Protective Effect of Allulose against Scopolamine-Induced Cognitive Impairment in Mice
본 연구는 scopolamine 유도 인지기능 저하 동물모델에서 알룰로스의 기억력 보호 효과와 관련 분자적 변화를 평가하고자 하였다. ICR mice에 알룰로스를 경구 투여한 후 인지기능 저하를 유도하기 위 해 scopolamine을 복강투여한 후 Y-maze test와 passive avoidance test를 통해 행동을 평가하였다. 또한 해마 조직에서 ERK 및 CREB의 인산화 수준과 CHRM1 및 BDNF mRNA 발현을 분석하였다. Y-maze test 결과, scopolamine을 투여한 대조군에서 자발적 변경률이 유의하게 감소하였으나, 알룰로스 투여군에 서는 농도 의존적으로 개선되었다. Passive avoidance test에서도 알룰로스 투여군은 scopolamine으로 저해 된 retention latency를 유의하게 회복시켜 기억력 저하를 효과적으로 개선하였다. 분자생물학적 분석 결과, scopolamine 투여로 감소된 해마 내 ERK 인산화는 알룰로스 투여에 의해 회복되는 양상을 보였고, CREB 인산화는 유의하게 증가하였다. 이상의 결과를 종합하면, 알룰로스는 scopolamine으로 유도된 인지기능 저 하 모델에서 해마 내 ERK–CREB 신호전달과 관련한 분자적 변화를 통한 작업기억과 장기기억을 모두 개선하는 것으로 나타났다. 본 연구는 알룰로스가 인지기능 보호 효과를 지닌 기능성 식품 소재로 활용될 수 있는 가능성을 제시하며, 향후 인지기능 개선을 위한 예방적 또는 보조적 전략 개발에 기초 자료를 제공할 것으로 기대된다.
This study aimed to evaluate the memory-protective effects of D-allulose and its associated molecular changes in a scopolamine-induced cognitive impairment mouse model. ICR mice were orally administered D-allulose, followed by intraperitoneal injection of scopolamine to induce cognitive dysfunction. Behavioral performance was assessed using the Y-maze and passive avoidance tests. In addition, phosphorylation levels of ERK and CREB, as well as mRNA expression levels of CHRM1 and BDNF, were analyzed in hippocampal tissues. In the Y-maze test, spontaneous alternation behavior was significantly reduced in the scopolamine-treated control group, whereas D-allulose administration dose-dependently improved this impairment. In the passive avoidance test, D-allulose significantly restored the scopolamine-induced reduction in retention latency, indicating an improvement in memory performance. Molecular analyses showed that scopolamine-induced decreases in hippocampal ERK phosphorylation were reversed by D-allulose treatment, and CREB phosphorylation was significantly increased. Taken together, these findings suggest that D-allulose improves both working memory and long-term memory in a scopolamine-induced cognitive impairment model, accompanied by molecular changes associated with hippocampal ERK–CREB signaling. These results indicate the potential of D-allulose as a functional food ingredient with cognitive-protective effects and provide a basis for the development of preventive or adjunctive strategies for cognitive impairment.