[논문]흰쥐의 불용성 근위축에 당귀보혈탕이 미치는 영향과 그 기전에 관한 고찰

김범회

doi:10.18325/jkmr.2017.27.4.1

흰쥐의 불용성 근위축에 당귀보혈탕이 미치는 영향과 그 기전에 관한 고찰
The Protective Effects of Dangguibohyul-tang (Dangguibuxuetang) against Disuse Muscle Atrophy in Rats 원문보기

Journal of Korean Medicine Rehabilitation : JKMR = 한방재활의학과학회지, v.27 no.4, 2017년, pp.1 - 9

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives Oxidative stress, in which antioxidant proteins and scavenger protection are overwhelmed by reactive oxygen species (ROS) production, is recognized as one of central causes of disuse muscle atrophy. In this study, the hypothesis that oral treatment with Dangguibohyul-tang (Dangguibuxuetang) could attenuate immobilization-induced skeletal muscle atrophy was tested. Methods The hindlimb immobilization was performed with casting tape to keep the left ankle joint in a fully extended position. The Rats in Dangguibohyul-tang treated group (DGBHT) (n=10) were orally administrated Dangguibohyul-tang water extract, and rats of Control group (n=10) were given with saline only. After 2 weeks of immobilization, the morphology of right and left gastrocnemius muscles in both DGBHT and Control groups were assessed by hematoxylin and eosin staining. Results Dangguibohyul-tang water extract represented the significant protective effects against the reductions of the left gastrocnemius muscles weight and average cross section area to compared with Control group. Moreover, the treatment with Dangguibohyul-tang extract significantly enhanced the Cu/Zn-SOD activities in gastrocnemius muscle compared with Control group. Conclusions Thses results suggest that Dangguibohyul-tang has protective effects against immobilization-induced muscle atrophy by increasing the Cu/Zn-SOD activities in gastrocnemius muscle.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

본 연구에서는 불용성 근위축에 당귀보혈탕이 미치는 영향을 살펴보기 위하여 2주간 흰쥐에 오른쪽 뒷다리의 발목관절을 casting tape로 고정시키고 당귀보혈탕 물추출액를 경구 투여한 후 체중변화, 근육의 무게, 근섬유의 변화를 측정하였다. 또한 산화적 손상(oxidative stress)과연관된 지표들의 변화를 관찰하였다.

제안 방법

실험군의 분리는 흰쥐를 무작위로 10마리씩 나누어 당귀보혈탕을 투여하는 DGBHT군과 동일량의 생리식염수를 투여한 Control군으로 분리하였으며, 물과 사료는 모든 군에서 전체 실험기간 동안 자유롭게 섭취할 수 있도록 하였다.

대상 데이터

본 연구에 사용된 당귀보혈탕은 동의대학교 한방병원을 통해 구입하였다. 당귀보혈탕 1첩분량인 240 g을 증류수 2 L와 함께 round flask에 담고 냉각기를 부착한 전탕기에서 2시간 동안 전탕한 다음 여과액을 감압농축하여 동결건조시켜 물추출엑기스 56.
본 연구에서는 (주)샘타코 (경기도, 대한민국)에서 구입한 10주령, 약 250 g 전후의 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐 20마리를 사용하였다. 흰쥐는 온도 23∼24ºC, 습도 40∼60%, 조명 12시간 명/암이 자동적으로 유지되는 사육실에서 무균 음수와 사료를 자유롭게 공급하여 사육하고, 실험실 환경에 1주 이상 적응시킨 후 사용하였다.

데이터처리

측정된 모든 자료는 student's t-test를 사용하여 p＜0.05 및 p＜0.01의 유의수준으로 검증하였다. 모든 값의 수치는 평균±표준오차(mean±standard error)로 표시하였다.

이론/모형

붕대고정의 방법은 임상에서 수술 후, 오랜 침상생활 혹은 노년층의 근육의 불사용 등에서 나타나는 불용성 근위축 등을 연구하기 위해 효과적인 방법이다. 본 연구에서는 불용성 근위축에 대한 당귀보혈탕의 보호효과를 검증하기 위해 Udaka J 등²⁷⁾의 방법을 참고하여 붕대고정을 시행하였다. 그 결과, 2주간 왼쪽 발목관절에 붕대고정을 시행하고 각각 동일량의 saline과 당귀보혈탕 추출물을 투여한 Control군과 DGBHT군에서 실험동물의 체중변화는 유의성 있는 차이를 나타내지 않았다(Table II).

성능/효과

당귀보혈탕은 장기간의 근육 불사용으로 인한 실험동물의 체중변화에는 별다른 영향을 미치지 않았으나, gastrocnemius 근육 무게의 감소를 회복시켜주는 효과가 있었으며 동시에 근섬유의 단면적 감소를 억제시키는 것으로 확인되었다. 무게와 단면적 크기의 변화가 나타난 gastrocnemius 근육에서 산화적 손상과 관련된 지표인 MDA 함량과 Cu/Zn-SOD 활성을 측정한 결과, MDA의 함량에는 유의한 영향을 미치지 않았으나 Cu/Zn-SOD 활성의 증가를 촉진하는 것으로 밝혀졌다.
당귀보혈탕은 장기간의 근육 불사용으로 인한 실험동물의 체중변화에는 별다른 영향을 미치지 않았으나, gastrocnemius 근육 무게의 감소를 회복시켜주는 효과가 있었으며 동시에 근섬유의 단면적 감소를 억제시키는 것으로 확인되었다. 무게와 단면적 크기의 변화가 나타난 gastrocnemius 근육에서 산화적 손상과 관련된 지표인 MDA 함량과 Cu/Zn-SOD 활성을 측정한 결과, MDA의 함량에는 유의한 영향을 미치지 않았으나 Cu/Zn-SOD 활성의 증가를 촉진하는 것으로 밝혀졌다. 이와 같은 결과로 당귀보혈탕은 근육 불사용에 따른 근위축 변화에 유의한 보호효과가 있는 것으로 사료된다.
무게와 단면적 크기의 변화가 나타난 gastrocnemius 근육에서 산화적 손상과 관련된 지표인 MDA 함량과 Cu/Zn-SOD 활성을 측정한 결과, MDA의 함량에는 유의한 영향을 미치지 않았으나 Cu/Zn-SOD 활성의 증가를 촉진하는 것으로 밝혀졌다. 이와 같은 결과로 당귀보혈탕은 근육 불사용에 따른 근위축 변화에 유의한 보호효과가 있는 것으로 사료된다.

후속연구

정리하면, 2주간 흰쥐 오른쪽 발목관절을 붕대 고정하여 유발시킨 불용성 근위축에 당귀보혈탕 추출물이 gastrocnemius 근육 중량 감소와 근섬유 단면적 감소에 유의한 방어 작용을 나타내었으며, 그 기전은 Cu/Zn-SOD 활성을 증가시킴으로써 불용성 근위축의 주된 원인으로 주목받는 산화적 손상에 대한 억제에 의한 것임을 확인하였다. 다만, 본 연구에서는 산화적 손상에 대한 방어작용의 지표로써 근육 내에서의 MDA 함량과 SOD 활성만을 확인하였으나, 추후 지속적인 연구를 통해 당귀보혈탕의 항산화 효과 뿐 아니라 다른 지표들 혹은 분자적 차원에서 의 다른 기전에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다. 예를 들어, 이전 연구결과에 따르면 근위축의 과정에 apoptosis 기전도 관여하는 것으로 알려졌는데³⁴⁾, 황기는 심장근육세포에서의 apoptosis를 억제하는 효능이 있는 것으로 밝혀졌다³⁵⁾.
이러한 연관성을 통해 당귀보혈탕의 불용성 근위축에 대한 방어효과의 기전 연구가 추가되어야 할 것이다. 또한, 본 연구에서는 gastrocnemius 근육 만의 변화를 관찰하였으나, 그 외에 근위축 연구에 많이 사용되는 근육들 예를 들어, soleus, plantaris 등의 변화에 대해서도 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
예를 들어, 이전 연구결과에 따르면 근위축의 과정에 apoptosis 기전도 관여하는 것으로 알려졌는데³⁴⁾, 황기는 심장근육세포에서의 apoptosis를 억제하는 효능이 있는 것으로 밝혀졌다³⁵⁾. 이러한 연관성을 통해 당귀보혈탕의 불용성 근위축에 대한 방어효과의 기전 연구가 추가되어야 할 것이다. 또한, 본 연구에서는 gastrocnemius 근육 만의 변화를 관찰하였으나, 그 외에 근위축 연구에 많이 사용되는 근육들 예를 들어, soleus, plantaris 등의 변화에 대해서도 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	불용성 근위축이란?	오랜 기간의 침상생활이나 물리적 운동부족 등에 의한 근육량의 손실과 기능의 저하는 삶의 질의 저하 뿐 아니라 노령 환자의 사망률을 증가시키는 원인이 되기도 한다1).불용성 근위축(disuse muscle atrophy)이란 근육의 불사용 혹은 기능저하에 의해 근육이 위축되는 것을 말한다2).오랜 기간 근육을 사용하지 않게 되면 전신적으로 최대산소소모량, 심박출량, 정맥환류, 심근수축력 및 혈액용적이 감소하며 국소적으로 근위축이 초래된다.
	근위축이 초래되는 원인은 무엇인가?	불용성 근위축(disuse muscle atrophy)이란 근육의 불사용 혹은 기능저하에 의해 근육이 위축되는 것을 말한다2).오랜 기간 근육을 사용하지 않게 되면 전신적으로 최대산소소모량, 심박출량, 정맥환류, 심근수축력 및 혈액용적이 감소하며 국소적으로 근위축이 초래된다. 이러한 근위축은 주로 하지의 근육에서 뚜렷하게 나타나는 것으로 알려졌다3).
	불용성 근위축이 주로 발생하는 위치는?	오랜 기간 근육을 사용하지 않게 되면 전신적으로 최대산소소모량, 심박출량, 정맥환류, 심근수축력 및 혈액용적이 감소하며 국소적으로 근위축이 초래된다. 이러한 근위축은 주로 하지의 근육에서 뚜렷하게 나타나는 것으로 알려졌다3). 이전의 동물실험 연구결과에 따르면, 불용성 근위축 손상은 주로 여러 근섬유 유형이 혼합된 근육에서 유발되는데, 예를 들어 slow와 fast myosin-heavy chain을 모두 가지고 있는 gastrocnemius에서 흔히 나타나는 것을 볼 수 있다4).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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