으나, 완전한 정상화는 아님
  • Diabetes+Insulin (당뇨병+인슐린군): 혈당이 감소했으나, 안정적으로 유지되지 않음
  • Diabetes+Noopept+Insulin (당뇨병+누펩트+인슐린 병용군): 혈당이 가장 정상에 가까운 수준으로 회복

• 누펩트와 인슐린을 병용했을 때 혈당 조절이 가장 효과적임을 보여준다.

2. Weight Change Over Time (체중 변화 그래프)

• 각 그룹의 체중 증가량을 비교하였다.

  • Control (대조군): 가장 안정적으로 체중 증가
  • Diabetes Control (당뇨병 대조군): 체중 증가가 제한적
  • Noopept Control (누펩트 대조군): 정상 범위에서 안정적 체중 증가
  • Diabetes+Noopept (당뇨병+누펩트군): 체중 증가가 비교적 안정적이나, 정상보다 낮음
  • Diabetes+Insulin (당뇨병+인슐린군): 체중 증가가 제한됨
  • Diabetes+Noopept+Insulin (당뇨병+누펩트+인슐린 병용군): 체중 증가가 대조군과 유사하게 회복

• 누펩트와 인슐린 병용 치료가 체중 감소를 방지하며 대사 균형을 개선하는 데 효과적임을 시사한다.

3. Degenerated Neurons in Hippocampus (퇴행성 신경 세포 수 그래프)

• 해마 내 퇴행성 신경 세포의 수를 비교하였다.

  • Control (대조군): 최소한의 신경 손상
  • Diabetes Control (당뇨병 대조군): 가장 많은 신경 손상
  • Noopept Control (누펩트 대조군): 신경 손상 수준이 낮음
  • Diabetes+Noopept (당뇨병+누펩트군): 신경 손상 감소 효과
  • Diabetes+Insulin (당뇨병+인슐린군): 신경 손상은 감소했으나 여전히 존재
  • Diabetes+Noopept+Insulin (당뇨병+누펩트+인슐린 병용군): 신경 손상이 가장 효과적으로 줄어듬

• 누펩트는 당뇨병성 신경 손상을 효과적으로 방지하며, 인슐린과 병용 시 그 효과가 극대화됨을 보여준다.

 

연구 결론

누펩트는 사춘기 제1형 당뇨병 환자에서 혈당 조절, 신경 보호, 생식 기능 정상화 등 다방면에서 긍정적인 영향을 미칠 수 있는 치료 옵션으로 유망하다. 특히 인슐린 요법과 병용했을 때 그 효과가 극대화되며, 장기적인 합병증 예방에도 기여할 수 있다. 앞으로 누펩트의 안전성과 효과를 더 깊이 검증하기 위한 추가적인 임상 연구가 필요하다.

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