허혈성 뇌졸중에서 동충하초의 효과 : 동물연구의 체계적인 검토

The Effects of Cordyceps in Ischemic Stroke: A Systematic Review of Animal Studies

Article information

J Int Korean Med. 2025;46(1):43-60

Publication date (electronic) : 2025 March 30

doi : https://doi.org/10.22246/jikm.2025.46.1.43

Soo-hwa Hong , Su-hyun Lim , Seung-hyun Jung

홍수화, 임수현, 정승현

동국대학교 분당한방병원 한방내과

Dept. of Korean Internal Medicine, Dongguk University Bundang Oriental Medicine Hospital

·Corresponding author: Seung-hyun Jung Dept. of Korean Internal Medicine, Dongguk University Bundang Oriental Medicine Hospital 268, Buljeong-ro, Bundang-gu, Seongnam, Korea TEL: +82-31-710-3727 FAX: +82-31-710-3780 E-mail: omdjeong@naver.com

Received 2025 February 26; Revised 2025 March 23; Accepted 2025 March 23.

Abstract

Objective:

This study reviewed the effects of Cordyceps (Dong-Chong-Xia-Cao) on stroke induced by vascular occlusion in animal models.

Methods:

A literature search was conducted across seven databases (PubMed, Embase, CINAHL, Cochrane Library, KISS, RISS, and OASIS). After screening, article publication years, countries, animal models, intervention and control groups, outcome measures, and study results were extracted. Article quality was assessed using the CAMARADES checklist.

Results:

A total of 16 studies were reviewed. Cordyceps and its derivatives improved behavioral and cognitive function, neuronal density, neurotransmission, and metabolism. It also reduced brain damage, inflammation, and oxidative stress while preserving blood-brain barrier (BBB) integrity. These effects were observed in both pre- and post-intervention designs, though some results were not significant. The overall study quality was moderate.

Conclusion:

Cordyceps can effectively manage ischemic strokes, both as a preventive and therapeutic agent. More well-designed studies are needed to understand its mechanisms and effects.

Keywords: Cordyceps; stroke; ischemia-reperfusion injury; cerebrovascular disease; animal model

I. 서 론

뇌졸중(stroke)이란 뇌경색, 뇌출혈 등 혈관성 원인에 의한 중추신경계의 급성 국소적 손상에 기인하는 신경학적 결손으로, 전세계적으로 장애와 사망의 주요 원인이다1. 심뇌혈관질환 발생통계에 따르면, 2022년 국내 뇌졸중 발생률은 10만명 당 215.7건으로 2012년 200.0건에 비해 약 7.9% 증가하였다2. 또한 의료기술의 발달에도 불구하고, 허혈뇌졸중으로 병원을 찾은 환자의 38.8%는 일상생활에 제약이 있는 상태로 퇴원하는 것으로 나타났다3.

뇌졸중의 병리에는 여러 메커니즘이 관여하고 있으나, 그중에서도 염증이 병태 진전에 매우 중요한 역할을 한다는 근거가 늘어나고 있다4. 뇌졸중은 신경 세포 사멸과 손상된 뇌 영역에 국소적 염증을 유발하는 손상 관련 분자 패턴을 방출시킨다. 이러한 국소적 뇌 염증은 혈액-뇌 장벽(blood-brain barrier, BBB) 손상, 미세혈관 기능 부전, 뇌부종, 산화 스트레스를 유발하며 신경 세포 사멸을 직접 유도하여 이차적 뇌 손상을 악화시킨다5. 따라서 염증은 뇌졸중 환자의 임상적 결과와 장기적 예후를 결정하는 주요 요인으로서, 비가역적 손상을 막기 위한 치료 표적으로 인식되고 있다6,7.

동충하초(冬蟲夏草)는 박쥐나방(Hepialidae)에 기생하는 균류(Ophiocordyceps sinensis, a.k.a Cordyceps sinensis) 버섯이다. 균류는 가을에 유충을 침입하여 두번째 여름이 되면 자실체를 형성하는데, 이처럼 숙주의 면역 체계를 장기간 회피하는 특성으로 인해 아시아에서 귀중한 약재로 여겨져 왔다. 최근에는 야생 동충하초의 희소성과 가공 문제로 인하여 균사(mycelia) 발효물이나, 성분 조성이 다르지 않은 번데기동충하초(Cordyceps militaris) 등 여러 대체품의 활용도 확대되고 있다8,9.

연구에 따르면 동충하초는 면역 조절10, 항암 활성11,12, 혈압강하13, 항당뇨14, 간 보호15 와 같은 다양한 약리적 효과가 있는 것으로 나타났으며, 특히 뛰어난 항염증16,17과 항산화18, 항혈전19 작용이 알려지면서 동충하초와 유래물질(derivatives)이 최근 뇌졸중 분야에서 유효한 옵션으로 제시되고 있다20. 그러나 면역 활성에 대한 활발한 연구에 비하여 뇌혈관계와 동충하초의 연관을 구체적으로 다룬 연구는 많지 않은 실정이다. 최근 한 연구21에서는 동충하초의 심뇌혈관계 활용 전반을 고찰하였으나, 평가지표에 대한 구체적인 분석은 이루어지지 않았다. 또한, 해당 연구에서는 주제와 관련하여 잘 통제된 임상시험이 부족하다는 점을 지적하였다.

본 연구에서는 뇌졸중 모델에서 동충하초의 효과를 보고한 전임상 연구의 현황을 파악하여 그 특성과 지표를 분석함으로써, 추후 관련된 연구 설계 및 임상 활용의 토대를 마련하고자 한다.

II. 대상 및 방법

1. 데이터베이스 및 검색 방법

국외 데이터베이스로는 PubMed, Embase, CINAHL, Cochrane Library를 이용하였으며, 국내 데이터베이스로는 한국학술정보(Korean studies Information Service System, KISS), 학술연구정보서비스(Research Information Sharing Service, RISS), 전통의학정보포털(Oriental medicine Advanced Searching Integrated System, OASIS)를 사용하였다.

문헌 검색은 ‘cordyceps’, ‘caterpillar fungus’, ‘ophiocordyceps’, ‘cerebral infarction’, ‘ischemia’, ‘cerebrovascular’, ‘stroke’, ‘동충하초’, ‘뇌졸중’, ‘뇌경색’ 등의 검색어를 조합하여 2024년 12월 22일 시행하였으며, 검색 기간 및 언어에는 제한을 두지 않았다.

2. 문헌 선정 및 배제기준

동물 뇌졸중 모델을 대상으로 동충하초 및 그 유래 물질의 예방적, 치료적 효과를 탐구한 국내외 연구를 대상으로 하였으며, 1) in/ex vivo 연구가 아닌 경우(e.g. in vitro), 2) 뇌졸중 유도 모델 대상이 아닌 경우, 3) 실험군 중재가 박쥐나방동충하초(Cordyceps sinensis) 또는 번데기동충하초(Cordyceps militaris)의 자실체 및 균사체, 또는 그 유래 물질에 포함되지 않는 경우, 4) 복강내, 뇌실내 주사 등 경구/위내 투여가 아닌 경우, 5) 전문을 구할 수 없는 경우는 제외하였다.

3. 문헌 선별 및 자료 추출

검색된 문헌에 대하여 두 명의 연구자가 독립적으로 논문 제목과 초록에 따라 일차 선별하였으며, 전문을 검토하여 최종적으로 문헌을 선정하였다. 두 연구자의 의견이 불일치한 경우 제3의 연구자와 협의하였다.

최종 선별된 문헌을 바탕으로 저자, 출판연도, 실험 동물의 종류, 연령, 체중, 실험군 및 대조군의 중재 및 용량, 개체 수, 기간, 적용 시점(뇌졸중 유도 전, 후), 평가 지표 및 유의성 등의 데이터를 추출하였다. 결과지표의 분류의 경우 각 지표에 대하여 원 저자가 기술한 목적에 준하여 범주화 하였다.

질 평가의 경우 CAMARADES(The Collaborative Approach to Meta-Analysis and Review of Animal Data in Experimental Studies)22의 10개 항목 체크리스트를 기준으로 두 명의 연구자가 독립적으로 평가하였으며, 의견이 불일치한 경우 제3의 연구자와 협의하여 결정하였다. 이후 추출된 자료를 바탕으로 단독저자가 최종 원고를 작성하였다.

III. 결 과

1. 검색 결과

검색된 문헌은 총 185건으로, 중복을 제외하고 136편이 포함되었다. 이 중 제목과 초록을 기준으로 본 연구에 부합하지 않는 11편을 제외하였다. 선정된 125편의 연구는 전문을 검토하여 최종적으로 16편의 문헌이 본 연구에 포함되었다. 문헌 선정 과정과 결과는 PRISMA(Preferred Reporting Items for Systematic reviews and Meta analysis)23 지침에 따라 flow diagram으로 제시하였다(Fig. 1).

Fig. 1

PRISMA flow diagram of study selection process.

2. 선정된 문헌의 일반적 특성

최종 선정된 연구는 16편으로, 각 연구의 특성은 다음 표에 정리하였다(Table 1).

Table 1

Characteristics of Included Studies and Summary Data

1) 출판 연도 및 국가

각 연구의 출판연도는 2008년, 2010년, 2011년, 2012년, 2013년, 2015년, 2016년, 2018년, 2019년, 2020년, 2021년, 2023년, 2024년으로 분포하였으며, 이중 2011년, 2019년, 2020년 각 2편 외에는 모두 1편씩 출판되었다. 국가의 경우 중국에서 수행된 연구가 13편, 한국에서 수행된 연구가 3편으로 나타났다.

2) 동물 선정 및 뇌졸중 모델 유도 방법

선정된 16편의 연구 중 Rat을 사용한 연구는 11편으로, Sprague-dawley(SD) rat을 사용한 연구는 6편, Wistar rat을 사용한 연구는 5편으로 나타났다. Wistar rat 모델 연구의 경우 체중 및 연령 정보가 없는 1개 연구33 외에는 모두 2개월령인 200-250 g 사이의 rat을 대상으로 하였다. Mouse를 사용한 연구는 Kunming mouse 2편, C57BL/6 mouse 1편, Institute of Cancer Research(ICR) mouse 1편으로 나타났으며, 다른 1개 연구에서는 Mongolian gerbil을 대상으로 하였다. 동물의 허혈유도를 위한 마취 시 8개 연구는 Chloral hydrate를 사용하였으며, 6개 연구는 Isoflurane를, 2개 연구는 Pentobarbital sodium을 사용하였다.

포함된 연구는 모두 혈관 결찰을 통한 뇌경색 모델을 대상으로 하였으며, 일과성 허혈 모델은 12개, 영구적 모델은 6개로 나타났다. 16개 연구 중 2개 연구31,35는 일과성 및 영구적 모델을 모두 분석하였다. 일과성 모델의 경우 시험자는 특정 혈관을 결찰하여 2시간 이하의 허혈 유도 후 재관류를 통하여 유도하였으며, 중대뇌동맥폐쇄(middle cerebral artery occlusion, MCAO) 모델은 6편, 양측총경동맥폐쇄(bilateral common carotid artery occlusion, BCCAO)가 5편, 4혈관 폐색(four-vessel occlusion, 4-VO)이 1편의 연구에서 사용되었다. 한편 영구적 모델은 별도의 재관류 없이 해당 혈관을 영구 결찰하였으며, 중대뇌동맥폐쇄 모델이 5편, 편측총경동맥폐쇄(unilateral common carotid artery occlusion, UCCAO) 모델이 1편의 연구에서 나타났다.

3) 치료군 및 대조군 설정

실험군의 경우 뇌졸중유도 대조군과 동일한 수술과정을 거친 후, 정해진 치료 기간 동안 동충하초 추출물을 투여하였다.

포함된 모든 연구에서 대조군에 가성수술군(Sham)과 뇌졸중모델군을 사용하였다. 가성수술군의 경우 정상군으로서 뇌졸중모델과의 유의한 차이를 확인하기 위하여 확립되었으며, 동물의 마취와 절개과정은 동일하였으나 별도의 혈관 결찰을 거치지 않고 회복하였다. 가성수술군과 뇌졸중모델군은 모두 중재군과 동일한 용량과 기간으로 생리식염수(normal saline) 혹은 인산염완충식염수(phosphate-buffered saline)가 투여되었다. 한편 3개 연구에서는 동충하초와의 치료적 동등성을 평가하기 위하여 양성대조군(각각 Ebselen24, Donepezil33, Naoxintong granule39)이 사용되었다.

4) 한약 중재 분석

한약 중재로서 박쥐나방동충하초(Cordyceps sinensis)을 대상으로 한 연구는 8편이었으며, 이중 5개 연구에서는 동충하초 유래 균사체(mycelium) 또는 균사체 발효물(fermented powder)을 사용하였다. 2개 연구에서는 번데기동충하초(Cordyceps militaris) 추출물을 사용하였다.

다른 5개 연구에서는 동충하초의 주성분인 코디세핀(cordycepin)을 중재로 하였고, 이외 동충하초의 다당류(polysaccharide)를 사용한 연구, 펩타이드인 코디민(cordymin)을 중재로 한 연구가 각 1편으로 나타났다.

3. 평가 지표 및 효과 분석

각 연구의 평가 지표에 따라 효과의 유의성을 기술하였으며(Table 1), 지표의 특성에 따라 인지행동평가, 뉴런밀도 및 시냅스연결성, 뇌병변 및 구조변화, 뉴런 및 백질 연관 단백질, 신경염증 및 면역반응, 세포사멸, 신경신호전달 및 대사, 산화 및 항산화지표, 뇌혈관역학 지표, 그 외 지표의 열가지 범주로 구분하였다(Table 2).

Table 2

Classification of Outcome Measurement

동물모델의 인지행동 평가의 경우 3개 연구24,27,34를 제외한 13개 연구에서 사용되었다. 이중 신경행동점수가 11회(9개 연구)로 가장 많이 사용되었으며, 다음으로는 쥐의 악력(grip strength) 평가가 3회, Morris 수중 미로 평가, 물체인식평가, Y-미로 행동 평가가 각 2개 연구에서 사용되었다. 신경행동점수의 경우 6편의 연구가 Sensorimotor integrity를 평가하는 Benderson 점수40를 사용하였으며, 1개 연구35는 특정 문헌41을 참고로 Benderson 점수와 유사한 평가를 시행하였다. 2개 연구38,39는 수정된 신경행동평가점수(modified neurological severity score, mNSS)를 사용하여 운동, 감각, 반사, 균형 등을 다면적으로 평가하였다42. 뇌졸중 모델에 동충하초 중재 투여 시 각 테스트가 평가하는 신경행동, 악력, 공간 및 작업 학습, 기억능력을 개선하는 것으로 나타났다. 그러나 소용량을 투여한 특정 중재군은25,28,30 유의하지 않았으며, 다른 한 연구35에서는 일과성 MCAO 모델에 대하여 모든 용량에서 중재가 유의하지 않은 것으로 나타났다.

신경세포밀도는 밀도 혹은 범위 내 개수를 통하여 나타내었으며, 이를 포함한 연구는 모두 해마의 Cornu ammonis 1(CA1) 뉴런을 평가하였다. CA1 뉴런의 밀도 혹은 개수를 평가한 연구는 5개 연구이며, 이중 두 연구27,29는 각각 피질뉴런의 밀도와 Cornu ammonis 3(CA3) 뉴런의 개수를 CA1와 함께 측정하였다. 해당 지표는 일부 연구24,27에서 특정 용량으로 중재하였을 때를 제외하고 대조군 대비 모두 유의하게 높은 것으로 나타났다. 다른 한 연구37는 CA1 뉴런의 기저 수상돌기(basal dendrites)와 정단 수상돌기(apical dendrites)를 분석하였는데, 이들의 교차점 수에는 차이가 없었으나, 수상돌기의 길이 및 극(spine) 밀도는 대조군 대비 유의하게 증가하였다.

뇌의 구조적 병변을 나타내는 지표로는 경색의 부피(크기)가 8회(6개 연구), 부종 및 수분함량이 4회(3개 연구) 평가되었다. 또한 현미경으로 관찰한 형태학적 변화만 서술한 경우가 3편의 사례에서 나타났다. 경색의 부피의 경우 6개 연구 중 두 연구35,39에서 특정 조건을 제외하고 모두 유의하게 감소한 것으로 나타났다. 특히 Jiang Y 등39은 쥐의 부종과 경색 부피가 감소함에 따라 체중 대비 뇌 중량의 비율이 유의하게 감소함을 확인하였으며, 형태학적으로 세포내 과립을 나타내는 니슬소체(Nissl bodies)가 증가하는 등 세포 내 구조화가 개선됨을 언급하였다.

신경염증 및 면역반응은 8개 연구에서 관련 지표를 다루었으며, 사이토카인 및 단백질인 Interleukin-1 beta(IL-1β), Tumor necrosis factor alpha(TNF-α), Interleukin-17(IL-17), Interleukin-6(IL-6), Cyclooxygenase (COX), Intercellular adhesion molecule-1(ICAM-1)와 보체 및 조직 재형성 관련 지표인 Complement component 3(C3), Complement component 4(C4), Matrix metalloproteinase-3(MMP-3)/β-actin 및 면역세포 활성화지표인 Myeloperoxidase(MPO), Ionized calcium-binding adaptor molecule 1 positive cells(Iba-1+ cells), CD11b/c monoclonal antibody positive cells(OX-42+ cells)가 유의하게 감소한 것으로 나타났다. 가장 많이 사용된 지표는 TNF-α로 7개 연구에 사용되었으며, IL-1β를 측정한 6개 연구는 모두 TNF-α를 함께 평가하였다. 뒤이어 MPO는 다형핵백혈구(polymorphonuclear leukocyte, PMN) 활성에 대한 평가지표로서 4개 연구에서 사용되었다. 2개 연구32,39에서는 미세아교세포의 활성화 지표로서 각각 OX-42 및 Iba-1 발현 세포를 연구하였다. CD68 monoclonal antibody positive cells(ED-1+ cells) 양성 세포의 경우 대식세포와 미세아교세포를 모두 나타내는 지표로서 1개 연구31에서 사용되었다. 이러한 지표는 모든 연구에서 감소하였으므로, 염증 및 면역반응의 완화를 시사하였다.

신경 및 백질 관련 단백질에 대하여, 1개 연구32는 뉴런 생존 지표인 Neuron specific nuclear protein(NeuN) 수준을 수치로 나타내었고 2개 연구32,39에서는 별아교세포의 지표인 Glial fibrillary acidic protein(GFAP)를 측정하였다. Jiang Y 등39은 면역조직화학염색을 통하여 NeuN을 식별하였으나 수치로 나타내지는 않았다. 한편 수초염기성단백질(myelin basic protein, MBP)은 수초를 구성하는 요소로서 2개 연구31,32의 총 3개 중재에서 사용되었는데, 이중 한 연구31는 백질 손상을 평가하기 위해 MBP와 아밀로이드전구단백질(amyloid precursor protein, APP)을 함께 측정하였다. 또 다른 연구32는 뇌졸중 이전과 이후 중재에 대하여 각 결과지표로 MBP를 사용하였다. 이들 연구에서 MBP 수치는 유의하게 개선되었으며, APP는 유의하게 감소하였다.

한편 1개 연구36에서는 세포 사멸을 평가하기 위하여 사멸 경로에 관여하는 B-cell leukemia/lymphoma 2 associated X protein(Bax), Cytochrome C(Cyt c), Caspase-3와 사멸 세포를 나타내는 Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick-end labeling(TUNEL) 염색 양성 세포 비율을 측정하였다. 이들 수치는 연구의 단일 중재군에서 모두 유효한 것으로 나타났다.

세포대사 및 신호전달 관련 지표로는 Adenosine triphosphate(ATP)가 2개 연구35,36에서 언급되었으며, 다른 2개 연구34,36에서는 Adenosine A1 receptor (A1R) 및 A2A receptor(A2AR) 수준을 평가하는 한편, 쥐 해마에 전극을 삽입하여 집단스파이크(population spikes, PS) 진폭을 측정하였다. Cordycepin을 1일 2회 각 10 mg/kg 투여 시 두 연구에서 모두 유의하게 A1R가 증가하였으나 A2AR에 대해서는 유의한 효과가 없었다. 또한 PS amplitude는 대조군 대비 유의하게 증가하였다. 미토콘드리아복합체 I-IV 수준36과 Nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-κB)26은 각 1개 연구에서 사용되었으며, 전자는 유의하게 증가하였고 후자는 유의하게 감소한 것으로 나타났다. 한편 뇌졸중 이후의 흥분성 자극을 평가하기 위하여 Glutamate(Glu)만 평가한 연구가 1편38, Aspartate(Asp)와 Glutamate를 함께 평가한 연구가 1편27으로 나타났다. 이들 흥분성 아미노산은 특정 중재에서 대조군 대비 유의하게 감소하였다.

산화 및 항산화 지표를 사용한 연구는 총 9편으로 가장 많은 연구에서 사용되었으며, 각 연구에서 특정 용량의 동충하초 투여시 산화지표인 Malondialdehyde(MDA), lipid peroxidation(LPO), 4-hydroxynonenal(4-HNE), Oxygen free radical(OFR), Inducible nitric oxide synthase(iNOS)는 유의하게 감소하였고, 항산화지표인 glutathione(GSH), superoxide dismutase(SOD), Catalase(CAT), Glutathione peroxidase(GPx), glutathione S transferase(GST), Glutathione reductase(GR)는 유의하게 증가하였다.

혈역학지표로는 1개 연구31에서 대뇌의 혈류속도 및 뇌혈관장벽의 투과성을 평가하였다. 이 중에서 도플러유량측정기를 이용한 혈류속도는 유의한 차이가 없었으나, 뇌혈관 투과성의 경우 대조군에 비하여 유의하게 감소한 것으로 나타났다. 그 외 한 연구31에서는 병변 유발 후 34일간의 추적을 통하여 동물모델의 생존율이 유의하게 개선된 것을 확인하였다.

4. 질 평가

CAMARADES(The Collaborative Approach to Meta-Analysis and Review of Animal Data in Experimental Studies)22에 따라 포함된 연구를 각 항목에 대하여 평가하였다(Fig. 2).

Fig. 2

Risk of bias assessment according to CAMARADES checklist.

Q1 : publication in a peer-reviewed journal, Q2 : statement of temperature control, Q3 : randomization to treatment or control, Q4 : allocation concealment, Q5 : blinded assessment of outcome, Q6 : avoidance of anesthetics with marked intrinsic properties, Q7 : use of a hypertension model, Q8 : sample size calculation, Q9 : statement of compliance with regulatory requirements, Q10 : statement of potential conflict of interest. ✓ : the study meets the criteria.

포함된 모든 연구는 심사 평가를 거친 저널에 출판되었으며(Q1), 11개 연구25-30,32,34-37에서는 동물의 사육장 온도 등 환경 조건을 기술하였다(Q2). 10개 연구25,26,29-32,36-39에서는 난수표 등 군별 무작위 배정이 있었음을 기술하였다(Q3). 오직 Chen Y의 연구32에서만 실험자가 해당 동물이 어느 군에 속하는지 모르는 상태에서 허혈유도를 시행하였으며(Q4), 평가자 또한 맹검인 상태에서 결과를 평가하였다(Q5).

한편 모든 연구는 내재적 신경 보호효과가 명백한 마취제를 사용하지 않았다(Q6) 당뇨 또는 고혈압과 같은 기저질환 모델을 채택한 경우는 없었으며, 모든 연구는 수컷의 젊은 쥐를 대상으로 하였다(Q7). 표본 크기 추정을 실시한 연구는 없었으며(Q8), KIM YO33 외 모든 연구는 동물 복지 규정 준수하였음을 기술하였다(Q9). 10개 연구25,31-39가 잠재적 이해 상충이 없음을 선언하였다. 6개 연구는 이해 상충 여부에 대하여 언급하지 않았다(Q10).

연구의 질 평가에 따른 점수는 최대 10점에 대하여 평균 5, 최소값 3, 최댓값 8(Mean±SD : 5±1.21)으로 중간(Moderate) 수준에 해당하는 것으로 나타났다.

IV. 고 찰

동충하초는 다당류(D-glucose, D-mannitol 등), 뉴클레오타이드(guanosine-5’-monophosphate, adenosine- 5’-monophosphate, uridine-5’-monophosphate) 및 뉴클레오시드(cordycepin, adenosine 등), 아미노산, 지방산, 비타민 및 기타 여러 활성 성분을 포함한 약재이다21. 최근 야생 동충하초는 수집 및 가공에 있어 희소성과 높은 가격으로 인해 인공 배양 동충하초가 함께 주목받고 있다. 특히 C. militaris는 배양이 용이하여 아시아에서 생약과 기능성 식품으로 널리 사용되고 있다9. 시험관 내에서 배양된 C. militaris은 생리활성 물질의 정성적, 정량적 구성이 C. sinensis와 다르지 않아 유용한 대안이 되는 것으로 알려졌다43. 한편 동충하초의 균사체를 발효시킨 Corbrin capsule은 정제로 제조되어 복용 편의성을 높였으며, 중국 식품의약품안전청(China Food & Drug Administration, CFDA)에서 만성 신부전, 만성폐쇄성폐질환, 폐섬유증, 만성 기관지염 등 폐, 신 연관 적응증에 대하여 승인받았다35.

동충하초를 활용한 생약제제는 통풍16, 천식17, 갑상선염44, 요독증45, 신부전46 등 광범위한 분야에서 연구되고 있다. 최근 동충하초와 삼칠근, 인삼, 유향의 복합제제인 HAD-B1은 비소세포폐암에서 Afatinib과 병용 효능을 입증하였다47. 또한 운동 성능과 훈련 내성을 증가시키는 것으로 알려지면서 건강보조제로도 인정받고 있다48-50.

본 검토에 포함된 연구에서는 동충하초가 전반적으로 신경행동 지표, 면역 지표, 항산화 지표 등에 유효함을 확인하였다. 또한 일반적으로 뇌졸중 연구에 적합한 Wistar rat, SD rat, C57BL/6 mouse는 16개 연구중 12개 연구(각 6편, 5편, 1편)에서 사용되었다. 마찬가지로 가장 흔한 급성 뇌경색모델인 MCAO는 중대뇌동맥을 차단하는 방법으로서, 9편의 연구에서 사용되었다. 나머지 연구는 편측 혹은 양측의 총경동맥폐쇄를 기반으로 하였는데, 이는 혈관성 치매나 쥐의 인지기능저하를 목적으로 하였기 때문이다. 특히 4혈관 폐색(4-VO)을 사용한 연구32는 양측 총경동맥에 더하여 척추동맥을 모두 차단함으로써 뇌의 전반적인 손상을 유도하였다.

인지 및 행동평가 중 Benderson 점수는 운동기능에 초점을 맞춘 반면, mNSS는 운동 기능뿐만 아니라 감각 기능, 균형, 반사, 비정상적 행동을 종합적으로 평가하였다. Morris 수중 미로 평가는 공간 학습 및 기억능력을, 물체 인식 평가는 인식 기억을, Y-미로 평가는 작업기억과 공간기억력을 평가하였다. 여러 신경행동 지표에 대하여 중재군은 대조군에 비해 유의한 효과가 있었으며, 이는 동충하초 중재가 실제로 뇌졸중 쥐의 운동기능과 인지기능을 향상함으로써 실제 일상생활능력(activities of daily living)을 개선할 수 있음을 시사하였다.

해마의 CA1 영역은 허혈-재관류 손상(ischemia- reperfusion injury)에 가장 취약한 부위로, 허혈 후 3-7일 내 점진적인 지연성 신경세포 사멸이 관찰되며, 그 손상패턴이 비교적 일관적이라는 점에서 많은 뇌졸중 연구에 주요 지표로서 활용되었다. CA3에는 이끼 섬유(mossy fiber) 등 강한 흥분성 시냅스 연결이 존재하지만, Brain-derived neurotrophic factor(BDNF)와 같은 신경영양인자나 신경교세포의 발현이 상대적으로 높아 뇌허혈 연구에 상대적으로 덜 선호되었다. 그러나 일각에서는 CA3의 중요성을 강조하며 두 가지 영역의 병행 평가가 필요함을 언급하기도 하였다51,52. 포함된 연구 또한 신경 손상의 지표로 CA1에 초점을 맞추었지만, 한 연구에서는 CA1 외에도 CA3를 함께 평가하여 효과를 확인하였다. 동충하초 중재는 해마의 CA1과 CA3, 피질 뉴런의 손상을 유의하게 줄이는 것으로 나타났다. 또한 병리적인 경색 범위와 이에 수반되는 부종이 감소하였다. 한 연구에서는 체중 대비 뇌의 무게를 통해 병리적인 수분 축적을 평가하기도 하였다. 형태학적인 변화는 뉴런 핵 변화, 손상 뉴런의 파편, 세포 배열의 무질서화(disorganization) 등을 언급하였다.

뇌졸중에서 염증과 백혈구 침윤은 화학주성에 의한 이동, 구르기(rolling), 혈관내피 표면부 접착(adhesion), MMP 활성에 의한 뇌혈관장벽 약화, 뇌 조직에의 백혈구 유출 및 사이토카인 방출을 포함하는 일련의 과정이다. 대식세포와 T림프구는 IL-1β, TNF-α, IL-17, IL-6 등을 분비하여 백혈구의 침윤을 유도하고, ICAM-1는 백혈구가 내피세포에 견고히 부착하도록 하며, C3, C4 protein 등의 보체는 염증 환경에서 뉴런 사멸에 직접적인 역할을 한다53. 본 연구에서는 이러한 지표 외에도 다형핵백혈구의 지표로서 MPO 활성을, 미세아교세포의 활성화 지표로서 OX-42 및 Iba-1 발현 세포를, 대식세포와 미세아교세포 지표로서 ED-1 양성 세포를 활용하여 일련의 과정에서 세포 활성화와 관련 물질의 활성을 통합적으로 평가하였다.

허혈-재관류는 산화적 인산화 과정의 변형을 유도하여 미토콘드리아 막 전위를 증가시키고, 이로 인해 과도한 활성산소(reactive oxygen species, ROS)가 발생한다. 또한 뇌허혈 동안 뉴런에서 Calcium (Ca²⁺) 유도 Cyt c 방출이 일어나고, 이는 미토콘드리아 외막 파열을 수반하여 ATP 결핍과 세포괴사를 유발한다53. 한 연구36에서는 미토콘드리아 I-IV의 수준과 함께 ATP, OFR을 평가하여 미토콘드리아 대사와 일련의 산화 스트레스 증가로 이어지는 과정에서 지표의 유의한 개선을 확인하였다.

산화 지표 및 항산화 지표는 16개 연구 중 9개 연구에서 사용되어, 가장 많이 선택된 지표이다. MDA, LPO, 4-HNE는 지질 과산화 및 세포막 손상의 지표이고, OFR은 활성산소 수준을 나타내며, iNOS는 염증 및 산화적 스트레스 관련 Nitric oxide(NO)를 생산한다. 이에 대하여 대표적인 방어기전인 Glutathione(GSH)은 세포 내 주요 항산화물질로서 ROS 제거에 기여하는데, SOD, CAT, GPx, GST, GR 등의 효소는 GSH를 생성하거나 복구하는 기전을 통하여 ROS를 분해 및 제거할 수 있다. 본 연구에서는 여러 조건에서 산화 및 항산화 지표를 개선하였으며, 이는 기존 연구와도 부합하였다18.

일부 효능은 특정 조건에서만 적용되는 경우도 있었다. 한 연구에서는35 Corbrin(1.0 mg/kg)을 7일 이상 장기간 전처리한 경우 Permanent MCAO 마우스에서 뇌경색과 신경학적 점수가 유의하게 개선되었다. 그러나 Corbrin을 더 짧게(3일) 또는 전 처리하지 않은 경우 무효화되어 일정 기간의 전처리 조건을 확인하였다. 한편, 조건에 따라 같은 지표에 대해서도 결과에 차이가 있기도 하였다. 일례로 두 연구27,29는 Cordycepin을 1일당 동일 용량을 투여하였음에도 CA1 뉴런 밀도에서 상반된 결과를 보였다. 이는 용법(일 1회 또는 2회 투여) 혹은 투여기간 등 실험 조건의 영향일 수 있다.

주성분 Cordycepin(3’-deoxyadenosine)은 아데노신 유도체로서 여러가지 치료적 측면에서 중요하게 연구되었다. 가장 먼저 주목받은 것은 Adenosine A3 receptor(A3R) agonist의 측면으로, A3R 활성이 주로 종양 조직의 염증을 억제하는 데에 관여하기 때문이었다54,55. 그러나 뇌에 분포하는 A3R 비율은 상대적으로 적기 때문에, A3R으로 인한 뇌졸중의 효과는 항염증 기전에 의해 유효할 수 있지만56 본 연구에서 연관 짓기는 어렵다. 본 연구에서는 두 연구에서 A1R와 A2AR 수준에 대해 평가하였고, 동충하초 중재는 A1R을 유의하게 증가시켰으나 A2AR은 유의한 효과가 없었다. 기존 뇌졸중에서 A1 agonist는 신경세포의 흥분 독성을 억제하지만 서맥, 저혈압 등 심혈관 부작용으로 인하여 활용이 불리하였고 이에 대한 대안으로 부분작용제 혹은 선택작용제 등이 제안되었다57. 동충하초는 포함된 두 연구34,37에서 일관적으로 A1 agonist로서 작용하였고, 기존의 다른 연구에서는 혈관 이완 및 심근 혈류 증가 등 심혈관 보호 작용이 알려졌다58. 또한 동충하초 유래물인 중국의 Ningxinbao 및 Xinganbao capsule은 부정맥, 방실 차단, 내성 서맥성 부정맥 및 심계항진에 대한 처방으로 사용되고 있다21. 심장손상의 지표가 되는 혈청 LDH은 본 연구에서 동충하초 투여 시 감소하는 것으로 나타났으며, 이는 기존 연구와도 부합하였다58. 이러한 증거를 종합할 때, 동충하초는 심혈관 부작용을 최소화하면서 뇌졸중의 치료제로서 유용한 선택지가 될 수 있다.

또한 뇌졸중 모델에서 동충하초 중재는 뇌혈류에 유의한 영향 없이 뇌졸중 시 병리적 BBB 투과성 증가를 억제하였다. 또한 BBB 분해에 관여하는 MMP-3가 대조군 대비 감소하여 백혈구 침윤을 억제하고 신경혈관의 무결성(integrity)을 유지시키는 역할을 하였다. 기존 연구를 토대로 살펴볼 때, 동충하초의 포함된 Cordycepin, Fingolimod 등의 성분이 면역 활성의 조절 뿐만 아니라 BBB 무결성에도 주요한 역할을 했을 것으로 사료된다59,60.

본 검토는 전임상 연구를 바탕으로 하였으므로, 몇 가지 한계점을 지닌다. 첫째, 뇌와 뇌혈관의 해부학적 구조가 종마다 다르기 때문에 허혈 손상의 패턴이 다르다61. 또한. 인간의 허혈성 뇌졸중은 주로 고혈압, 고지혈증 등 기저질환을 동반한 노인 환자에게 호발하는데62, 동물연구의 경우 건강한 쥐 모델에게 잘 통제된 조건 하에서 시행하므로 중재의 효과가 상이할 가능성이 있다. 두번째로, 마취제 사용 또한 자체 신경보호효과가 있으므로 후보 약물과 상호작용의 가능성이 있다63. CAMARADES 평가에서는 Ketamine 등의 마취제가 실험중재의 신경보호효과를 과장할 수 있음을 지적하였는데22, 본 연구에서 사용된 Chloral hydrate, Isoflurane, Pentobarbital 또한 현저한 차이는 아니지만 일부 신경보호효과를 가지는 것으로 알려져 있다64,65.

한편, 비록 고찰 서두에 성분 조성의 유사함을 확인하였음에도 본 연구는 동충하초의 서로 다른 아형과 그 유래 성분에 대한 연구를 포함하였으므로 해석에 주의가 필요하다. 예를 들어, 야생 C. sinensis는 배양 C. militaris에 비하여 Cordycepin의 함량이 더 낮은 경향이 있다21. 본 연구에서는 두 종간 중재지표나 유의성의 차이는 관찰되지 않았으나, 항산화 등의 측면에서 C. militaris가 더 우수하다는 보고66가 있으므로 이에 대한 추가 연구가 필요하다.

본 연구는 동충하초의 뇌졸중 모델에 대한 연구 현황과 효과를 통합적으로 검토하고, 향후 연구 설계에 활용될 기초 자료를 제공하였다는 점에서 의의를 지닌다. 특히 기존에 알려진 폐, 신장보호, 항암 활성이나 건강인의 면역 증진 효능 외에도 뇌혈관질환 분야에서 동충하초의 잠재적인 임상 효능을 확인할 수 있었다. 또한, 본 연구에서는 실험적 뇌졸중을 위한 평가도구인 CAMARADES를 활용하여 전임상연구의 한계를 보완하고 연구의 품질을 보다 체계적으로 평가하였다. 다만 본 고찰은 동물연구를 바탕으로 하였으므로, 향후 동충하초의 기전과 효능을 밝히기 위해서는 보다 체계적인 임상연구가 필요할 것으로 사료된다.

V. 결 론

본 연구는 뇌졸중 동물 모델에서 동충하초 중재의 효과를 평가한 16편의 논문을 바탕으로 연구 동향을 분석하였다. 검토에 포함된 연구에서는 동충하초가 전반적으로 인지행동평가, 뉴런밀도 및 시냅스연결성, 뇌병변 및 구조변화, 뉴런 및 백질 연관 단백질, 신경염증 및 면역반응, 세포사멸, 신경신호전달 및 대사, 산화 및 항산화지표 등에 보호적 효과를 나타내는 것을 확인하였다. 그러나 일부 조건에서 유의하지 않은 경우가 있었으며, 동물 연구의 특성 및 동충하초의 기원에 따른 한계점이 존재하였다. 본 연구는 향후 동충하초의 기전과 효능을 밝히기 위한 연구 설계에 기초 자료로서 활용될 수 있다.

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Table 1

Characteristics of Included Studies and Summary Data

Author (Year)	Animal (sex, age, weight)	Model, Anesthetic (I/R period)	Intervention	Control	Duration	Outcome measurement	Result (compared to Infarction-induced control)
Hwang IK (2008)24	Mongolian gerbils (male, 6 mo, NR)	tBCCAO, isoflurane (5 min, 4 d)	1. CM : Cordyceps militaris water extract 500 mg/kg per day 2. C5, C10 : cordycepin 5, 10 mg/kg per day	1. Sham 2. tBCCAO 3. Positive-control : ebselen 100 mg/kg	10 d before op.	1) ↑n of CV+ pyramidal neurons in the CA1 region 2) ↓HNE immunoreactivity in the CA1 region 3) ↓HNE levels in the CA1 region	1) C5 (NS), CM, C10 2) C10 (12 h, 1 d after reperfusion)(NS), C10 (3 h after reperfusion), CM 3) C10, CM

Liu Z (2010)25	Wistar rats (male, 2 mo, 200-250 g)	tMCAO, chloral hydrate (2 h, 22 h)	C4 (n=6), C8 (n=7) or C10 (n=8) : extracts of Cordyceps sinensis mycelium 4, 8 or 10 mg/kg per day	1. Sham (n=8) 2. tMCAO (n=6)	30 d before op.	1) ↓Neurobehavioral score (↓Behavioral Abnormality) 2) ↑Grip strength 3) ↓LDH 4) ↑Hippocampus GSH ↑Cerebral cortex GSH 5) ↓LPO, ↑GR, ↑CAT, ↑Na⁺K⁺ATPase 6) ↑GPx, ↑GST	1) C4 (NS), C8, C10 2) C4 (NS), C8, C10* 3) C4 (NS), C8, C10* 4) C4 (NS), C8*, C10 C4 (NS), C8, C10 5) C4 (NS), C8, C10 6) C4 (NS), C8*, C10

Liu Z (2011)26	Wistar rats (male, 2 mo, 200-250 g)	tMCAO, chloral hydrate (2 h, 22 h)	C1 (n=15), C2 (n=15) : Cordyceps sinensis mycelium 1.0, 2.0 g/kg per day	1. Sham (n=15) 2. tMCAO (n=15)	once right after op.	1) ↓Neurobehavioral score (↓Behavioral Abnormality) 2) ↓MPO activity 3) ↓IL-1β ↓TNF-α 4) ↓NF-κB 5) ↓ICAM-1, ↓iNOS, ↓COX-2	1) C1, C2* 2) C1, C2* 3) C1, C2* C1 (NS), C2* 4) C1, C2 5) C1, C2*

Cheng Z (2011)27	Kunming mice (male, 6-8 w, 25-30 g)	tBCCAO, chloral hydrate (15 min, 4 h)	C1 (n=13), C2 (n=13) : cordycepin 10, 20 mg/kg per day	1. Sham (n=13) 2. tBCCAO (n=13)	7 d before op.	1) ↑Neuronal density of cortex, ↑Neuronal density of CA1 area 2) ↓Glutamate, ↓Aspartate 3) ↑SOD, ↓MDA 4) ↓MMP-3/β-actin ratio	1) C1, C2 (NS) 2) C1, C2 (NS) 3) C1, C2 (NS) 4) C1, C2 (NS)

Wang J (2012)28	Wistar rats (male, 2 mo, 200-250 g)	tMCAO, chloral hydrate (2 h, 22 h)	C1 (n=6), C2 (n=7) or C4 (n=8) : cordymin 1, 2 or 4 mg/kg per day	1. Sham (n=8) 2. tMCAO (n=5)	30 d before op.	1) ↓Neurobehavioral score (↓Behavioral Abnormality) 2) ↑Grip strength 3) ↓Infarct size 4) ↑GSH, ↑GR 5) ↓LPO, ↑GST, ↑CAT, ↑Na+K+ATPase 6) ↑GPx 7) ↓MPO activity 8) ↓IL-1β 9) ↓TNF-α 10) ↓C3 proteins 11) C4 proteins	1) C1 (NS), C2, C4* 2) C1 (NS), C2, C4* 3) The C4 group showed significant reduction in the infarct size. 4) C1 (NS), C2, C4 5) C1 (NS), C2, C4 6) C1 (NS), C2*, C4 7) C1 (NS), C2, C4 8) C1, C2, C4* 9) C1 (NS), C2, C4 10) C1 (NS), C2, C4* 11) Not significant.

Cai ZL (2013)29	Kunming mice (male, 6-8 w, 25-30 g)	tBCCAO pentobarbital sodium (15 min, 7 d)	C5, C10 : cordycepin 5, 10 mg/kg twice per day	1. Sham 2. tBCCAO	14 d before and 7 d after op.	1) ↑Y-maze learning performance - ↑correct rates - ↓trials to reach criterion 2) ↑n of CA1 neurons ↑n of CA3 neurons	1) - C5 (day6-9), C10 (day 3-9) otherwise, not significant. - C5, C10 2) C5 (NS), C10* C5, C10*

Kong R (2015)30	Wistar rats (male, 2 mo, 200-250 g)	tMCAO, chloral hydrate (2 h, 22 h)	C2, C4, C8 (n=10 each) : ethanol extracts of Cordyceps sinensis 20, 40, or 80 mg/kg per day	1. Sham (n=10) 2. tMCAO (n=10)	8 w after op.	1) ↓Neurobehavioral score (↓Behavioral Abnormality) 2) ↑Grip strength 3) ↓Infarct size 4) ↓MPO activity 5) ↓TNF-α, ↓IL-1β	1) C2 (NS), C4, C8* 2) C2 (NS), C4, C8* 3) C8 showed a significant reduction in the infarct size. 4) C2, C4 (NS), C8* 5) C2, C4 (NS), C8*

Hwang S (2016)31	SD rats (male, NR, 260-300 g)	tMCAO, isoflurane (1.5 h, 24 h)	C5 : Cordyceps fungus powder(Cs-C-Q80) 50mg/kg at 3 and 8h after op. (Supplementary analysis) - C2, C5, C10 : 20, 50, 100 mg/kg at 3 and 8 h after op. - C5 (3/8h), C5 (6/12h) : 50 mg/kg twice at 3, 8 h or 6, 12 h after op.	tMCAO	twice at 3 and 8 h after op.	1) ↓MPO+ cells, ↓ED-1+ cells 2) ↓infarct volume 3) ↓Edema volume 4) ↓Neurobehavioral score (↓Neurological deficits) 5) Cerebral blood flow 6) ↓APP score, ↓MBP immunoreactivity 7) ↓BBB permeability (↓EB extravasation) 8) ↑survival rates	1) C5** 2) C2, C5, C10* - C5 (3/8h)*, C5 (6/12h) 3) C5, C2 (NS), C10 (NS) - C5 (3/8h), C5 (6/12h) (NS) 4) C2*, C5, C10 - C5 (3/8h), C5 (6/12h) 5) C5 (NS) 6) C5** 7) C5* 8) C5 (twice for 3 d) improved long-term survival rate during a 34-day follow-up.

		pMCAO, isoflurane	C5 : Cordyceps fungus powder 50 mg/kg twice at 3 and 8 h after op.	pMCAO		1) ↓Infarct volume 2) Edema volume 3) ↓Neurobehavioral score (↓Neurological deficits)	1) C5* 2) C5 (NS) 3) C5***

Chen Y (2018)32	ICR mice (male, 8-10 w, 22-25 g)	pUCCAO, isoflurane	C2 (n=9), C10 (n=9) : Cordyceps fungus powder (Cs-C-Q80) 0.2, 1.0 g/kg per day	1. Sham (n=9) 2. pUCCAO (n=9)	(preventive) 7 d before and 28 d after op.	1) ↑Object recognition test (↑discrimination index) 2) ↑Morris water maze test (↓Escape latency) 3) ↑Neuron fiber density 4) ↑MBP density	1) C2, C10* 2) C2, C10 (day 2,4), C10 (day 1,3) 3) C2 (NS), C10 4) C2, C10*

					(Therapeutic) 28 d after op.	1) Object recognition test (↑discrimination index) 2) Morris water maze test (↓Escape latency) 3) ↑Neuron fiber density 4) ↑MBP density 5) ↓GFAP intensity - ↓GFAP/GAPDH 6) ↓TNF-α/GAPDH, ↓IL-1β/GAPDH	1) C2, C10** 2) C2 (day 2,4)(NS), C2 (day 1,3), C10 (day 2,4), C10 (day 1,3)** 3) C2, C10* 4) C2, C10* 5) C2, C10* - C2 (NS), C10** 6) CS2 (NS), CS10*

Kim YO (2019)33	Wistar rats (NR, NR, NR)	4-VO, isoflurane (10 min, 7 d)	C1, C3 : Cordyceps militaris 100, 300mg/kg twice a day	1. Sham 2. 4-VO 3. Positive-control : Donepezil 5 mg/kg per day	7 d after op.	1) ↑CA1 neuronal density 2) ↑NeuN+ cells in the CA1 area 3) ↓OX-42+ cells in the CA1 area 4) Morris water maze test (↓Escape latency)	1) C1, C3* 2) C1 (NS), C3 3) C. militaris significantly reduced the activated microglia. 4) C1 (day3), C3 (day3), otherwise not significant

Dong ZS (2019)34	SD rats (male, 3 mo, 210-250 g)	tBCCAO, pentobarbital sodium (10 min, 3 d)	C10 : cordycepin 10mg/kg twice a day	1. Sham 2. tBCCAO	7 d before and 3 d after op.	1) ↑PS amplitude (↓LTP deficits) 2) ↑Relative A1R levels 3) Relative A2AR levels 4) ↑Neuronal density in CA1 region	1) C10* 2) C10* 3) C10 (NS) 4) C10*

Wu J (2020)35	C57BL/6 mice (male, NR, 22-25 g)	pMCAO, chloral hydrate	C1 (7 d), C5 (7 d, 14 d), C25 (3 d, 7 d) : Cordyceps fungus powder (Cs-C-Q80) 0.04, 0.2 or 1.0 g/kg per day	1. Sham 2. pMCAO	3, 7 or 14 d before op.	1) ↓Infarct volume 2) ↓Neurological deficit score (↓Behavioral Abnormality) 3) ↑ATP 4) ↓MDA 5) SOD 6) ↓IL-1β/GAPDH 7) TNF-α/GAPDH	1) C1 (7 d)(NS), C25 (3 d)(NS), C5 (7 d, 14 d), C25 (7 d)* 2) C1 (7 d)(NS), C25 (3 d)(NS), C5 (7 d, 14d), C25 (7 d)* 3) C1 (7 d)(NS), C25 (3 d)(NS), C5 (7 d, 14d), C25 (7 d) 4) C1 (7 d), C25 (3 d), C5 (7 d, 14 d), C25 (7 d)* 5) Not significant. 6) C1, C5, C25* 7) Not significant.

		tMCAO, chloral hydrate (1 h, 23 h)	C5, C25 : Cordyceps fungus powder (Cs-C-Q80) 0.2, 1.0 g/kg per day	tMCAO	7d before op.	1) Infarct volume 2) Neurological deficit score	1) Not significant. 2) Not significant.

Bai X (2020)36	SD rats (male, 2 mo, 240-260 g)	pMCAO, chloral hydrate	C1 (n=6) : Cordyceps sinensis extract 1.0 g/kg per day	1. Sham (n=6) 2. tMCAO (n=6)	3 d after op.	1) ↓Neurological deficit score (↓Behavioral Abnormality) 2) Morphological changes 3) ↓TUNEL-positive cells (↓apoptosis rate) 4) ↓OFR, ↑ATP, ↑COX, ↑Mitochondrial complex I-IV level 5) ↓Bax, ↓Cyt c, ↓caspase-3	1) C1* 2) CS extract relieved neuronal morphological damage (karyopyknosis, cell gaps and debris). 3) C1* 4) C1* 5) C1*

Chen ZH (2021)37	SD rats (male, 3 mo, 240-280 g)	tBCCAO, chloral hydrate (15-20 min, 14 d)	C10 (n=10) : cordycepin 10 mg/kg twice a day	1. Sham (n=10) 2. tBCCAO (n=10)	7 d before and 14 d after op.	1) ↑PS amplitude (day 1-8) 2) ↑Y-Maze Behavioral Test - ↑Correct ratio (day 1-7) - ↑Ratio of reaching criterion (day 3-7) 3) CA1 neuron morphology - Apical/Basal dendritic intersections - ↑Apical dendritic length - ↑Basal dendritic length, ↑Apical/Basal spine density 4) ↑relative A1R level 5) relative A2AR level	1) C10 (day 5,7), C10 (day 6), otherwise, not significant. 2) - C10 (day 2), C10 (day 3-5), otherwise, not significant. - C10 (day 3-5), otherwise, not significant. 3) - C10 (NS) - C10 - C10** C10* C10 (NS)

Jiang Y (2023)38	SD rats (male, NR, 230-260 g)	pMCAO, isoflurane	C1 (n=11) : Cordyceps sinensis 1.0 g/kg per day	1. Sham (n=11) 2. tMCAO (n=11)	5 d before op.	1) ↓Cerebral infarct size 2) ↓Cerebral water content 3) Neurobehavioral score (↓Behavioral Abnormality 4) Morphological changes 5) ↓IL-17, ↓TNF-α, ↓MDA, ↓Glu, ↑SOD	C1* C1 3) - Right after op. : Not significant. - After 24h : C1 4) the degree of structural damage was alleviated, and the number of necrotic cells was significantly reduced. 5) C1*

Jiang Y (2024)39	SD rats (male, NR, 230-260 g)	pMCAO, isoflurane	C1, C2, C4 : Cordyceps polysaccharide 250, 500 or 1000 mg/kg per day	1. Sham 2. tMCAO 3. Positive-control (NXT) : Naoxintong 500 mg/kg per day	5 d before op.	1) Neurobehavioral score (↓Behavioral Abnormality) 2) ↓Cerebral infarct size 3) ↓Brain/body weight ratio, ↓cerebral water content 4) Cerebral pathological changes 5) Neuronal density (Nissl bodies), NeuN 6) ↓n of Iba+ cells (↓ microglia) 7) ↓n of GFAP+ cells (↓astrocytes) 8) ↓IL-1β 9) ↓IL-6 10) ↑SOD 11) ↓TNF-α 12) ↓MDA 13) ↑GSH	1) - Right after op. : Not significant. - After 24h : C1, C2, C4* 2) C1 (NS) C2, C4 3) C1, C2, C4* 4) - demonstrated a reduction in the extent of structural damage within the ischemic penumbra. - demonstrated a more organized micromorphology. 5) - increased in the number of Nissl bodies. - confirmed that the neurons were effectively protected as label NeuN. 6) C1, C2, C4** 7) C1, C2, C4* 8) C1 (NS), C2, C4 9) C1, C4, C2** 10) C1, C2, C4** 11) C1, C2, C4* 12) C1 (NS), C2, C4* 13) C1 (NS), C2, C4*

I/R : ischemia/reperfusion, SD rats : Sprague-Dawley rats, NR : not reported, tBCCAO : transient bilateral common carotid artery occlusion, tMCAO : transient middle cerebral artery occlusion, pMCAO : permanent middle cerebral artery occlusion, pUCCAO : permanent unilateral common carotid artery occlusion, 4-VO : four-vessel occlusion, mo : months, w : weeks, d : days, op. : operation, CA1 : cornu ammonis 1 of hippocampus, CV : cresyl violet, 4-HNE : 4-hydroxynonenal, LDH : lactate dehydrogenase, GSH : glutathione, LPO : lipid peroxidation, GR : glutathione reductase, CAT : catalase, Na⁺K⁺ATPase : sodium/potassium adenosine-triphosphatase, ATP : adenosine triphosphate, NF-κB : nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells, ICAM-1 : intercellular adhesion molecule-1, iNOS : inducible nitric oxide synthase, COX : cyclooxygenase, MPO : meloperoxidase, GPx : glutathione peroxidase, GST : glutathione S transferase, TNF-α : tumor necrosis factor-alpha, IL-1β : interleukin 1 beta, Glu : glutamic acid, SOD : superoxide dismutase, MDA : malondialdehyde, MMP-3 : matrix metalloproteinase-3, C3 protein : complement component 3 protein, APP : amyloid precursor protein, MBP : myelin basic protein, EB : evans blue, GFAP : glial fibrillary acidic protein, NeuN : neuron specific nuclear protein, PS : population spikes, LTP : long-term potentiation, A1R : adenosine A1 receptor, A2AR : adenosine A2A receptor, TUNEL : Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick-end labeling, OFR : oxygen free radical, Bax : b-cell leukemia/lymphoma 2 associated X protein, ED-1 : CD68 monoclonal antibody, OX-42 : CD11b/c monoclonal antibody, Iba-1 : ionized calcium-binding adaptor molecule 1, Cyt c : cytochrome c, NS : no significant difference between two groups (p＞0.05),

significant difference between two groups (p<0.05),

^**

(p<0.01),

^***

(p<0.001).

Indicators	Outcome measurement (Frequency)
Behavioral, cognitive function	Neurobehavioral deficit score (behavioral abnormality)(11) Grip strength (3) Morris water maze test (escape latency)(2) Object recognition test (discrimination index)(2) Y-maze behavioral Test (correct ratio, ratio of reaching criterion)(2)

Neuronal density, synaptic connectivity	Neuronal density (CA1)(3), Number of CA1 neurons (2), neuronal fiber density (2), Number of CA3 neurons (1), Neuronal density of cortex (1), CA1 Apical/Basal dendritic intersections (1), CA1 Apical/Basal dendritic length (1), CA1 Apical/Basal spine density (1)

Brain damage, structural changes	Infarct volume (size)(8), Edema volume (cerebral water content)(4), Morphological (pathological) changes (3), Brain/body weight ratio (1)

Neuronal, white matter-related proteins	MBP(density, immunoactivity) (3), GFAP (intensity, GFAP+ cells)(2), NeuN+ levels (2), APP (1)

Neuroinflammation, immune response	TNF-α (7), IL-1β (6), MPO activity (MPO+ cells)(4), COX (COX, COX-2)(2), IL-17 (1), IL-6 (1), LDH (1), ICAM-1 (1), MMP-3/β-actin (1), C3 proteins (1), C4 proteins (1), OX-42+ cells (1), Iba-1+ cells (1), ED-1+ cells (1)

Apoptosis, cell death	Bax (1), Cyt c (1), Caspase-3 (1), TUNEL-positive cells (1)

Neurotransmission, metabolism	ATP (2), A1R level (2), A2AR level (2), Na⁺K⁺ATPase (2), Glutamate (Glu)(2) Aspartate (1), PS amplitude (2), mitochondrial complex I-IV level (1), NF-κB (1)

Oxidative stress, antioxidant process	MDA (4), SOD (4) GSH (3), LPO (2), CAT (2), GR (2), GPx (2), GST (2) iNOS (1), OFR (1), HNE immunoreactivity/HNE levels(CA1) (1)

Cerebrovascular dynamics	Cerebral blood flow (1), BBB permeability (1)

Others	Survival rates of animals (1)