St John's wort (Hypericum perforatum) diminishes cognitive impairment caused by the chronic restraint stress in rats (2005)

https://doi.org/10.1016/j.phrs.2004.08.007

 

해당 논문은 스트레스에 의한 기억력 손상에 대해 세인트 존스 워트(Hypericum perforatum)가 긍정적 영향을 미칠 수 있는지에 대한 실험을 수행했다. 세인트 존스 워트는 항우울제로 많이 알려져 있으며, 중등도 우울증 치료에 효과가 있는 것으로 입증되었다. 본 연구는 세인트 존스 워트가 스트레스 상황에서 인지 기능을 보호할 수 있는지 확인하고자 하였다.

 

주요 내용 요약

1. 기억력 보호 효과

   • 스트레스와 코르티코스테론을 받은 쥐는 기억력이 저하되었지만, 세인트존스워트를 병행 투여한 경우 이러한 기억력 손상이 크게 완화되었다.
   • 세인트존스워트 단독 투여군에서는 기억력 향상 효과도 관찰되었다.

2. 행동 변화

   • 오픈 필드와 플러스 미로 테스트 결과, 세인트존스워트나 스트레스가 쥐의 불안 수준이나 기본 운동 능력에 큰 영향을 미치지 않음을 확인했다.

3. 세인트존스워트의 보호 메커니즘

   • 스트레스와 고농도의 코르티코스테론은 뇌의 신경전달물질과 뇌 구조에 부정적인 변화를 유발하지만, 세인트존스워트는 이를 억제해주는 역할을 했다.
   • 특히 도파민과 세로토닌 조절에 긍정적인 영향을 미치며, 기억 손상 예방에 도움이 되는 것으로 보인다.

 

연구 방법

1. 대상

• 동물: 2개월 된 수컷 Wistar 쥐 120마리
• 조건: 쥐는 온도(23°C)와 습도(50–60%)가 조절된 환경에서 관리됨
• 조명: 12시간 주기로 빛과 어둠을 번갈아가며 제공 (오전 7시 조명 시작)
• 음식과 물: 실험 기간 동안 자유롭게 제공

2. 실험군 구성

• 대조군: 스트레스나 약물 투여 없이 정상적인 상태 유지
• 스트레스군: 만성 억제 스트레스(매일 2시간, 21일간) 부여
• 코르티코스테론 투여군: 5 mg/kg의 코르티코스테론을 매일 21일간 투여
• 세인트 존스 워트 투여군: 350 mg/kg의 세인트 존스 워트를 매일 21일간 투여
• 세인트 존스 워트 + 스트레스 병행군: 스트레스와 세인트 존스 워트를 병행하여 투여
• 세인트 존스 워트 + 코르티코스테론 병행군: 코르티코스테론과 세인트 존스 워트를 병행하여 투여

3. 약물 투여 및 스트레스 처리

• 세인트 존스 워트: 하루 1회 350mg/kg을 경구 투여
  • 용제: 물에 희석한 2% 카르복시메틸셀룰로스(CMC) 사용
• 코르티코스테론: 하루 1회 5mg/kg을 피하 주사로 투여
  • 용제: 10% 에탄올로 희석한 후 주사
• 만성 억제 스트레스: 매일 2시간씩 21일간 플라스틱 튜브에 쥐를 고정하여 움직임 제한

4. 행동 테스트

• 객체 인식 테스트 (Object Recognition Test)

  • 목적: 비공간적 기억력 평가
  • 방법: 실험 상자 안에 익숙한 물체와 새로운 물체를 배치해 쥐가 새로운 물체에 더 많은 시간을 할애하는지 관찰
  • 측정 항목: 새로운 물체와 익숙한 물체에 대한 탐색 시간의 차이(B – A’)

• 수중 미로 테스트 (Morris Water Maze)

  • 목적: 공간적 기억과 학습 능력 평가
  • 방법: 원형 수조에서 숨겨진 탈출 플랫폼의 위치를 기억하여 찾아내는 능력을 측정
  • 훈련 기간: 4일 동안 1일 4회씩 훈련
  • 측정 항목: 탈출 플랫폼에 도달하는 시간(잠재기) 및 기억 테스트에서 플랫폼 위치로 가는 속도

• 오픈 필드 테스트 (Open Field Test)

  • 목적: 실험 처치가 쥐의 운동 능력에 미치는 영향을 평가
  • 방법: 정해진 구역 안에서 쥐가 얼마나 많은 구역을 이동하고 사물을 탐색하는지 관찰
  • 측정 항목: 이동 횟수, 사물 접근 횟수

• 플러스 미로 테스트 (Elevated Plus Maze)

  • 목적: 불안 수준 평가
  • 방법: 쥐가 열린 팔과 닫힌 팔을 선택하여 머무는 시간을 측정해 불안 수준을 평가
  • 측정 항목: 열린 팔에 머무는 시간과 진입 횟수

 

 

그래프 설명

1. Object Recognition Test (Memory)

   • B - A' 차이 값: 이 값은 쥐가 새로운 물체에 더 큰 관심을 보일수록 높게 나타난다. 세인트 존스 워트를 단독 또는 병행 투여한 그룹에서 이 값이 높게 나타났으며, 이는 기억력 향상 효과를 보여준다. 반대로 스트레스나 코르티코스테론을 투여한 그룹에서는 값이 낮거나 음수로 나타나 기억력 저하가 관찰되었다.

2. Water Maze Test (Spatial Memory)

   • 플랫폼 도달 시간: 쥐가 물속에 숨겨진 플랫폼을 찾는 데 걸린 시간이다. 시간이 짧아질수록 공간 기억력이 향상된 것으로 볼 수 있다. 대조군과 세인트 존스 워트를 투여한 그룹에서는 플랫폼 도달 시간이 점점 감소했지만, 스트레스와 코르티코스테론을 투여한 그룹에서는 감소 폭이 적거나 일정한 패턴을 보였다. 세인트 존스 워트를 병행 투여한 그룹에서는 스트레스나 코르티코스테론으로 인한 기억력 저하가 억제되었다.

3. Open Field Test (Locomotor Activity)

   • Crossings, Rearings, Bar Approaches: 쥐의 이동 및 탐색 활동 수로, 각 그룹 간 큰 차이는 보이지 않았다. 이는 세인트 존스 워트나 스트레스 처치가 쥐의 기본 운동 능력에는 영향을 미치지 않음을 의미한다.

4. Elevated Plus Maze Test (Anxiety)

   • Open Arm Entries: 불안을 평가하는 지표로, 열린 팔에 머무르는 횟수가 많을수록 불안이 적음을 나타낸다. 전체 그룹에서 큰 차이는 보이지 않았으며, 이는 세인트 존스 워트가 불안 수준에 미치는 영향이 크지 않음을 시사한다.

 

연구 결과

1. 객체 인식 테스트 결과

• 세인트 존스 워트 단독 투여군: 기억력 개선 효과가 가장 뚜렷하게 나타남
  • 새로운 물체에 대한 탐색 시간이 대조군에 비해 유의하게 증가
• 스트레스군 및 코르티코스테론 투여군: 기억력 저하가 관찰됨
  • 새로운 물체보다 익숙한 물체에 머무는 시간이 증가 (네오포비아, 낯선 것에 대한 두려움 현상)
• 세인트 존스 워트 병행군 (스트레스 + 세인트 존스 워트, 코르티코스테론 + 세인트 존스 워트): 기억력 손상 예방 효과 확인

2. 수중 미로 테스트 결과

• 대조군 및 세인트 존스 워트 투여군: 플랫폼 위치 기억에 유의미한 향상
  • 훈련 기간 동안 점차 탈출 시간을 줄여가는 학습 효과 확인
• 스트레스군 및 코르티코스테론 투여군: 플랫폼 도달 시간 증가로 학습 및 기억 저하 확인
• 세인트 존스 워트 병행군: 스트레스와 코르티코스테론에 의해 발생한 기억력 손상이 예방됨

3. 오픈 필드 및 플러스 미로 테스트 결과

• 전체 실험군: 세인트 존스 워트나 스트레스가 쥐의 운동 능력이나 불안 수준에 큰 영향을 미치지 않음
  • 이는 세인트 존스 워트가 기억력에 영향을 미치는 메커니즘이 운동 및 불안 요소와는 무관하다는 점을 시사함

4. 세인트 존스 워트의 보호 메커니즘

• 스트레스와 코르티코스테론으로 인한 뇌 손상 보호: 세인트 존스 워트는 코르티코스테론 수준을 정상화시키고, 신경전달물질(세로토닌 및 도파민) 조절에 긍정적 영향을 미쳐 기억 손상을 예방함
• 신경 보호 효과: 세인트 존스 워트는 NMDA 수용체와 GABA 수용체의 과도한 활성화를 억제해 과도한 칼슘 유입을 방지하며, 이는 신경 손상 예방에 중요한 역할을 함

 

연구 결론

세인트 존스 워트는 스트레스로 인한 인지 기능 저하를 억제하고, 나아가 기억력을 향상시키는 효과를 보였다. 기존 항우울제와 유사한 효능을 가지면서도 부작용이 적어, 만성 스트레스로 인한 기억력 저하 예방에 안전하고 유용한 선택지가 될 수 있다.

 

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