Anti-oxidative and Cytoprotective Effect of Ursodeoxycholic Acid, an Active Compound from the Bear's Gall, in Mouse Microglia

The in vitro cytoprotective and anti-oxidative effects of ursodeoxycholic acid, a major active compound from bear's gall were investigated in mouse brain microglia. In the present study, we wished to scrutinize the potential role of UDCA as an anti-neurodegenerative agent in neurodegenerative disease such as Alzheimer's disease. This concept was supported by the multiple preliminary studies in which UDCA has an anti-inflammatory effect in microglial cells. In the study, we found that $7.5\;{\mu}g/mL$ UDCA was effective in the protection of cells from $H_2O_2$ damage, a reactive oxygen, and the resuIt was coincided with the anti-apoptotic effect in DAPI staining. Moreover, the metal-catalyzed oxidation study showed that UDCA has antioxidant effect as much as ascorbic acid at $50{\sim}100\;{\mu}g/mL$. In conclusion, these study results suggested that neuro-degenerative diseases such as Alzheimer's disease probably caused by over-expressed beta amyloid peptide in elderly people can be controled by UDCA through an anti-inflammatory, anti-oxidative and anti-apoptotic effect. The evidences showed in the study may be references for more in-depth in vivo and clinical studies for a candidate of anti-neurodegenerative therapy in the near future.

생쥐 뇌소교세포주에서 웅담추출활성성분(우르소데옥시콜린산)의 항산화 및 세포보호효과

퇴행성뇌질환인 치매의 정확한 원인은 아직 불분명하나 빠른 뇌세포사멸이 주요한 원인으로 알려져 있다. 특히, 알츠하이머형 치매는 다량 생성되는 활성산소에 의한 뇌세포사멸이 주요원인인 것으로 입증되고 있다. 따라서 본 연구에서는 웅담활성성분인 UDCA의 세포보호 및 항산화효과로부터 알츠하이머형 치매와 같은 퇴행성 뇌질환억제 또는 치료물질로서의 가능성을 입증하고자 하였고 뇌의 대식세포인 소교세포(microglia)를 cell model로 하였다. MTT 실험결과 UDCA에 의한 세포보호효과는 $7.5\;{\mu}g/mL$ 주변 농도에서 관찰되었고 NO에 의한 세포손상 유도억제효과를 확인하였다(Fig. 2). 이와 같은 결과는 형광현미경하에서 보다 명확히 관찰되어(Fig. 3) 결국 UDCA에 의한 항세포사효과가 있음을 알 수 있었다. UDCA의 항산효과는 활성산소인 $H_2O_2$의 단백질 분해 저해능을 관찰하는 금속이온촉매 산화효과를 통해 확인하였다(Fig. 4). 즉, UDCA는 농도의존적으로$(1{\sim}100\;{\mu}g/mL)$ 단백질 분해억제능을 보였으며 $100\;{\mu}g/mL$ 이상의 농도에서 양성대조군인 ascorbic acid와 유사한 억제효과를 나타냈다. 이와 같은 UDCA의 항산화효과는 $10\;{\mu}g/mL$ 전후에서 관찰되어 세포보호효과를 나타내는 농도$(7.5\;{\mu}g/mL)$와 큰 차이가 없는 것으로 사료되었고 따라서 UDCA의 농도범주는 일괄적 적용이 가능할 것으로 판단된다. 결론적으로 웅담활성성분인 UDCA는 일반적으로 사용하여온 간질환 및 소화계질환의 보조요법제의 개념을 벗어나 항염 및 항산화효과에 잠재능을 가지며 나아가 뇌신경세포를 보호하고 세포사를 차단하여 알츠하이머와 같은 퇴행성뇌질환 조절 후보물질로 적용이 가능할 것으로 판단되나 보다 심도 있는 in vivo 및 임상적 차원의 연구가 요구된다.