건강기능식품 기능성 평가 가이드 ‘인지능력개선/기억력개선에 도움을 줄 수 있음’ 편

미토콘드리아(mitochondria, 사립체)는 진핵생물의 세포 안에 있는 세포소기관으로, 여러 유기물질에 저장된 에너지를 산화적 인산화 과정을 통하여 생명활동에 필요한 ATP의 형태로 변환시키는 역할을 하므로 ‘세포의 발전소’라고도 불린다. 또한, 에너지 생성 외에도 신호 전달, 세포 분화, 세포 사이클, 세포 성장 등과 관련된 주요 역할을 한다. Bax(bcl-2-associated X protein)는 구조적인 변화를 거쳐 세포사멸을 유도하는데, 이로 인해 미토콘드리아에서 cytochrome c와 세포사멸인자가 나오게 된다. Bcl-2 family는 세포사멸의 주요 경로를 제어하는 중요한 역할을 한다. 미토콘드리아의 외막 등에 제한적으로 분포되어 있으며, 미토콘드리아의 기능 조절을 통해 세포사멸을 제어한다. PARP는 DNA 복구에 관여하는 단백질로, DNA 손상이 심할 경우 기질인 NAD를 소모하면서 세포사멸을 유도한다. Caspase는 단백질 분해효소의 일종으로 세포사멸에 필수적인 역할을 한다. Caspase는 initiator caspase(-2, -8, -9, -10)와 effector caspase(-3, -6, -7)로 나뉘며, initiator caspase는 대체적으로 death signal에 의해 처음으로 활성화되어 effector caspase로 신호전달계를 거치게 된다. Caspase 활성화는 세포사멸 진행의 중심이 되는 기전이며, 다른 caspase를 직접적으로 활성화시켜 세포사멸을 일으키게 한다. 특히, caspase-3는 다양한 기질을 파괴하는 주된 effector caspase로 알려져 있다. 뇌 신경세포 생존율은 MTT법 등을 이용하여 측정한다. MTT법은 세포의 미토콘드리아 내 효소인 succinate-dehydrogenase에 의해 MTT가 formazan으로 변하여 세포의 성장이 멈추거나 세포가 죽으면 formazan의 생성이 줄어들게 되는 것을 이용한 것이다. 세포 생존율을 측정하기 96-well plate에 각 well당 일정량의 세포를 분주하여 24시간 배양 후 배양액을 제거하고 fetal bovine serum이 포함되지 않은 배양액을 분주한 뒤 시험물질을 여러 농도로 처리한다. 일정시간 후, MTT reagent를 분주하여 배양한 다음 상층액을 제거하여 첨가하고 배양시켜 생성된 formazan을 완전히 녹여준 다음 흡광도를 측정한다. 신물질 탐색시험(novel object recognition test)는 실험동물의 기억능력을 검사하기 위해서 실시하는 행동실험이다. 실험동물을 두 개의 동일한 물체가 담긴 불투명 박스에 배치하고 물체 탐색 소요 시간을 측정한다. 그런 다음 물체 중 하나는 새로운 물체로 대체하고 다시 각 물체를 탐색하는데 소요되는 시간을 측정한다. 인지능력 및 기억력은 연령대별 차이가 있어서 모든 인체적용시험에서 각 대상군은 반드시 해당 연령대 대상군별 독립된 충분한 숫자의 피험자수로 평가가 이루어져야 한다. 또한, 해당 대상군에 따른 기전과 안전성 및 기능성 검증이 필요하다. 예를 들어, 어린이, 중고생, 청년, 중장년, 노인 등의 각각의 독립적인 인체시험 평가가 반드시 필요하다. MRI(magnetic resonance imaging, 자기공명영상법)와 CT(computed tomography, 컴퓨터 단층촬영)로 뇌에 해부학적인 이상이 없는지를 확인하고, 알츠하이머병으로 인한 심각한 뇌 실질의 손상 등 유무를 확인하여 반건강인/건강인과 질환자를 구별하여 질환자는 대상군에서 배제할 수 있다. MoCA는 경도인지장애(mild cognitive impairment, MCI)를 정확하게 변별한 목적으로 개발된 검사로서, 집행기능, 시공간구성능력, 기억력, 주의집중능력 및 지남력으로 구성되어 있다. 총점은 30점으로 MMSE와 동일하지만 MCI를 민감하게 탐지할 수 있도록 훨씬 더 다양하고 다소 어려운 검사들로 구성되어 있으며, 집행기능과 주의집중능력을 평가하는 다수의 문항들을 포함하고 있어 MCI뿐만 아니라 전두엽기능을 특징적으로 평가하는 데에도 사용 되고 있다. CANTAB은 임상 및 연구 분야에서 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 전산화 신경심리검사 중 하나이다. 가장 최신 버전은 윈도우에 기반한 프로그램으로, 터치스크린 기술을 활용하고 있다. 스크리닝, 주의력, 시각적 기억기능, 언어적 기억기능, 집행기능·작업기억·계획기능, 의사결정·반응통제기능 및 사회인지기능의 모두 7개 영역을 측정하는 총 24개의 하위 검사로 구성되어 있고, 추가적인 설문을 전산화하여 추가할 수 있는 기능이 포함되어 있다. 이러한 하위 검사 중 선택적으로 필요한 검사로 구성된 특정 검사 총집(battery)를 구성할 수 있다.