Objectives: The purpose of this study is to review experimental studies of Parkinson's Disease in Korean medical journals, which have been published since 1990. Methods: Experimental studies related to Parkinson's disease published in Korean medical journals, registered with Korea research foundatio...
Objectives: The purpose of this study is to review experimental studies of Parkinson's Disease in Korean medical journals, which have been published since 1990. Methods: Experimental studies related to Parkinson's disease published in Korean medical journals, registered with Korea research foundation, were searched. Articles were grouped into journal of publication, subject, and publication year. Experimental study subjects and models were analysed. Results and Conclusions: Twenty-two articles about experimental studies of Parkinson's Disease in Korean medical journals were included in our review. There were 13 articles in which herbs were used for treatment, 4 articles in which bee venom was used for treatment, 4 articles in which acupuncture was used for treatment, and 1 article in which pharmacopuncture was used for treatment. Most of the studies used experimental models of MPTP-induced Parkinson's disease and MTT assay was used to analyse cell toxicity and cell viability. Pole test, rotarod test, Morris water maze test, and forced swimming test were commonly used to analyse MPTP-induced behavioral deficits in animals. Analysis on experimental studies of Parkinson's disease was categorized into the subjects of dopaminergic cell protective effect, cell-apoptosis protectiveness, anti-inflammatory effect, and anti-oxidative effect.
Objectives: The purpose of this study is to review experimental studies of Parkinson's Disease in Korean medical journals, which have been published since 1990. Methods: Experimental studies related to Parkinson's disease published in Korean medical journals, registered with Korea research foundation, were searched. Articles were grouped into journal of publication, subject, and publication year. Experimental study subjects and models were analysed. Results and Conclusions: Twenty-two articles about experimental studies of Parkinson's Disease in Korean medical journals were included in our review. There were 13 articles in which herbs were used for treatment, 4 articles in which bee venom was used for treatment, 4 articles in which acupuncture was used for treatment, and 1 article in which pharmacopuncture was used for treatment. Most of the studies used experimental models of MPTP-induced Parkinson's disease and MTT assay was used to analyse cell toxicity and cell viability. Pole test, rotarod test, Morris water maze test, and forced swimming test were commonly used to analyse MPTP-induced behavioral deficits in animals. Analysis on experimental studies of Parkinson's disease was categorized into the subjects of dopaminergic cell protective effect, cell-apoptosis protectiveness, anti-inflammatory effect, and anti-oxidative effect.
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문제 정의
본 연구는 주로 파킨슨병 병태모델을 이용한 세포 및 실험용 동물 모델에 대한 신경세포 연구와 유전자에 대한 연구가 진행되었다. 한의학적인 치료 방법을 이용한 단일 처방, 복합 처방, 침, 경혈, 봉약침 등에 관현 연구가 진행되었으나 그 연구 결과가 아직 미미한 상태여서 한의학적 임상 적용에 대한 한계가 있다.
본 연구에서는 총 3편의 논문에서 파킨슨병의 산화적 손상에 대한 항산화 효과를 주제로 다뤘다. MPTP 세포 독성대사에 관여하는 효소인 총 monoamine oxidase (MAO)의 활성을 대뇌, 중뇌 및 소뇌에서 관찰, superoxide dismutase(SOD), catalase 및 glutathione peroxidase (GPx)의 활성을 관찰하는 방법, 세포내 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 측정과 뇌 조직 중 지질과산화물(Lipid peroxide)함량의 측정이 중요한 지표로 작용하였다.
최근 파킨슨병에 대한 연구가 동서양을 막론하고 활발하게 진행되며 한약재의 신약 개발의 가능성도 높아지고 있지만 그 치료는 아직 한계가 있으며 부작용이 적으며 효과적인 새로운 치료방법이 필요하다. 이에 기존의 한의학계에 발표된 학술지와 논문들 중 파킨슨병에 대한 실험 연구를 검토하여, 그동안의 파킨슨병 연구를 고찰하고자 한다.
제안 방법
본 연구에서는 총 3편의 논문에서 파킨슨병의 산화적 손상에 대한 항산화 효과를 주제로 다뤘다. MPTP 세포 독성대사에 관여하는 효소인 총 monoamine oxidase (MAO)의 활성을 대뇌, 중뇌 및 소뇌에서 관찰, superoxide dismutase(SOD), catalase 및 glutathione peroxidase (GPx)의 활성을 관찰하는 방법, 세포내 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 측정과 뇌 조직 중 지질과산화물(Lipid peroxide)함량의 측정이 중요한 지표로 작용하였다.
먼저 학회별 파킨슨병 실험 연구 논문 발표 현황, 주제별 파킨슨병 실험 연구 논문 발표 현황, 연도별 파킨슨병 실험연구 논문 발표 현황 등으로 구분하여 자료를 분석하였다. 또한 현재까지 발표된 실험 연구를 중심으로 한약 단미제를 통한 연구, 복합 처방을 통한 연구, 그리고 기타 한의학적 치료로 나누어 고찰하고, 실험 모델에 따라 분석하여 파킨슨병 병태 모델 유형, 실험 동물의 행동실험 유형으로 분류하였으며, 실험 목적에 따라 세포 손상 및 사멸, 항염증, 도파민성 신경세포 보호, 항산화 효과에 관한 실험으로 분류하여 고찰하였다.
먼저 학회별 파킨슨병 실험 연구 논문 발표 현황, 주제별 파킨슨병 실험 연구 논문 발표 현황, 연도별 파킨슨병 실험연구 논문 발표 현황 등으로 구분하여 자료를 분석하였다. 또한 현재까지 발표된 실험 연구를 중심으로 한약 단미제를 통한 연구, 복합 처방을 통한 연구, 그리고 기타 한의학적 치료로 나누어 고찰하고, 실험 모델에 따라 분석하여 파킨슨병 병태 모델 유형, 실험 동물의 행동실험 유형으로 분류하였으며, 실험 목적에 따라 세포 손상 및 사멸, 항염증, 도파민성 신경세포 보호, 항산화 효과에 관한 실험으로 분류하여 고찰하였다.
본 연구의 22편 논문을 주제별로 단미제, 복합처방, 기타 한의학적 치료로 분류하였다.
이 때 여러가지 병리학적 요소가 중요한 역할을 하게 되는데 mitochondrial dysfunction, excitotoxicity, impared protein degradation, inflammatory processes, oxidative stress 그리고 apoptosis가 그것이다36,37). 이에 파킨슨병을 유발한 실험 모델에 관한 연구를 실험 목적에 따라 대표적으로 도파민 신경세포 보호효과, 세포 사멸에 대한 신경세포 보호효과, 세포에 대한 항염증 효과, 산화적 손상에 대한 항산화 효과로 분류하고 고찰하였다.
총 14편의 논문에서 도파민 신경세포의 보호효과와 관련하여 TH positive 발현을 면역조직화학염색법을 통해 시행되었다. 이는 조직의 변성 정도를 알기 위해 태아중뇌세포와 뇌 조직의 선조체 및 흑질 부분에 TH positive cell을 염색하여 도파민성 신경세포 소실 정도를 관찰하는 방법으로, 일반적으로 MPTP 독성 유발된 모델에서는 TH positive도파민 세포가 감소한다21).
총 6편의 논문에서 세포 독성과 생존율을 알아보기 위해 MTT assay 실험이 진행되었다. MTT assay는 탈수소 효소작용에 의하여 노란색의 수용성 기질인 MTT tetrazolum을 청자색을 띄는 비수용성의 MTT formazan으로 환원시키는 세포의 능력을 이용하는 검사법이다.
파킨슨병 모델에서 항염증 효과에 대한 연구는 총 5편으로 파킨슨병 유발 독성으로 인한 모델의 신경염증반응에 대해 NO생성량, TNF-α 및 면역조직화학을 통해 흑색질 주변 신경 아교 세포의 활성화를 관찰하여 뇌염증 억제효과 및 항파킨슨병 효과를 연구한다.
기존의 단일 처방과 복합 처방 등이 폭넓게 활용되고 있으며, 봉독약침과 경혈 침자극, 운동요법 등을 이용한 연구 등의 임상보고가 증가하였으며, 뇌신경세포의 독성이나 파킨슨병 병태모델과 생화학적 병리산물에 대한 연구도 이루어지고 있다. 파킨슨병에 대한 연구를 주된 병태 모델 유발 기전에 관한 고찰, 실험용 동물의 기억, 인지, 학습 등 행동실험에 관한 고찰, 그리고 파킨슨병 실험 연구 목적에 따른 연구특성에 대한 고찰로 크게 분류하여 고찰하였다.
대상 데이터
1990년 1월부터 2016년 12월까지 발간된 한국연구재단등재 학술지인 대한한의학회지, 동의신경정신과학회지, 동의생리병리학회지, 대한침구의학회지, 대한한방내과학회지, 대한경락경혈학회지, 사상체질의학회지, 한방재활의학과학회지, 대한한방소아과학회지, 대한본초학회지, 대한한방부인과학회지, 대한예방한의학회지, 대한한의학방제학회지, 대한약침학회지, Journal of Acupuncture & Meridian Studies를 검색하여 파킨슨병에 관련된 실험 논문을 고찰하였다.
검색 제시어는 “파킨슨, 파킨슨병, Parkinson, Parkinson’s disease”로 한정하였으며, 파킨슨병에 대한 국내 한의학 관련 실험 연구 총 79건의 논문 중 제목과 초록을 통해 파킨슨병에 관한 한의학적 주제가 아니거나 실험 연구 논문이 아닌 57건의 경우 배제하였고, 이에 따라 학회지에 발표된 실험 논문 총 22편의 파킨슨병 관련 논문을 대상으로 하였다(Fig. 1).
연구 조사된 파킨슨병 관련 실험 논문은 총 22편이었으며, 대한침구의학회지 4편, 대한한의학회지 4편, 사상체질의학회지 3편, 대한경락경혈학회지 3편, 대한본초학회지 3편, 대한한방내과학회지 3편, 동의생리병리학회지 1편, 동의신경정신과학회지 1편이 있었다(Fig. 2).
파킨슨병에 관련한 총 8편의 실험 연구 논문에서 세포사멸에 관하여 조사하였다. 세포 사멸에 관한 신경세포의 보호효과를 관찰하기 위해 주로 Anti-apoptotic 유전자인 bcl-2의 발현과 pro-apoptotic 유전자인 bax의 발현에 대해 세포 손상에 의해 증가되는 bax/bcl-2비율을 억제하는 방법이 모색된다.
이론/모형
이것을 oxidative stress라고 하는데 이에 대한 보호효과를 확인하기 위해 활성산소종의 하나인 hydrogen peroxide및 hydroxyl radical 계열을 검출하기 위해 DCF-DA 염색법을 통해 세포 변화를 분석하며, 세포 내 또 다른 활성산소종인 superoxide anion(O2−)을 관찰하기 위해서는 특이적으로 반응하는 DHE를 이용한다19).
성능/효과
항산화 효과에 관해서 한약 단미로 산국이 있었으며 복합제로 소속명탕, 그리고 침(태충 LR3, 양릉천 GB 34)가 효과적이었다. 도파민 신경세포 보호에 대해 효과적인 한약단미로 측백엽, celastrol, 천마, 향부자가 있었고 복합제로 소합향원, 열다한소탕, 향사양위탕이 있었고, 봉침(신수혈BL23, 현종혈 GB39, 곡지혈 LI11)과 봉침(신수혈 BL23)이 효과적이었으며 경혈 침자극으로는 양릉천혈(GB 34)와 태충(LR3), 양릉천(GB 34), 그리고 간경보사(肝經補瀉)가 효과적이었다.
22편의 파킨슨병에 대한 국내 한의학 실험 연구에서는 주로 세포손상에 대한 보호효과, 항염증, 항산화, 도파민 신경세포 보호효과에 관한 연구가 진행되었다. 세포 손상 및 사멸에 대한 보호효과에는 한약 단미로 황백, 작약과 복합제인 소속명탕, PD-1, 그리고 고분자성분제거 봉침, 봉침(신수혈 BL23)이 효과적이었다. 항염증 효과에 대해서는 한약 단미로 측백엽, 향부자가 있었고 봉침(신수혈 BL23), 봉침(신수혈 BL23, 현종혈 GB39, 곡지혈 LI11)이 효과적이었다.
항염증 효과에 대해서는 한약 단미로 측백엽, 향부자가 있었고 봉침(신수혈 BL23), 봉침(신수혈 BL23, 현종혈 GB39, 곡지혈 LI11)이 효과적이었다. 항산화 효과에 관해서 한약 단미로 산국이 있었으며 복합제로 소속명탕, 그리고 침(태충 LR3, 양릉천 GB 34)가 효과적이었다. 도파민 신경세포 보호에 대해 효과적인 한약단미로 측백엽, celastrol, 천마, 향부자가 있었고 복합제로 소합향원, 열다한소탕, 향사양위탕이 있었고, 봉침(신수혈BL23, 현종혈 GB39, 곡지혈 LI11)과 봉침(신수혈 BL23)이 효과적이었으며 경혈 침자극으로는 양릉천혈(GB 34)와 태충(LR3), 양릉천(GB 34), 그리고 간경보사(肝經補瀉)가 효과적이었다.
세포 손상 및 사멸에 대한 보호효과에는 한약 단미로 황백, 작약과 복합제인 소속명탕, PD-1, 그리고 고분자성분제거 봉침, 봉침(신수혈 BL23)이 효과적이었다. 항염증 효과에 대해서는 한약 단미로 측백엽, 향부자가 있었고 봉침(신수혈 BL23), 봉침(신수혈 BL23, 현종혈 GB39, 곡지혈 LI11)이 효과적이었다. 항산화 효과에 관해서 한약 단미로 산국이 있었으며 복합제로 소속명탕, 그리고 침(태충 LR3, 양릉천 GB 34)가 효과적이었다.
후속연구
특히 도파민 신경세포의 분화가 적절히 일어나지 못하거나 여러 원인으로 인한 중뇌 도파민 신경세포의 사멸 후 재생과정에서의 적절한 TH 유전자의 발현 조절이 일어나지 않는 것이 파킨슨병의 병리적 원인으로 밝혀졌다. 이에 따라 이러한 유전자의 유도 발현이 파킨슨병의 예방 또는 치료에 있어서 매우 중요한 역할을 할 것으로 추정된다.
노령화되는 현대 사회에서 파킨슨병은 의료성장산업과 생명공학산업으로서 부가가치가 있다. 이에 한의학적 치료에 관한 연구 및 활용할 수 있는 방안에 대해 진단-치료 기술에 대한 지적 재산권 등의 보유와 다양한 특허 출원 및 그에 대한 지원 등이 필요하며, 한의학과 더불어 인간의 뇌에 관련된 여러 의약학의 전문가들이 협조를 통해 다방면에서 연구를 진행해야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
파킨슨병이란?
파킨슨병은 뇌흑질(substantia nigra) 부위의 도파민 신경이 사멸하여 선조체(striatum)로 연결되는 흑질-선조체 도파민성 신경계(nigrostriatal dopaminergic system)의 신경 전달에 장애가 나타나 그 기능이 소실되어 나타나는 질병으로 알츠하이머 병 다음으로 높은 유병율을 보이는 퇴행성 뇌질환으로 일반적인 증상으로는 서동(bradykinesia), 근경직의 증가(rigidity), 안정 떨림(rest tremor), 행동의 동결(freezing), 자세의 변화(postural change), 비정상적인 자세 반사(abnormal postural reflex) 등이 나타난다1).
파킨슨병의 증상은?
파킨슨병은 뇌흑질(substantia nigra) 부위의 도파민 신경이 사멸하여 선조체(striatum)로 연결되는 흑질-선조체 도파민성 신경계(nigrostriatal dopaminergic system)의 신경 전달에 장애가 나타나 그 기능이 소실되어 나타나는 질병으로 알츠하이머 병 다음으로 높은 유병율을 보이는 퇴행성 뇌질환으로 일반적인 증상으로는 서동(bradykinesia), 근경직의 증가(rigidity), 안정 떨림(rest tremor), 행동의 동결(freezing), 자세의 변화(postural change), 비정상적인 자세 반사(abnormal postural reflex) 등이 나타난다1).
파킨슨병에 대한 실험적 연구를 검토하여 어떠한 결론을 얻었는가?
1. 현재까지 한의학회에서 연구 조사된 파킨슨병 관련 실험 논문은 총 22편이었으며, 대한한의학회지와 대한침구의학회지에서 각 4편씩 가장 많은 수의 연구가 이루어지고 있었고, 총 8개의 다른 한의학회지에서 파킨슨병 연구를 하였다.
2. 파킨슨병의 한의학적 접근에 관한 22편의 실험적 연구 중 단미제 관련 연구가 7편, 복합 처방 관련 연구가 6편으로 한약제에 관한 연구 논문이 59%의 비중을 차지했으며, 그 외에도 봉독약침, 약침, 침자극 등을 이용하여 세포 손상 및 사멸, 염증 억제, 항산화 등 다방면의 연구가 이루어졌다.
3. 22편의 실험 논문 대부분 MPTP, MPP＋, 독성 물질로 유도된 파킨슨병 병태 모델 연구 형태를 취하고 있으며, 많은 연구에서 세포 독성과 생존율을 알아보기 위해 MTT assay 실험이 진행되었다.
4. 파킨슨병 모델 실험용 동물의 행동실험은 pole test, rotarod test, morris water maze test, forced swimming test가 주로 시행되었다.
5. 파킨슨병에 관한 실험 연구 목적은 크게 도파민 신경세포 보호효과에 관한 연구, 세포 사멸에 대한 신경세포 보호 효과에 관한 연구, 세포에 대한 항염증 효과에 관한 연구, 산화적 손상에 대한 항산화 효과에 관한 연구로 나눌 수 있다
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