장기 기억력 관장하는 LPT 기능 활성화 유도해
‘황제의 보약’이라고 알려진 공진단은 최근 일본 하토야마 총리 부인 미유끼 여사가 먹고 감사의 표시를 했다고 해서 화제를 모은 바 있는 유명한 한약복합 처방약이다. 공진단(拱辰丹)은 선천적인 원기를 돕고 수승(水昇) 화강(火降)이 잘 되도록 함으로써 백병을 낳게 한다고 하여 세간에서 관심이 가장 많은 한약 가운데 하나로 알려져 있다.
특히 현대인들의 삶의 질을 가장 낮추는 강한 스트레스를 극복하는 힘을 길러주거나, 피로 회복 및 노화를 지연시켜 준다고 알려져 장년층이 많이 사용하고, 중풍 및 치매를 포함한 퇴행성 뇌질환 예방 및 지연을 목적으로 널리 쓰여 왔다. 공진단은 구성 약재인 녹용, 당귀, 산수유 및 사향을 세말하여 만들고, 이를 근간으로 하여 특정 목적에 따라 약재를 더 첨가하기도 한다.
이러한 다빈도 약물이고 임상에서 매우 중요한 약물인데도 아직까지 국제적으로 인정받는 국제 1급 논문에는 공진단 처방의 생리활성에 대한 연구는 거의 진행되어 있지 않았다. 그리하여 본 연구그룹(경희대 동서의학대학원 김선여 교수팀)은 이미 소아 발달장애인 재활을 목표로 다년 간 공진단 처방 가감방을 이용하여 신경발달 장애인을 진료하는 S한의원으로부터 공진단 제제(희망단)를 제공받아 공진단의 신경 성장인자 유도 및 대체 활성을 확인하고 나아가 덱사메타손(dexamethasone)으로 신경세포의 사멸을 유도한 후 공진단을 처리하였을 때 장기 기억 강화(long-term potentiation) 및 새로운 사물에 대한 집중력 실험을 통하여 학습 개선과 같은 행동학적 연구를 실시하였다.
“국제적 학술지가 공진단이 기억력 및 집중력 등 학습능력 강화에 효과가 있다는 사실을 인정한 건, 한의약 세계화의 청신호다”
신경 성장인자(Nerve Growth Factor, NGF)는 1966년에 Levi-Montalcini에 의해 처음 발견된 내인성 물질로, 신경세포의 생존과 분화를 촉진하는 것으로 알려져 있다. 또한 기억의 증강 및 학습능력에도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 연구되고 있다. 그러므로 허혈성 뇌질환, 파킨슨병 및 알츠하이머병과 같은 퇴행성 신경질환에 따른 뇌세포 사멸의 치료방법에 대한 연구에도 중요한 인자로 응용되고 있다. 그러나 NGF가 분자량이 매우 큰 물질이기 때문에 혈관-뇌 장벽을 통과하지 못하므로, 신경 성장인자를 이용한 치료에 있어서 외과적 수술을 동원하여 신경 성장인자를 뇌에 직접 주입해야만 하는 등과 같은 문제점을 갖고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구팀은 수년 간 신경 성장인자와 유사한 활성을 가지는 물질 또는 신경 성장인자의 분비를 유도하는 문질을 찾는 시도를 천연물 유래 물질 즉 맥문동, 참취 및 백강잠 등을 대상으로 연구하여 이미 국제적인 학술지에 보고한 적이 있다.
이번 본 연구팀의 연구결과로는 공진단 시료 처리 시 PC12 세포주의 축색돌기 성장을 증강시켰고(도1), 뇌성상세포주에서 신경성장인자(NGF) 분비를 촉진하였다(도2). NGF는 뇌 내 인지기능을 실질적으로 주관하는 뉴런이 생존하는데 매우 중요한 인자로 뇌신경축삭돌기가 증강되면 뉴런 간 네트워크가 넓어져 인지능력이 향상된다고 볼 수 있다. 뿐만 아니라 구금 스트레스(immobilization stress)에 의한 신경세포 사멸이 유도된 쥐에 공진단을 경구투여한 결과 신경세포의 생존이 증가됨을 확인하였다.
또한 임상에서 사용되고 있는 다빈도 약물인 덱사메타손은 이미 신경세포 사멸을 유도하는 부작용을 발생한다고 알려져 있다. 본 연구팀은 덱사메타손을 쥐의 뇌 내 해마조직에 주입한 뒤 공진단을 처리함으로써, 장기 기억력을 관장하는 LPT(long-term potentiation, 절전섬유에 짧고 반복적인 자극을 장기간 가할 때 절후섬유의 반응이 증강되는 현상) 기능이 유도된다는 사실을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 공진단을 경구 투여한 쥐는 인지기능 및 학습 집중력이 향상됨을 novel object test 실험을 통하여 확인하였다.(도3)
우리의 연구결과에서는 공진단이 NGF를 조절하고 뇌 해마조직의 신경세포 생존 및 LTP를 증가시키고 기억 저장 및 학습과 관련된 행동증상을 개선시키는 복합적인 효능을 나타냈다. 이러한 공진단의 복합적인 뇌신경 보호효과는 NGF 조절 활성으로 기인되는 것으로 추정된다. 물론 공진단 구성 약재인 당귀와 녹용의 성분 중 lecithin과 콜린 등이 함유되어 있는데 이들의 기억 개선 및 기억과 관련된 신경전달물질의 전구체이므로 NGF 이외의 본 연구에서 밝히지 않은 다른 기전들도 작용하여 상승효과를 나타냈다고 판단된다. 더불어 당귀에 존재하는 비극성 성분이 스콜폴라민과 사이클로헥사마이드로 유도된 기억력 장애를 개선한다는 사실도 이미 보고되고 있다.
“좋은 처방일지라도 제조 및 복용방법 등에 따라 부작용이 있을 수도 있는 만큼 전문가 처방을 받아야 효능을 극대화할 수 있다”
이러한 연구를 통하여 이미 한의원에서 많이 응용되는 단순 보약으로만 알려진 공진단(供辰丹) 처방이 NGF 활성화 증강 및 유도, 신경세포 사멸 억제작용을 통하여 기억력 및 집중력과 같은 학습능력 강화에 효과가 있다는 사실을 과학적으로 구명함으로써 국제적인 잡지에서 인정하였다는 측면에서 그 의미를 찾을 수 있다.
마지막으로 주의할 사항으로는 이러한 우수한 효능을 갖는 매우 좋은 처방이라고 하더라도 투여 용량, 원료의 질, 제조 및 복용법 등에 따라 부작용이 있을 수도 있기 때문에 필요시 전문가의 도움을 받아 복용하는 것이 부작용도 줄이고 효능 또한 극대화할 것으로 생각된다.
김선여/ 경희대 동서의학대학원 약학과 교수