민족약리학적 중요성: Lycium chinense Miller는 근육과 골격 지지를 위해 동아시아 의학에서 오래전부터 사용되어 왔다. 그 뿌리 수피에서 유래한 생리활성 화합물인 Kukoamine A(KA)는 연령 및 열에 의해 유발되는 운동능력 저하를 상쇄할 가능성에 대해 이전에 연구된 바 없다. 연구 목적: 본 연구는 KA가 노화 동물 모델에서 운동성을 개선하는지와 그 기저 기전을 규명하고자 한다. 재료 및 방법: Caenorhabditis elegans를 KA로 처리하고, 성장 속도와 노화 및 열 스트레스 조건에서의 운동기능을 평가하였다. ROS 수준, 근육 미토콘드리아 형태, 미토콘드리아 막전위는 형광 현미경을 통해 측정하였다. SKN-1의 핵 내 위치화와 HSF-1 및 그 하위 HSP의 발현 수준은 GFP 표지된 형질전환 균주에서 측정하였다. 해당 돌연변이 벌레를 이용하여 HSF-1 및 HSP의 필요성을 검정하였다. 결과: KA 처리는 노화된 벌레에서 수영 활동의 연령 관련 감소를 완화하고 근육 미토콘드리아 형태를 보존하였다. 또한 연령에 따른 ROS 수준의 증가를 억제하였다. 24 h의 L4 단계 처치 조건에서는 SKN-1의 핵 내 전좌가 관찰되지 않았으나, KA 처리는 HSF-1의 발현과 그 하위 표적(HSP-6, HSP-4, HSP-16.2)의 발현을 유의하게 증가시켰다. KA 보충에 따른 운동학적 이점은 HSF-1 및 HSP 결핍 돌연변이에서 소실되었으며, 속도는 HSP-16.2 돌연변이에서만 보존되었다. 또한 KA는 열 스트레스에 의해 유발되는 운동성 손상을 예방하였다. 결론: KA 처치는 미토콘드리아 건강을 향상시키고 다중 세포 구획에서 HSF-1 매개 HSP 활성을 유도함으로써 연령 관련 운동성 저하를 완화하였다.

Lycii Radicis Cortex (LRC)는 동아시아의 전통 의약품으로, 항산화, 항염증, 항종양, 항당뇨, 항우울 효능을 포함한 다양한 유익한 효과가 보고되어 있다. 그러나 골격근 위축에 대한 잠재적 효과는 연구되지 않았다. 본 연구에서는 C2C12 근관(myotube)과 마우스에서 덱사메타손(DEX) 유도 근육 위축에 대한 LRC 추출물(LRCE)의 보호 효과를 조사하였다. 면역형광 염색, 정량 중합효소연쇄반응(quantitative polymerase chain reaction, qPCR), 웨스턴 블롯, 산화 스트레스와 apoptosis(세포사멸) 측정, ATP 수준 측정, 근육 조직 분석 등 다양한 방법을 통해 LRCE가 근육 위축을 개선하는 데 미치는 영향을 평가하였다. 그 결과, LRCE는 덱사메타손 유도 C2C12 근관에서 근관 직경, 융합 지수, 초과산화물 불균등화효소(superoxide dismutase, SOD) 활성, 미토콘드리아 함량, ATP 수준, myogenin 및 myosin heavy chain(MHC)의 발현을 개선하였으며, 반응성 산소종(ROS) 생성은 감소시켰다. 또한 LRCE는 근관에서 단백질 합성을 증가시키고 단백질 분해를 감소시켰다. DEX 처리한 마우스에서 LRCE는 장딴지(calf) 두께를 회복시키고, 근육 특이 RING finger protein 1(MuRF1) 및 atrogin-1의 mRNA 수준을 감소시켰으며, 인슐린 유사 성장인자 1(insulin-like growth factor 1, IGF-1) mRNA 수준을 증가시켰다. 더 나아가 LRCE는 DEX로 유발된 가자미근(gastrocnemius) 근육 위축도 수복하였다. 사람 대상 연구는 아직 이용 가능하지 않으나, 다양한 전임상 연구에서 LRCE가 근육 위축에 대해 보호 효과를 가질 가능성이 확인되었으며, 이는 근육 위축의 예방 및 치료에 활용될 수 있음을 시사한다.