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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 6-hydroxydopamine으로 척수손상을 유발한 흰 쥐에게 전침치료를 시행한 후, 중추신경손상 시 치유과정을 촉진시키는 효과를 알아보기 위해 혈청에서 효소의 농도를 측정하여 효소활성도의 변화와 행동학적 변화를 알아보고자 하며, 이러한 결과는 중추신경계의 운동장애와 관련된 생화학적 기초자료를 얻는데 유용할 것으로 생각된다.
- 따라서 본 연구에서는 선택적으로 카테콜아민 신경세포를 파괴시키는 물질로 알려진 6-hydroxydopamine로 척수에 손상을 주어 운동장애 모델쥐를 만들고 전침을 적용하여 행동반응 검사와 혈청 GOT, GPT, LDH의 활성 변화를 살펴보았다.
- 본 연구에서는 흰쥐를 대상으로 척수에 손상을 가한 모델에 전침자극의 효과를 알아보기 위하여 손상 후 3일부터 전침을 적용한 군과 대조군으로 구분하여 효소활성도와 Rota-rod 검사를 시행하였고 그 결과는 다음과 같았다.
제안 방법
- 실험동물은 생후 6∼7주 된 Spague-Dawley계 수컷 흰쥐 20마리를 이용했으며, 실험실은 일정한 조건(온도 22±2℃, 습도 50-60％)을 유지하였다. 1일 12시간의 광주기와 12시간의 암주기를 적용하였고, 실험기간동안 식이와 물은 자유롭게 섭취하도록 하였다. 실험동물은 10마리씩 3군으로 체중이 비슷한 것끼리 배정하여 척수손상을 가하지 않은 정상군, 6-hydroxydopamine을 주입한 대조군, 6-hydroxydopamine을 주입한 후 전침을 적용하는 전침군으로 분류하였다.
- Rota-rod 검사는 척수 손상 후 시일의 경과에 따라 하지의 보행 및 운동능력을 평가하기 위하여 직경이 7 cm이며 15 cm 간격의 칸막이가 6개로 구성되어 있으며 , 높이는 60 cm의 회전 가능한 원통형의 봉으로 구성된 로타로드로 5 rpm 속도로 회전하는 rod위에 흰쥐를 올려놓고 낙하하기까지 걸린 시간(sec)을 측정하였다. 모든 실험동물은 1주전부터 하루에 60초간 rota-rod에서 운동을 시켜 실험기간 동안 적응할 수 있도록 하였다(Figure 1).
- 1일 12시간의 광주기와 12시간의 암주기를 적용하였고, 실험기간동안 식이와 물은 자유롭게 섭취하도록 하였다. 실험동물은 10마리씩 3군으로 체중이 비슷한 것끼리 배정하여 척수손상을 가하지 않은 정상군, 6-hydroxydopamine을 주입한 대조군, 6-hydroxydopamine을 주입한 후 전침을 적용하는 전침군으로 분류하였다.
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3. 전침적용
전침군은 손상 후 3일째부터 전침 치료기구(Es-160, ITO, Japan)를 이용하여 뒷다리 정강뼈 거친면의 외측 5 mm 및 정강뼈와 종아리뼈의 사이에 위치의 족삼리 부위를 소독하고 자침하여 1.5 V, 2 Hz, 0.1 ms로 근수축이 육안적으로 확인되는 정도의 세기를 15분간 주 5회 실시하였다(Kim 등, 2000).
- 척수 손상 후 손상의 정도를 평가하기 위하여 Tarlov와 Klinger 척도를 수정한 Modified Tarlov Test를 사용하여 통증자극 반응과 운동반응의 정도를 세분화하여 1일, 2일, 3일에 운동행동을 평가하여 초기에 점수가 0∼3점에 해당하는 흰쥐만을 분류하여 실험에 사용하였다.
- 척수손상에 따른 운동기능의 변화는 손상 후 1, 4, 7, 10, 14일에 실시하여 운동기능의 회복을 측정하였다. 시기에 따른 그룹 간 비교에서 로타로드 운동수행 시간이 정상군에서는 실험기간 동안에 60.
- 척수손상은 실험동물을 Ketamine 본제 50 mg/kg의 용량을 복강 내 주입하여 마취를 시행하여 등쪽의 털을 제거하고 L1-L2부위에 드릴로 천공하고 6-hydroxydopamine을 100 ㎕ 주입하였다. 척수 손상 후 손상의 정도를 평가하기 위하여 Tarlov와 Klinger 척도를 수정한 Modified Tarlov Test를 사용하여 통증자극 반응과 운동반응의 정도를 세분화하여 1일, 2일, 3일에 운동행동을 평가하여 초기에 점수가 0∼3점에 해당하는 흰쥐만을 분류하여 실험에 사용하였다.
- 체혈된 혈액은 실온에서 30분 후 3,000 rpm에서 20분간 원심분리하여 혈청을 분리한 즉시 시료로 사용하였다. 혈액 생화학 성분은 혈액 생화학 자동분석기(OLMPUS 5200, JAPAN)를 사용하여 혈청 내 Glutamate Oxaloacetate Transaminase(GOT), Glutamate Pyruvate Transaminase(GPT), Lactate dehydrogenase(LDH)의 효소활성도를 측정하였다.
- 혈액의 채취는 모든 실험동물들을 대상으로 전침을 적용한 다음 12시간 동안 절식 후 ethyl ether로마취하여 심장에서 직접 혈액을 채취하였다. 체혈된 혈액은 실온에서 30분 후 3,000 rpm에서 20분간 원심분리하여 혈청을 분리한 즉시 시료로 사용하였다.
대상 데이터
- 실험동물은 생후 6∼7주 된 Spague-Dawley계 수컷 흰쥐 20마리를 이용했으며, 실험실은 일정한 조건(온도 22±2℃, 습도 50-60％)을 유지하였다.
데이터처리
- 본 연구의 실험결과는 윈도우용 SPSS Version 12.0 을 통해 분석하여 평균±표준편차로 표시하였다.
- 0 을 통해 분석하여 평균±표준편차로 표시하였다. 통계처리는 실험군과 대조군의 운동기능의 변화를 비교하기 위하여 반복측정 분산분석(repeated measures ANOVA)을 실시하고, 효소활성도의 농도 차이를 검정하기 위해 일원배치 분산분석(one-way ANOVA)을 사용하였다. 통계학적 유의수준은 a<0.
성능/효과
- 1. GOT의 변화는 전침치료 후 실험군에서 유의하게 감소를 보였다(p<.05).
- 2. GPT의 변화는 전침치료 후 실험군에서 감소되었으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다(p>.05).
- 3. LDH의 변화는 전침치료 후 실험군에서 유의하게 감소를 보였다(p<.05).
- 4. Rota-rod 검사는 전침치료 후 시간이 지남에 따라 점차로 향상되어 가는 것을 확인 할 수 있었고, 7일에 유의하게 급격한 향상을 보였다(p<.05).
- 6-hydroxydopamine으로 척수손상 후 전침이 효소의 활성도에 미치는 영향을 알아보기 위해 2주간 전침을 적용한 후에 측정한 결과에서 GOT(Glutamate Oxaloacetate Transaminase)의 농도의 경우 정상군에서는 162.41±19.32 IU/L로 나타났고, 전침군에서는 170.00±9.26 IU/L, 대조군은 191.16±12.56 IU/L로 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<.05).
- 본 연구에서는 척수에 손상을 가하지 않은 정상군과 척수손상 후 일정한 운동장애를 가진 흰쥐를 선별하여 전침을 2주간 적용한 후 보행시간을 측정하였는데 정상군에서는 실험기간 동안에 60초로 일정한 값을 나타내었고, 실험군과 대조군에서는 손상 후 1일째와 비교하여 rota-rod 검사가 유의한 값을 보임에 따라 행동평가 방법이 운동기능을 평가하는 유용한 방법임을 알 수 있었다. 이는 전침이 척수에서의 신경가소성을 촉진시켜 운동신경 회복에 관여한다고 보고한 Follesen 등(1994)의 연구와 일치하였다.
- GOT는 아미노산 대사과정에 관여하는 전이효소(Transaminase)로써 심장, 간, 뼈대근에 많이 분포되어 있으며, GPT도 전이효소로써 단백질이 에너지로 사용될 수 있도록 돕는다(조성채, 1997). 본 연구에서도 족삼리에 전침으로 치료를 한 군에서 GOT는 전침군이 대조군보다 유의하게 낮았으며, GPT는 전침군이 대조군보다 낮게 나타났다. 이는 효소의 활성도가 감소하여 간접적으로 기능회복에 관여하는 혈청 효소의 활성도에 영향을 주어 운동기능의 손상을 감소시킨 것으로 생각되며, 중추신경 손상 흰 쥐에 전침을 적용한 후 GOT, GPT의 감소를 보인 박수경 등(2007)의 연구결과와 일치된 것으로 나타났다.
- 실험군에서는 1일째 1.18±0.75 sec에서 4, 7, 10, 14일 후 각각 3.14±1.11 sec, 13.14±5.69 sec, 18.28±7.43 sec, 24.14±5.49 sec로 나타나 전침치료 후 7일째에 유의하게 증가하였다(p<.05)(Table 2).
- 실험기간에 따른 그룹 간 rota-rod 운동수행 값의 비교는 개체내 효과 검정으로 분석한 결과 측정시간에 따라 유의한 차이가 있었고(p<.05)(Table 3), 각 실험군과 대조군의 개체간 효과 검정에서도 유의성이 있었다(p<.05)(Table 4).
- 치료효과가 시간이 지남에 따라 증가하였지만 특히 병변 초기에 속하는 7일에 큰 폭의 치료효과 나타나는 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과는 시간에 따라 척수내의 운동시스템이 원활한 작용을 하였다는 것을 의미하고, 약물손상으로부터 상부입력이 줄어들었던 척수 내에 전침자극이 긍정적인 효과를 주어 가소성의 변화가 나타나 운동기능을 향상시킨 것으로 유추할 수 있다.
- 이상의 결과를 종합하여 볼 때 6-hydroxydopamine에 의한 척수손상 흰 쥐에게 전침을 적용하면 기능 회복에 관여하는 혈청 효소의 활성도에 긍정적인 영향을 주며, 중추신경계의 가소성과 운동기능 발달기전을 밝히는데 효과를 미칠 수 있을 것으로 생각된다.
- 이는 전침이 척수에서의 신경가소성을 촉진시켜 운동신경 회복에 관여한다고 보고한 Follesen 등(1994)의 연구와 일치하였다. 치료효과가 시간이 지남에 따라 증가하였지만 특히 병변 초기에 속하는 7일에 큰 폭의 치료효과 나타나는 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과는 시간에 따라 척수내의 운동시스템이 원활한 작용을 하였다는 것을 의미하고, 약물손상으로부터 상부입력이 줄어들었던 척수 내에 전침자극이 긍정적인 효과를 주어 가소성의 변화가 나타나 운동기능을 향상시킨 것으로 유추할 수 있다.
후속연구
- 이상의 결과를 통하여 본 연구에서는 전침이 6-hydroxydopamine로 척수에 손상을 준 후 운동장애의 치유에 효과가 있는 것을 확인할 수 있었고, 전침을 적용하면 손상으로 인한 혈액학적 효소의 균형이 유지되므로 앞으로 전침치료시 강도와 빈도를 달리하여 다양한 연구가 필요할 것으로 여겨진다.
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