척수손상은 대개 낙상, 교통사고, 스포츠 등 외부에서 가해진 물리적 충격이 원인이 되며, 일시적이거나 영구적인 신경 기능 장애를 유발한다. 1차 손상은 골절과 파열 등 외적 물리적 손상을 뜻하며, 2차 손상은 각종 합병증으로 이어질 수 있는 척수 내 출혈, 세포 및 신경의 손상 등 내적 병리적 손상을 포함한다. 

척수손상 치료에서는 2차 손상을 예방하고 신경세포의 손상 악화를 방지하는 게 매우 중요하다. 2차 손상의 주요 요인 중 하나는 활성산소종(ROS)의 과도한 생성으로 산화스트레스(Oxidative Stress)가 증가하는 것이다. 척수손상 시 체내 항산화 시스템의 균형이 붕괴되는데, 이는 활성산소종의 과생성을 유발해 미토콘드리아 단백질, 지질, DNA 등에 손상을 일으키고 신경세포의 사멸을 초래한다.

일반적으로 산화 손상을 방지하고 신경계를 보호하기 위해 각종 항염증제와 항산화제가 사용되고 있는 중이다. 이러한 상황에서 기존 화학물질에 비해 부작용이 적은 천연물 한약재가 척수신경세포를 보호하는 것으로 밝혀져 이목을 끌고 있다.

이준선 자생한방병원 척추관절연구소 연구원팀은 산화 스트레스로 인해 손상된 척수신경세포가 한약재 여정실을 통해 활성화되는 효과를 입증했다고 20일 밝혔다. 여정실 추출물은 세포의 사멸을 줄이고 활성산소종 및 산화 스트레스 발현을 크게 낮추는 것으로 나타났다. 이런 내용의 논문은 SCI(E)급 국제학술지 ‘Journal of Food Biochemistry’(IF=4.0)에 최근 게재됐다.

여정실(女貞實, Fructus Ligustri Lucidi)은 여정자(女貞子)라고도 불리며 물푸레나무과(Oleaceae) 쥐똥나무속(Ligustrum)에 속하는 광나무(Ligustrum japonicum) 또는 넓은잎광나무(Ligustrum lucidum, 당광나무)의 열매를 뜻한다. 간신(肝腎)을 보음하고 체액을 보충하는 효능이 있어 한의학에서는 예로부터 한약재로 사용해 왔다. 실제 여러 연구를 통해 간 보호, 항염 및 항산화, 심장 기능 강화 등의 효과가 밝혀진 바 있다.

당광나무는 광나무에 비해 잎과 꽃차례가 보다 크고 잎 뒷면 맥이 뚜렷하며 한 달가량 늦게 꽃이 피므로 다르다. 정원수, 생울타리로 심으며, 열매는 약용한다.

이준선 연구원 연구팀은 과산화수소(H₂O₂)를 활용해 실험쥐에게 산화 스트레스를 유발했다. 우선 배아 15일령의 실험쥐에게서 채취한 척수신경세포를 7일간 안정화 및 성숙시킨 다음 정상군과 과산화수소 500μM 투여군으로 나눴다. 이후 여정실 추출물을 25μg/mL, 50μg/mL, 100μg/mL 농도로 나눠 과산화수소군과 동시 처리함으로써 농도에 따른 세포 변화를 비교·분석했다.

그 결과 여정실 추출물은 척수 세포의 생존률을 크게 높였다. 더불어 실험에서 투여한 최대 농도(100μg/mL)를 투여해도 세포에는 유해한 영향을 미치지 않았다. 여정실 추출물 투여군의 세포는 과산화수소로 유발된 독성으로부터 보호됐으며, 투여량이 많을수록 세포 사멸률은 크게 줄어들었다.

또 염증을 유도하는 효소인 iNOS와 활성산소종(ROS)의 과발현을 억제했다. 과산화수소로 인해 크게 증가한 활성산소종은 여정실 추출물에 의해 농도의존적으로 줄어들었는데, 여정실 100μg/mL 투여군에서 활성산소종 발현은 약 4분의 1 수준으로 감소했다. iNOS의 발현도 2분의 1 이상 줄어 산화 스트레스에 대한 여정실 추출물의 방어 효과를 입증했다.

여정실 추출물은 Nrf2(Nuclear Factor Erythroid 2-Related Factor 2)와 헴산화효소(Heme Oxygenase-1, HO-1)를 활성화 시켜 척수신경을 보호하고 항산화 효과도 높였다. Nrf2와 헴산화효소는 산화 스트레스로 인한 세포와 조직의 손상을 방지하는 항산화 작용에 중요한 역할을 한다. 여정실 추출물 투여 결과 둘 다 투여 농도에 따라 활성도가 높아졌고, 100μg/mL 투여군에서는 과산화수소 단독 투여군에 비해 2배 이상 증가했다.

이준선 자생한방병원 척추관절연구소 연구원

이준선 연구원은 “이번 연구를 통해 척수손상의 치료에 대한 천연물 한약재의 안정적인 효과를 확인할 수 있었다”며 “여정실을 비롯한 다양한 한약재의 효능이 과학적으로 입증되길 바란다”고 말했다.