공진단, 수면부족에 의한 스트레스, 피로, 기억력 개선 효과 확인

전통적인 한약으로 알려진 공진단이 수면 부족으로 인한 피로와 스트레스를 억제한다는 임상 연구 결과가 발표됐습니다. 대전한방병원 손창규 교수팀은 2일간 매일 4시간 만의 수면을 취하는 임상시험을 통해서 공진단이 수면 부족으로 인한 피로 개선에 효과가 있는지를 평가했습니다. 이틀간 하루에 4시간만 자는 임상시험(3박 4일간 2차례 입원해 교차 반복시험)에서 공진단을 복용한그룹은 위약을 복용한 그룹보다 피로도가 감소했으며 수면의 질도 개선된 것으로 나타났습니다. 이번 결과는 공진단 관련 처음 시도된 무작위대조 임상 연구(RCT)로서 국제학술지 ‘프론티어스 약리학(Frontiers in pharmacology) 온라인판에 6월 게재됐습니다.

연구팀은 성인 23명을 대상으로 공진단 복용군과 위약 복용군으로 나눠 한방병원에서 2일간 하루 수면시간을 4시간으로 제한하는 임상시험을 4주 간격을 두고 2차례 실시하는 교차설계 임상시험을 진행했습니다. ※ 1차에서 위약 복용 군은 2차에서는 공진단을 복용하고 반대로 하는 cross-over design.

임상시험 결과, 이틀간의 수면 부족 상태에서 위약군은 피로감이 약 20% 상승했지만, 공진단 복용군은 피로감이 10% 감소했다. 피로감은 피로도 평가도구인 BFI와 FSS에서 모두 동일한 효과를 보였습니다. ※ 간이피로평가지(Brief Fatigue Inventory, BFI): 임상시험 참여자가 느끼는 피로도를 4개의 질문항목별로 0~10단계로 나눠 표시하는 방법.

※ 피로도 설문조사(Fatigue Severity Scale, FSS):

임상시험 참여자가 느끼는 피로도를 9개의 질문항목별로 1~7단계로 나누어 표시하는 방법. 수면평가(LSEQ)에서 공진단 복용군은 위약군에 비하여 수면의 질(깊이 자는 정도)과 기상 후의 컨디션(기상 후의 기분)이 호전됨을 보였습니다.

※ Leeds 수면평가 질문지(Leeds Sleep Evaluation Questionnaire, LSEQ): 수면에 걸리는 시간, 수면의 깊이, 아침 각성 시 겪는 어려움, 아침 각성 후의 상태를 0점~100점으로 평가하는 방법. 또 항산화 효능 면에서 공진단 복용군은 위약군에 비해 각종 질병/노화의 주범인 체내 활성산소(ROS)를 유의하게 감소시키는 것으로 나타났습니다 

공진단 복용군과 위약 복용군에서 수면의 질 평가(수면의 질, 잠이 드는 속도)

※ 활성산소(Reactive Oxygen Species, ROS): 산소 라디칼 (oxygen free radical) 및 이로부터 파생된 여러 가지 산소 화합물들을 통칭, 과도한 ROS는 미토콘드리아와 각종 유전자 물질과 반응하여, 몸속의 지방을 부패시키고 단백질, 탄수화물을 파괴하여 각종 질병/노화의 주범이 되는 물질 연구책임자인 대전대 둔산 한방병원 손창규 교수는 “대표적인 한약인 공진단이 현대인에게 흔한 수면 부족으로 생기는 피로를 개선 효과에 대한 과학적 근거이며, 향후 성인병을 비롯한 현대인의 새로운 질환의 예방 치료제로서 추가적인 연구가 필요하다”라고 앞으로의 과학적 연구의 필요성을 강조했습니다. 공진단은 1613년 허준(許浚)에 의해 간행된 ‘동의보감’에 수록된 처방으로 극도로 허약해진

중증 질병의 회복에 사용돼 왔으며, 최근에는 두뇌활동을 주로 하는 학생과 스트레스에 많이 노출되는 성인들을 대상으로 수요의 폭이 넓어지고 있습니다.

공진단의 기억력 개선효과 '과학적 증명'

전통적으로 중심성 만성피로(기억력 및 집중력과 관련된 뇌 기능이 억제된 피로)에 대표적으로 처방되는 공진단의 기억력 개선 효과와 기전이 과학적으로 증명돼 주목됩니다. 손창규 대전대학교 대전한방병원 교수팀은 뇌 신경의 전달이 방해돼 학습과 기억이 억제된 실험모델을 통해 공진단의 투여로 학습·기억이 회복됨을 확인하고 이는 새로운 학습·기억에 중요하게 작용하는 해마조직에서의 BDNF와 NGF라는 뇌 신경 영양인자(성장인자)를 증가 시켜 가능하다는 기전을 증명했다고 31일 밝혔습니다. 손 교수팀에 따르면 실험용 흰쥐(BalB/c)에 10일간 매일 물 혹은 공진단 (100, 200, 400mg/kg)을 복용시키면서 격일로 공간지각 학습능력을 결손 시키는 약물(신경전달물질인 아세틸콜린의 작용을 방해하는 스코폴라민)을 복강에 5회 주사하고 미로의 음식을 찾아서 먹는 훈련(Radial arm maze task)의 결과와 수동적 회피 반응 테스트(Passive avoidance test)를 통해 학습과 기억 능력을 측정했습니다. 학습과 기억개선 효과의 기전을 확인하기 위해 뇌 조직 중에서 공간 기억에 가장 중요한 부위인 해마(Hippocampus, 치매와 같이 인지기능의 저하와 가장 밀접한 뇌 신경 부위)에서 뇌 신경 영양인자(뇌신경성장인자)인 BDNF와 NGF의 양과 관련 유전자의 변화를 측정했으며 면역염색을 통해 해마 부위의 신경재생에 대한 공진단의 작용을 평가했습니다.

그 결과 공진단은 억제된 뇌의 학습 개선 효과가 2배 이상 향상되고 기억력 개선 효과는 약 3배나 개선되었습니다. 또한 뇌세포의 신경영양인자들 생성을 현저히 증가시켰습니다.

학습능력을 저해시킨 연구모델에서 공진단(200~400mg/kg)은 새로운 학습과 기억의 형성에 매우 중요한 뇌 신경 영양인자로 알려진 BDNF와 NGF의 생성을 해마조직에서 2배 정도 증가시킨 것이 확인됐습니다. 이는 해마에서 유래한 세포실험을 통해서도 증명되었습니다. 이와 함께 공진단은 해마 부위의 뇌 신경 생성을 증강했습니다. 해마에서 줄어든 뇌 신경세포가 공진단의 투여에 의해 현저하게 다시 재생된 것. 재생하는 신경세포를 확인하는 DCX 염색에서 특히 해마의 치상회(Dentategyrus:DG) 부위에서 가장 현저하게 발견되었습니다. 이번 연구 결과는 한의학의 전통약물 중에서도 가장 귀하게 쓰이고 있으며 현재 고가임에도 불구하고 점차 소비가 늘고 있는 공진단의 학습과 기억력 개선에 대한 효능과 기전을 과학적으로 밝혀냄으로써 다양한 스트레스와 수면 부족 등으로 인한 만성피로에 가장 많이 사용되는 공진단의 임상적 효능과 활용에 대한 과학적 근거를 제시했다는 점에서 의미가 큽니다. 또 향후 추가 연구를 통해 치매의 예방이나 치료와 같은 관련 질환의 새로운 치료약물로의 개발도 할 수 있을 것으로 기대됩니다.

손창규 교수는“한의학의 과학화가 화두인 시대에 가장 대표적인 한방처방의 작용원리의 일부를 과학적으로 규명했다는 데 의미가 있다”고 밝혔습니다.  한편 연구 결과는 미국 공공도서관 온라인 국제 학술지인 플로스원(PloS one) 저널 8월 온라인판에 게재되었습니다.

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CBM PRESS TORONTO 12월호, 2019

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