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문제 정의
- 이에 본 연구의 목적은 근육 손상을 유발시켜 전침 자극과 전기 자극을 적용시킨 후 근육재생과정에서 혈관 형성의 주요한 조절자인 VEGF의 변화를 면역조직화학법을 이용해서 관찰하여 전침 자극과 전기 자극의 효과를 알아보는 것이다.
- 본 연구는 근육 손상을 유발시켜 전침 자극과 전기자극을 적용시킨 후 근육재생과정에서 혈관 형성의 주요한 조절자인 VEGF가 손상된 근육에서 어떠한 변화를 보이는지를 면역조직화학법을 이용해서 관찰하여 전침 자극과 전기 자극의 효과를 알아보았다. 그 동안 많은 전침 요법과 TENS의 효과를 비교하는 연구가 이루어져 왔는데, 권수현 등(1996)은 침형 경피 신경 전기 자극법과 전통적인 경피 신경 전기 자극법의 교차 적용이 통증억제에 끼치는 효과에 대한 비교 연구에서 이 두 자극 사이의 차이가 없었다고 보고하였고, 김용석(2000)은 중풍환자에 대한 전침과 전기 자극을 적용한 후 modified Ashworth scale로 비교·평가하여 유사한 결과가 있었다고 하였다.
제안 방법
- 본 연구에서는 동일한 조건에서 사육된 생후 8∼10주, 체중 250∼300 g의 건강하고 신경학적으로 이상이 없는 성숙한 Sprague-Dawley계 흰쥐를 성별구분 없이 18마리를 이용하였다. 전침 자극군, 전기 자극군, 대조군으로 구분하고 다시 각 집단을 1일, 3일, 7일 군으로 나누어 각각 2마리씩 무작위 배분하였다. 실험기간 중 먹이와 물을 무제한 공급하였고, 사육실의 평균 온도는 23℃, 표준편차 2℃, 평균 습도는 50%, 표준편차 2%로 최적의 상태를 유지하였으며, 사육장의 광주기와 암주기를 각각 12시간으로 조절하였다.
- 전침 자극군, 전기 자극군, 대조군으로 구분하고 다시 각 집단을 1일, 3일, 7일 군으로 나누어 각각 2마리씩 무작위 배분하였다. 실험기간 중 먹이와 물을 무제한 공급하였고, 사육실의 평균 온도는 23℃, 표준편차 2℃, 평균 습도는 50%, 표준편차 2%로 최적의 상태를 유지하였으며, 사육장의 광주기와 암주기를 각각 12시간으로 조절하였다.
- 염산케타민(Ketamine HCL)1)과 Xylazine hydrochloride2)를 1:1비율로 섞은 전신마취제를 복강 내에 주사(2 ml/㎏)하여 마취를 시킨 상태에서 오른쪽 하퇴의 외측면을 삭모한 후 피부와 근막을 절개하여 전경골근과 장비골근 사이의 장지신근을 노출시킨 후, 지혈 겸자를 이용하여 장지신근의 중간부위를 수평하게 30초간 압좌하였다. 손상부위의 피부를 다시 봉합하였다.
- 쥐를 마취시킨 후 쥐의 오른쪽 다리의 족삼리(ST36)와 태충(LR3)에 .25×40 ㎜의 1회용 멸균호침3)을 사용하였고, Rebirth-102 저주파 자극기4)를 사용하여 자극하였다. 전침 자극은 30 ㎐의 빈도수로 근육의 가시적 수축이 있는 강도로 15분 간 지속하였다.
- 25×40 ㎜의 1회용 멸균호침3)을 사용하였고, Rebirth-102 저주파 자극기4)를 사용하여 자극하였다. 전침 자극은 30 ㎐의 빈도수로 근육의 가시적 수축이 있는 강도로 15분 간 지속하였다.
- 쥐를 마취시킨 후 쥐의 오른쪽 다리의 족삼리와 태충에 50×50 ㎜로 절단한 부착식 전극5)을 사용하고, 전침 자극군과 같은 기기를 사용하여 자극하였다. 전기 자극은 30 ㎐의 빈도수로 근육의 가시적 수축이 있는 강도로 15분 간 지속하였다.
- 을 사용하고, 전침 자극군과 같은 기기를 사용하여 자극하였다. 전기 자극은 30 ㎐의 빈도수로 근육의 가시적 수축이 있는 강도로 15분 간 지속하였다.
- 대조군은 전기자극을 실시하지 않고, 치료시간 동안 마취를 시켜주어, 실험군과 최대한 동일 조건을 주었다.
- 실험적 처치를 마친 각 군의 실험동물들은 .9% NaCl을 이용해 심장 관류를 시키고, 4% paraformaldehyde(pH 7.4)를 이용하여 조직 전고정을 실시한 후, 장지신근을 채취하였다. 채취한 조직은 12시간 동안 4% paraformaldehyde(pH 7.
- 4)를 이용하여 조직 전고정을 실시한 후, 장지신근을 채취하였다. 채취한 조직은 12시간 동안 4% paraformaldehyde(pH 7.4)를 이용하여 후고정을 실시하였고, 탈수, 청명, 파라핀 포매의 일반적인 조직절편 제작 과정에 따라 처리하였다. 파라핀에 포매한 조직은 5 μm 두께로 잘라 슬라이드를 제작한 후, 하루 동안 건조하였다.
- 일반적인 근조직의 형태를 관찰하기 위해 헤마톡실린-에오신 염색을 실시하였다. 제작된 절편을 탈파라핀과 함수 과정을 실시한 후 헤마톡실린과 에오신에 침수시키고 물에 수세하여 탈수와 청명의 과정을 거쳐 봉입하였다.
- 일반적인 근조직의 형태를 관찰하기 위해 헤마톡실린-에오신 염색을 실시하였다. 제작된 절편을 탈파라핀과 함수 과정을 실시한 후 헤마톡실린과 에오신에 침수시키고 물에 수세하여 탈수와 청명의 과정을 거쳐 봉입하였다.
- 실험적 처치가 근육세포의 혈관 내피 성장 인자 발현에 미치는 영향을 관찰하기 위해 1:100 농도의 mouse anti-VEGF6)를 24시간 동안 실온에서 처리하였다. 일차항체 처리 후 biotinylated anti-mouse IgG7)를 1:25의 농도로 90분 간 처리하고, 이후에 Vectastatin Elite ABC Reagent8)를 이용하여 3차 항체를 1시간 동안 처리하였다.
- 를 24시간 동안 실온에서 처리하였다. 일차항체 처리 후 biotinylated anti-mouse IgG7)를 1:25의 농도로 90분 간 처리하고, 이후에 Vectastatin Elite ABC Reagent8)를 이용하여 3차 항체를 1시간 동안 처리하였다. 각 단계별 항체 처리 과정 사이에서는 .
- 결과 관찰은 광학현미경(OLYMPUS BX50)10)을 통해 실시하였다. 면역조직화학 관찰은 근육압좌손상 후 7일의 대조군을 기준으로 하여 근육에서의 VEGF 발현을 Image Pro Plus 프로그램을 이용하여 단위면적당 픽셀수를 측정하고 그 수에 따라 매우 높음 +++, 높음 ++, 보통 +, 거의 없음 ±로 표시하였다.
- 을 통해 실시하였다. 면역조직화학 관찰은 근육압좌손상 후 7일의 대조군을 기준으로 하여 근육에서의 VEGF 발현을 Image Pro Plus 프로그램을 이용하여 단위면적당 픽셀수를 측정하고 그 수에 따라 매우 높음 +++, 높음 ++, 보통 +, 거의 없음 ±로 표시하였다.
- 근육의 압좌손상 후 근조직의 재생 형태를 관찰하기 위해 헤마톡실린-에오신 염색을 실시하였다. 전침 자극군과 전기 자극군 사이에 나타난 형태학적인 차이는 크지 않았고, 시간 경과에 따라 근위축이 점차 감소하면서 근 섬유간의 간격이 좁아진 것이 관찰되었다.
- 근육의 압좌손상 후 근육의 회복 중 나타나는 VEGF의 발현을 관찰하기 위하여 VEGF에 대한 면역조직화학 반응을 실시하였다. 전침 자극군과 전기 자극군에서는 두 군 사이의 차이는 거의 없었고, 두 군 모두 시간이 경과함에 따라 발현되는 VEGF의 수가 증가하였다.
- 근육압좌손상이 유발된 흰쥐에 전침 자극과 전기 자극을 적용하고 근육 조직의 형태학적 관찰과 근육 회복 중 나타나는 VEGF의 면역조직화학적 반응을 이용하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 동일한 조건에서 사육된 생후 8∼10주, 체중 250∼300 g의 건강하고 신경학적으로 이상이 없는 성숙한 Sprague-Dawley계 흰쥐를 성별구분 없이 18마리를 이용하였다. 전침 자극군, 전기 자극군, 대조군으로 구분하고 다시 각 집단을 1일, 3일, 7일 군으로 나누어 각각 2마리씩 무작위 배분하였다.
성능/효과
- 근육의 압좌손상 후 근조직의 재생 형태를 관찰하기 위해 헤마톡실린-에오신 염색을 실시하였다. 전침 자극군과 전기 자극군 사이에 나타난 형태학적인 차이는 크지 않았고, 시간 경과에 따라 근위축이 점차 감소하면서 근 섬유간의 간격이 좁아진 것이 관찰되었다. 대조군의 경우에는 시간이 경과함에 따라 근 위축이 감소되는 경향을 보였지만, 전반적으로 근육조직의 형태가 많이 흐트러진 모습이 관찰되었다(그림 1).
- 근육의 압좌손상 후 근육의 회복 중 나타나는 VEGF의 발현을 관찰하기 위하여 VEGF에 대한 면역조직화학 반응을 실시하였다. 전침 자극군과 전기 자극군에서는 두 군 사이의 차이는 거의 없었고, 두 군 모두 시간이 경과함에 따라 발현되는 VEGF의 수가 증가하였다. 대조군에서는 7일군에서는 VEGF가 약간은 발현되었으나, 1일군과 3일군에서는 거의 발현되지 않은 것으로 관찰되었다.
- 전침 자극군과 전기 자극군에서는 두 군 사이의 차이는 거의 없었고, 두 군 모두 시간이 경과함에 따라 발현되는 VEGF의 수가 증가하였다. 대조군에서는 7일군에서는 VEGF가 약간은 발현되었으나, 1일군과 3일군에서는 거의 발현되지 않은 것으로 관찰되었다. 각 군들의 1일, 3일, 7일의 VEGF 발현 정도를 표로 나타내었다(표 1)(그림2).
- 전침 자극을 직접적인 근육 손상의 치유를 위해 이용하는 문헌을 찾을 수는 없었으나, 전침 자극을 일반적인 자극요법의 적응증에 모두 이용하고, 기계적 질환과 기능적인 질환에 효과가 있는 것으로 보아, 전침 자극이 근육 손상 후 일어나는 과정 중에서 혈관신생과정에도 영향을 주어 근육재생을 촉진시킬 수 있다고 사료된다. 근육 손상의 치유와 관련된 전기 자극의 효과 연구는 다양하게 이루어져왔다.
- 1. 근 조직의 형태학적 측면에서는 실험군들과 대조군 사이에서 유의한 차이가 나타나지는 않았으나, 시간이 경과함에 따라 실험군에서의 근 위축이 감소하는 비율이 더 높았다.
- 2. 근 조직의 형태학적인 측면에서 전침 자극군과 전기 자극군 사이에 유의한 차이는 없었다.
- 3. VEGF 발현은 전침 자극군과 전기 자극군 모두 시간이 경과함에 따라 증가하였고, 두 군 사이에 유의한 차이는 없었다.
- 4. 대조군에서의 VEGF는 1일군과 3일군에서는 거의 발현되지 않았고, 7일군에서는 미약하게 발현되었다.
후속연구
- 그러나 근육 회복 차원의 전침과 전기 자극 효과 비교에 관한 선행 논문은 찾아볼 수 없었다. 이는 현재 전침과 전기 자극 이용하는 데에 치료적인 관점과 접근 방향의 차이가 있기 때문이라고 사료되며 차후에는 더 많은 연구가 진행되어야할 것이다.
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