초고속활성 탐색법을 활용한 신경보호 효능 천연물 소재 탐색 연구
Discovery of a neuroprotective natural product by high throughput screening
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초록
글루타메이트 유도 산화 스트레스는 신경 세포 사멸의 주요 원인이다. 산화 스트레스는 반응성 산소종(ROS) 매개 세포 사멸 및 MAPK 활성화의 상위 신호전달체계인 세포의 Ca2+ 농도를 증가시킨다. 따라서항산화 물질는 산화 스트레스로 인한 신경 세포 사멸에 대한 신경 보호 물질로 활용될 수 있다. 천연 제품에는 플라보노이드, 폴리페놀 등을 포함한 많은 항산화성 분자들이 포함되어 있다. 초고속활성탐색법은 짧은 시간 내에 생리활성물질을 발굴할 수 있는 가장 효과적인 접근 방식이다. 특히천연물은 그 활성을 평가하는데 필요한 많은 종류의 화학성분을 포함하고 있다. 본 연구에서는 신경세포 보호 천연물을 발굴하기 위해 초고속활성탐색법 활용했다. 본 연구에서는 한국에서 얻은 80 가지 천연물 추출물로부터 초고속활성탐색을 통해 신경세포를 보호하는 특성을 가진 3가지 천연물을 확인했다. 신경세포 보호 천연물 추출물을 확인하기 위해 생쥐의 해마에서 유래된 신경세포인 HT22 세포에 글루타메이트를 사용하여 신경세포에 독성유발하는 모델을 활용했다. 본 연구에서는 초고속 활성탐색을 통해 백화사설초, 수양버들 및 비수리가 신경세포를 보호하는 효능을지닌 천연물로 확인되었다.
Abstract
Glutamate induced oxidative stress is major cause of neuronal cell death. Oxidative stress increases cellular Ca2+ concentration which is upstream of reactive oxygen species (ROS) mediated apoptosis, and MAPK activation. Therefore, antioxidant spices can be utilized as neuroprotective materials against oxidative stress induced neuronal cell death. Natural products contain many anti-oxidant molecules including flavonoids, polyphenols and etc. High through put screening (HTS) enables the identification of biologically active molecules within a short period. In particular, natural products include many kinds of chemical components that are required to evaluate their activity. The present study used HTS combined with high content screen to identify neuroprotective natural products. We identified three natural products which possess neuroprotective properties using high through put screening from 80 natural product extracts obtain from South Korea. We used glutamate-induced neurotoxicity in HT22 hippocampal neuronal cells to identify neuroprotective natural product extracts. In this screening, Hedyotidis Herba was identified as neuroprotective material with more than 80% cell viability at 16.6 ㎍/ml. Salix babylonica L showed 100% cell viability at 50 ㎍/ml. Lespedeza cuneate G. Don showed 80% cell viability at 50 ㎍/ml. Further research on the mode of action of these natural product extracts is underway.
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