파슬리, 백리향, 카모마일, 고추에서 발견되는 성분인 아피제닌(apigenin)이 뉴런 형성을 향상시키고 뇌세포 사이의 연결도 강화시키는 것으로 나타났다. 브라질 IDOR(D`Or Institute for Research and Education), Rio de Janeiro 연방대학, Bahia 연방대학의 공동 연구팀이 아피제닌의 이러한 놀라운 효과를 확인하여 ‘Advances in Regenerative Biology’ 최신호에 논문으로 발표했다.

이전에 실시된 동물 시험 결과들에서 아피제닌과 동일한 화학 물질 그룹에 속하는 플라보노이드(flavonoids) 계열의 물질들이 기억과 학습에 좋은 효과를 나타내는 것으로 보고되었다. 또한 다른 여러 연구들에서도 플라보노이드들이 뇌의 기능을 보존하고 향상시키는 효과가 있는 것으로 나타났다. 이처럼 플라보노이드의 뇌의 건강에 대한 효과는 완전히 새로운 아이디어는 아니지만 이번 연구에서는 처음으로 아피제닌의 사람의 세포에 대한 효과를 직접 보여주었으며, 이러한 효과를 내는 기작도 규명했다는 점에서 의미가 있다.

연구팀은 실험실에서 배양되는 사람의 줄기세포에 아피제닌을 처리한 후에 25일이 경과한 후에 세포가 뉴런으로 변환된 것을 확인했다. 한편 위약이 처리된 대조군에서는 이런 뉴런으로의 변환이 나타나지 않았다. 연구팀은 nestin이라는 뉴런 표지자 숫자의 증가를 확인하여 이러한 아피제닌의 효과를 확인했다. 그 외에도 아피제닌은 TUBB3(β-tubulin-III), MAP2(microtubule-associated protein 2), PSA-NCAM(polysialylated-neural cell adhesion molecule), synapsin 1, neurofilament, CHAT(choline acetyltransferase), GAD1(glutamate decarboxylase), parvalbumin 등의 뉴런 표지자 발현을 유도했다고 한다. 더하여 뉴런에 아피제닌을 처리한 후에는 뉴런들 사이에 보다 강하고 복잡한 연결이 형성되는 것으로 나타났다. 이번 연구를 주도한 Stevens Rehen 박사는 “뉴런 사이의 강력한 연결은 뇌 기능 유지, 기억 통합, 학습과 같은 업무에서 핵심적인 역할을 한다”고 밝혔다.

이어진 추가 연구에서 연구팀은 아피제닌이 에스트로겐 수용체에 결합하는 형태로 작용하는 것을 규명했다. 이 물질이 에스트로겐 수용체에 결합함으로써 신경계의 발달, 성숙, 기능, 가소성을 향상시킨다고 한다. 아피제닌은 레티노산 수용체(RAR) A와 B 및 레티노 X 수용체(RXR) G의 발현 유도에 따른 세포 분화를 유도했지만 RARG1이나 RXRB에는 영향을 주지 않았다. 더하여 아피노젠의 신경 분화 유도는 RAR의 저해로 크게 감소했다. 아피노젠의 처리는 뉴런의 시냅스 발생도 촉진시켰다.

호르몬의 일종인 에스트로겐은 정신분열증, 우울증, 알츠하이머병, 파킨슨병과 같은 정신 및 퇴행성 신경질환 발생을 늦추는 것으로 알려져 있다. 그러나 에스트로겐 기반 치료법은 에스트로겐 의존성 종양 발생 위험을 높이고 심혈관계 문제를 유발시킬 수 있다는 점에서 이용에 제한이 발생하고 있다.

연구팀은 아피제닌을 퇴행성 신경질환에 대한 미래의 치료법에서 보완 및 대체 요법으로 이용할 수 있을 것으로 믿고 있다. 더하여 실험실에서 뉴런의 분화에도 이용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. Rehen 박사는 “우리는 이 물질의 연구를 위한 새로운 길을 보였다. 더하여 일부 음식에서는 플라보노이드가 다량 함유되어 있기 때문에, 이들이 뉴런의 형성에 영향을 주고 뇌의 의사소통을 향상시킬 수 있을 것으로 추측하고 있다”고 밝혔다.

그림설명: 대조군(a) 대비 아피제닌이 투여(b)된 뉴런의 시냅스 형성 증가

Journal Reference: Cleide S. Souza, Bruna S. Paulsen, Sylvie Devalle, Silvia Lima Costa, Helena L. Borges, Stevens K. Rehen. Commitment of human pluripotent stem cells to a neural lineage is induced by the pro-estrogenic flavonoid apigenin. Advances in Regenerative Biology, 2015; 2 (0) DOI: 10.3402/arb.v2.29244

출처: KISTI 미리안 글로벌동향브리핑