[논문]한의학의 과학적 연구를 위한 대사체학(Metabolomics)에 대한 고찰

정지연; 황금숙; 손인철

한의학의 과학적 연구를 위한 대사체학(Metabolomics)에 대한 고찰
The study of metabolomics for the scientific research of Korean medicine: Review 원문보기

Objective : This study is achieved to know the way that we can use metabolomics for the scientific research of Korean medicine. Results : We elucidate that metabolomics can be contributed to four ways for objectification of Korean medicine 1. Diagnosis of BeunJungLonChi(辯證論治). 2. Application toward Personalized medicine. 3. Quantification of Herbal medicine. 4. Evaluation of efficacy/safety for Korean medicine formulation Conclusion : Metabolomics opens up a new opportunity to reinvestigate Korean medicine from holistic perspective. Furthermore, Metabolomics is expected to provide effective method in research of acupuncture and meridian.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

東洋醫學은 陰陽五行이라는 우주변화원리를 기본으로 하는 體驗醫學으로, 자연의 모든 것이 有機的으로 서로 영향을 미치듯 自然-人間, 臟腑-臟腑, 經絡-臟腑 등의 인체 내부의 모든 것들은 서로 有機的 관계를 맺으며 이를 관찰할 때에는 종합적으로 이를 모두 고려해야한다고 생각하였다. 그리하여 이들 사이의 기능적 균형이 깨지게 되면 병이 오는 것으로 생각하고, 인체 나름의 탁월한 자연치유기전으로 이를 회복할 수 있으나 그렇지 못할 경우에 여러 方劑를 이용하여 자연치유력을 높이고 이들 사이의 균형을 꾀해야 하는 것에 주안점을 두었다. 또한 생기론(生氣論, vitalism)적이며 臨床的인 성격이 강하고 體液病理說과의 연관이 있으며 治療藥에서도 자연물인 生藥의 配合處方을 주로 하여 왔다²⁾
반면에 한방처방은 수천 년간의 임상경험의 축적으로 각각 개인에 맞는 처방을 구사해 왔다. 이는 사람마다 形色이 다르면 五臟六腑 역시 다르기 때문에, 外證이 비록 같더라도 治療法은 다르게 해야 한다고 생각한 것으로, 李濟馬는 太陽, 太陰, 少陰, 少陽의 體質論을 정립하여 각각 개인 체질에 따른 처방과 식이요법 그리고 생활 방법에 대해서 이야기 했다. 예를 들면 인삼은 소음인에게만 쓰고 녹용은 태음인에게 지황은 소양인에게 응용된다고 규정 하듯이 다른 類型人에게는 쓰지 않는다¹⁸⁾.
이는 인체 생리, 병리 현상에 직접적으로 영향을 주는 대사체(Metabolite)를 전체주의적 관점(Holistic approach)에서 분석 할 수 있다는 점에서 한의학의 진단 및 치료 이론에 부합하여 저자는 한의학의 객관화, 표준화를 위한 새로운 연구수단으로서 대사체학의 응용 방향에 대하여 살펴보고자 한다.

제안 방법

2000년 이후부터 본격적으로 연구가 시작된 대사체학(Metabolomics)의 국내외 연구 보고와 논문을 통하여 한의학의 객관화, 표준화를 위한 과학적 연구방법에 응용 가능한 부분을 다음과 같은 방법으로 고찰하였다.
또한 Nicolson JK는 약물 대사체 실험의 모델을 제시하고,(Fig. 7.) paracetamol의 예측실험을 진행하였다. 우선 그는 preliminary study를 위하여 rat에게 간독성이 있는 것으로 알려진 galactosamine hydrochloride를 복용시킨 24시간 후 liver 손상에 responder/non-responder그룹의 pre-dose urine 대사체 프로파일링(metabolite profiling)을 통해 간단한 PCA 분석상 확연한 차이가 있음을 확인한 후(Fig.
위에서 말한 패턴 인식 기술들 중에서몇 가지들은 SIMCA, PIROUETTE, MATLAB등에서 software package로 이미 상용화되어 있다. SIMCA는 PCA기술과 PLS 기술을 상용화하였고, HCA와 PCA기술은 PIROUETTE에서 software화 하였으며, MATLAB은 독립된 몇 개의 변수가 있는 범위의 기술들을 다양한 기술을 장비를 이용하여 상용화하였다.
이는 앞에서 이야기 했던 body fluid의 분석을 통하여 이루어진다. 즉, 한약재나 複方 등을 복용한 후의 body fluid를 NMR등을 통하여 분석하고 이 자료를 multivariate data analysis(MVDA)를 통해서 생체 작용에 대한 clustering을 통하여 약효, 부작용 등에 대해서 조사하는 것이다.
특히 분석하는 대사물에 따라 biofluid의 분석을 통하여 한의학 진단의 객관화에 대한근거 및 약물의 한의학적 효능의 평가 기준을 제시하며, 한약재의 분석을 통해서는 한약재의 품종, 품질 등의 평가에 대한 객관화 및 표준화 근거를 제시하였다.

성능/효과

우선 그는 preliminary study를 위하여 rat에게 간독성이 있는 것으로 알려진 galactosamine hydrochloride를 복용시킨 24시간 후 liver 손상에 responder/non-responder그룹의 pre-dose urine 대사체 프로파일링(metabolite profiling)을 통해 간단한 PCA 분석상 확연한 차이가 있음을 확인한 후(Fig. 8.) 좀 더 복잡한 실험으로 해열 진통제로 많이 사용하는 paracetamol를 rat에게 독성 역치량 만큼 복용한 다음 개별마다 간독성의 차이가 있음을 보고, pre-dose 대사체 프로파일링과 post-dose outcome사이에 유의 있는 관계가 있음을 확인하고, pre-dose 대사체 패턴 클러스터링에 따라 간 손상의 차이가 나타남을 알았다.
각 시료에서 얻어지는 대사체 프로파일링(metabolic profiling) 데이터는 매우 방대한 규모로 baseline 보정, normalization등의 데이터 전처리 과정을 거친 다음 다변량 통계 분석(multivariate statistical analysis) 등의 여러 통계 방법들을 활용하여 의미 있는 화학적 생물학적 정보를 얻어 낼 수 있다. 그러나 아직까지 초기 대사체 프로파일링 데이터의 전처리 과정에 관한 국제적인 공통 기준이 제시 되어 있지 않은 상태이므로, 데이터 분석 결과에 대한 재현성을 보다 높이기 위하여 대사체 프로파일링 데이터의 분석 결과 보고 시 사용한 분석장비, 데이터 전처리에 사용한 알고리즘 등 제반 요인에 대한 보다 상세한 기술과 데이터 처리과정의 규격화를 위한 시도가 진행되고 있으므로, 향후 국제 공통 기준에 따른 대사체 프로파일링(metabolic profiling) 데이터의 분석이 이루어질 것으로 예상된다.
) paracetamol의 예측실험을 진행하였다. 우선 그는 preliminary study를 위하여 rat에게 간독성이 있는 것으로 알려진 galactosamine hydrochloride를 복용시킨 24시간 후 liver 손상에 responder/non-responder그룹의 pre-dose urine 대사체 프로파일링(metabolite profiling)을 통해 간단한 PCA 분석상 확연한 차이가 있음을 확인한 후(Fig. 8.

후속연구

각 시료에서 얻어지는 대사체 프로파일링(metabolic profiling) 데이터는 매우 방대한 규모로 baseline 보정, normalization등의 데이터 전처리 과정을 거친 다음 다변량 통계 분석(multivariate statistical analysis) 등의 여러 통계 방법들을 활용하여 의미 있는 화학적 생물학적 정보를 얻어 낼 수 있다. 그러나 아직까지 초기 대사체 프로파일링 데이터의 전처리 과정에 관한 국제적인 공통 기준이 제시 되어 있지 않은 상태이므로, 데이터 분석 결과에 대한 재현성을 보다 높이기 위하여 대사체 프로파일링 데이터의 분석 결과 보고 시 사용한 분석장비, 데이터 전처리에 사용한 알고리즘 등 제반 요인에 대한 보다 상세한 기술과 데이터 처리과정의 규격화를 위한 시도가 진행되고 있으므로, 향후 국제 공통 기준에 따른 대사체 프로파일링(metabolic profiling) 데이터의 분석이 이루어질 것으로 예상된다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

대사체학이란 무엇인가?

특히 이 중 대사체학(Metabolomics)은 다양한 유전적, 생리적 또는 환경적 조건하에서 변화되어 나타나는 대사체군의 구성과 농도를 분석하고 해석함으로써 생명현상의 변화원인을 시스템적으로 규명해 나가는 연구 분야로, 대사체군을 다양한 상태와 연관 지어 대사체 네트워크를 다시 해석하는 총체적인 연구이다1).

대사체 프로파일링 연구 방법에는 무엇이 있는가?

이러한 대사체학(Metabolomics) 연구 분야에서, 대사 물질의 변화를 관찰하기 위한 대사체 프로파일링(Metabolic profiling) 연구는 크게 nontargeted (global) profiling과 targeted metabolic profiling 방법으로 나누어 진행되고 있다. nontargeted (global) profiling은 특정한 대사산물보다는 세포 또는 생체내의 모든 대사산물에 대한 전반적인 패턴 변화를 조사하는 방법으로 대사체지문분석(metabolic fingerprinting)으로 불리기도 하며 비교적 간편한 추출과정을 통해 주로 FTIR 및 핵자기 공명자치(NMR)을 통해서 이루어진다.

한방처방이 개별 특성에 맞는 처방을 해 온 이유는 무엇인가?

반면에 한방처방은 수천 년간의 임상경험의 축적으로 각각 개인에 맞는 처방을 구사해 왔다. 이는 사람마다 形色이 다르면 五臟六腑 역시 다르기 때문에, 外證이 비록 같더라도 治療法은 다르게 해야 한다고 생각한 것으로, 李濟馬는 太陽, 太陰, 少陰, 少陽의 體質論을 정립하여 각각 개인 체질에 따른 처방과 식이요법 그리고 생활 방법에 대해서 이야기 했다. 예를 들면 인삼은 소음인에게만 쓰고 녹용은 태음인에게 지황은 소양인에게 응용된다고 규정 하듯이 다른 類型人에게는 쓰지 않는다18).

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

한의학의 과학적 연구를 위한 대사체학(Metabolomics)에 대한 고찰
The study of metabolomics for the scientific research of Korean medicine: Review 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어