교감신경계와 감각신경계의 유지와 발달에 중요한 역할을 하는 NGF는 Akt 혹은 ERK를 거쳐 neuritic outgrowth를 유도할 수 있다. 맥문동(Liriope platyphylla)은 항염증제와 항미생물 제 기능, 인슐린 sensitizer와 비만억제 기능, neu-rotropic factor의 분비촉진을 통한 신경세포의 활성화 기능을 갖고 있으며 4가지 추출물이 NGF의 분화를 촉진하고 이전에 보고되지 않은 새로운 추출물을 분리하여 NGF receptor signaling pathway에 미치는 영향을 분석하였다.
<h1>서 론</h1> <p>Nerve growth factors (NGF)는 neurotrophin family에 속하는 가장 잘 알려진 단백질로서 교감신경계(sympathetic nervous system)와 감각신경계(sensory nervous system)의 유지와 발달을 위해 매우 중요한 역할을 수행한다. NGF는 cytokines에 반응하는 다양한 형태의 세포에서 분비된다. 이러한 세포로는 neuron, inflammatory cells (lymphocytes 혹은 mast cells), structural cells (fibroblast, epithelial cells, smooth muscle cells) 등이 포함된다. 근육세포는 interleukin (IL)-1 \( \beta \) 에 의해 NGF합성이 유도되고, fibroblasts에서는 IL-1ß, pla-telet derived growth factor (PDGF), acidic or basic fibroblast growth factor (FGF), tumor necrosis factor (TNF)- \( a \), epi-dermal growth factor (EGF), transforming growth factor (TGF)-a, TGF- \( \beta \) 에 의해 NGF합성이 증가된다. 체내로 분비된 NGF는 세포막에 분포하는 두 종류의 receptor (high와 low affinity receptor)에 결합하여 세포내로 신호를 전달한다. 두 종류의 receptor 중에서, 높은 결합력을 갖는 high affinity receptor는TrkA로서 세포질쪽에 위치한 tyrosine-kinase do-main을 통하여 Akt 혹은 ERK를 거쳐 neuritic outgrowth를 유도할 수 있다. 그러나, 낮은 결합력을 갖는low affinity receptor는 p75로서 G-protein receptor family에 속하며, 세포 질 부위에 chopper domain과 death domain을 갖고 있으며, RhoA를 거쳐 \( \mathrm{Bcl} 2 / \mathrm{Bax} \) 의 발현을 조절한다. 이러한 조절 기전은 신경세포의 분화와 성장에 매우 중요하기 때문에 지금까지 다양한 물질들에 의해 유도되는 NGF receptor의 신호전달과정에 대한 많은 연구들이 중요하게 취급되고 있다.</p> <p>맥문동(Liriope platyphylla)은 한국, 중국 등의 동양권에서 한방치료제로 주로 사용되는 한약재로서 항염증제와 항미생물 제 기능, 인슐린 sensitizer와 비만억제 기능, neu-rotropic factor의 분비촉진을 통한 신경세포의 활성화 기능 등을 갖고 있다. 이러한 기능 중에서 맥문동 추출물의 neuritic outgrowth와 관련된 기능은 신경퇴행성질환의 치료를 위한 새로운 전략으로서 관심이 집중되고 있다. 맥문동의 부탄올 추출물을 C6 세포와 primary astrocyte에 처리하여 얻어진 배지는 PC12 세포의 neuritic outgrowth를 촉진하였으며, 이러한 효과는 NGF항체, GF109203X, 그리고 protein kin-ase \( \mathrm{C} \) 의 저해제 처리에 의해 억제되었다. 또한 맥문동을 메탄올-에틸아세테이트-부탄을로 추출한 spicatoside A (10 \( \mathrm{ug} / \mathrm{ml}) \) 는 NGF \( (50 \mathrm{ug} / \mathrm{ml}) \) 와 유사하게 neuritic outgrowth를 촉진한다. 맥문동의 ethanol extract는 마우스에서 NGF의 발현을 촉진하였다. 그러나, 이상에서 보고된 연구 이외에 최근까지 neuritic outgrowth를 촉진시키는 새로운 맥문동 추출물을 분리하고 작용기전을 밝히는 연구는 거의 진행되지 않고 있다.</p> <p>따라서, 본 연구에서는 이전에 보고되지 않은 새로운 추출물을 분리하여 이들이 신경세포의 분화에 중요한 인자인 NGF의 분비와 NGF receptor signaling pathway에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 그 결과, 4가지 추출물이 \( \mathrm{NGF} \) 의 분화를 촉진하였으며, 특히 LP-M은 마우스의 hippocampus와 cortex에서 NGF-receptor signaling pathway를 다른 방식으로 조절함을 확인하였다.</p>