[논문]진무탕(眞武湯)이 흰쥐의 대퇴골 골절 치유에 미치는 실험적 연구

박정오; 오민석

doi:10.18325/jkmr.2020.30.2.19

[국내논문] 진무탕(眞武湯)이 흰쥐의 대퇴골 골절 치유에 미치는 실험적 연구
The Healing Effect of Jinmu-tang (Zhenwu-tang) in Femur Fractured Rats 원문보기

Journal of Korean Medicine Rehabilitation : JKMR = 한방재활의학과학회지, v.30 no.2, 2020년, pp.19 - 35

박정오 (대전대학교 한의과대학 한방재활의학교실) , 오민석 (대전대학교 한의과대학 한방재활의학교실)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives The aim of this study is to evaluate the fracture healing effect of Jinmu-tang (JM) on femur fractured rats. Methods Rats were randomly divided into 5 groups (normal, control, positive control, JM extract with low concentration and JM extract with high concentration). All group except normal group went through both femur fracture. Normal and control group received no treatment at all. Positive control group were medicated with tramadol (20 mg/kg) once a day for 14 days. Experimental group was orally medicated with JM extract (10 mg/kg for low concentration, 50 mg/kg for high concentration) once a day for 14 days. In order to investigate fracture healing process, plasma and serum were obtained. Also, micro-computed tomography was conducted to see the frature site visually. Immunohistochemistry for transforming growth factor-β1, Ki67, alkaline phosphatase, runt-related transcription factor 2, receptor activator of nuclear factor kappa-β, tartrate resistant acid phosphatase was conducted to observe bone healing progress after 14 days since fracture occured. Aspartate aminotransferase, alanine aminotransferase, blood urea nitrogen and creatinine levels were measured in plasma, for hepatotoxicity and nephrotoxicity of JM extract. Osteocalcin was measured to observe activity of osteoblast. Results Through Micro-CT, more fracture healing was observed on both experimental group than control and positive control group. Through Hematoxylin & Eosin and safranin O staining showed bone cell proliferation and bone formation in the experimental group. RANK was significantly increased in the experimental groups. JM with high concentration showed statistically significant of TGF-β and Osteocalcin. NO, TRAP and ALP were not significantly changed. Liver toxicity was not significantly observed. Creatinine significantly increased in both experimental groups after 28 days. Conclusions As described above, JM extract showed anti-inflammatory effect, promoted fracture healing by stimulating the bone regeneration factor, and showed little hepatotoxicity and nephrotoxicity. In conclusion, JM extract can promote fracture healing and it can be used clinically to patients with fracture.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

이에 저자는 眞武湯이 골절 치유에 미치는 영향을 알아보고자 흰쥐의 대퇴골을 골절시킨 뒤 micro-computed tomography (micro-CT) 검사, haematoxylin & eosin staning, safranin O staining 및 골절조절인자들의 면역화학 검사 및 혈액생화학적 분석 등을 통하여 유의한 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.

가설 설정

이에 저자는 문헌과 각 구성 약물의 연구결과를 바탕으로 眞武湯이 골절 부위의 혈류 순환을 개선하며, 소염 진통 작용을 하고, 파골세포의 분화를 촉진하여 한의학적으로 補腎, 健壯筋骨하여 골절 유합을 촉진시킬 수 있을 것이라는 가설을 세우고, 이를 평가하고자 하였다.

제안 방법

眞武湯이 골절 유합에 미치는 영향 및 안정성을 평가하기 위하여 흰쥐의 대퇴골에 골절을 유발한 뒤 해당 골절부위에 대한 micro-CT 관찰, 골절부위의 조직학적 검사, 골절유합 관련 인자의 발현 측정 및 혈액 검사 등을 시행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
眞武湯이 골절 유합에 미치는 영향을 평가하기 위해 골절 후 14일째에 micro-CT를 이용하여 골절부위를 관찰하고, haematoxylin & eosin staining, safranin O staining을 통한 골절 부위 골세포의 증식을 관찰하였으며,골절부위에서 발현되는 TGF-β1, Ki67+, RANK, TRAP,ALP, Runx2의 발현량을 면역조직학적 검사방법을 이용하여 평가하였고, 혈중 ALP, AST, ALT, creatinine, BUN,osteocalcin의 농도를 측정하였다.
흰쥐는 무작위로 5개의 그룹으로 나누었다. 정상군(normal)과 대조군(control), 양성대조군(tramadol 군)은 각각 6마리씩, 眞武湯 투여군은 고농도군(JM-H)과 저농도군(JM-L)에 각각 10마리씩 배속시키고, 골절 후 14일과 28일에 치사하였다. 정상군은 대퇴부 골절 손상을 주지 않았다.

대상 데이터

실험동물은 대한바이오링크(Eumseong, Korea)에서11주령 수컷 Sprague Dawley rat (300-350 g)를 분양받아 1주일간 사육한 뒤 실험에 사용하였다. 최근 동물실험의 윤리적 경향이 동물희생을 최소화하는 것인데, 본 골절실험에서 양 성의 차이를 보려면 성별 군을 더 분류하여 동물의 희생을 추가로 늘려야 한다.

데이터처리

모든 실험 결과는 mean±standard error of the mean으로 기록되었으며, 통계처리는 GraphPad Prism 5 프로그램(version 5.01; GraphPad Software, Inc., San Diego,CA, USA)을 이용하였고, Mann Whitney test로 유의성을 검증하였다. p값이 0.

이론/모형

시약은 Roche Diagnostics를 사용하였다. ALP, aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase(ALT)는 colorimetry 검사법을 이용하였고, blood urea nitrogen (BUN)은 kinetic test, creatinine은 enzyme법,osteocalcin은 enzyme-linked immunosorbent assay법을 이용하였다. 실험동물로부터 분리한 serum을 사용하여 각각의 혈액생화학적 분석을 수행하였다.

성능/효과

1. Micro-CT상 대조군에서는 골절부위의 회복이 관찰되지 않았고, 眞武湯 저농도군과 고농도군에서는 대퇴골 골절부위의 면적이 감소하였다.
골절부위의 골세포 관찰을 위해 골절조직을 슬라이드로 만든 뒤 safranin O로 염색하고 현미경으로 관찰하였다. 그 결과 대조군에서 연골의 영역이 확대되어 있으며 연골세포가 증식되어 있는 것을 관찰할 수 있었으며 약간의 직골(woven bone)이 관찰되기도 하였다. 眞武湯저농도군과 고농도군에서는 연골의 영역이 사라지고 골 형성이 이루어지는 것이 관찰되었다.
위 실험결과를 통해 眞武湯이 골절 초기에 골절 치유과정을 촉진하고, 골형성 과정을 빠르게 진행하여 처치를 받지 않는 경우보다 신속한 연골 형성을 일으키고,신생골의 활발한 무기질화를 일으킴을 알 수 있었다.다만, 고농도⋅장기간 복용 시 간독성, 신독성을 나타낼 수 있어 안전성에 대한 연구는 추가적으로 시행해야 할 것으로 생각한다.

후속연구

위 실험결과를 통해 眞武湯이 골절 초기에 골절 치유과정을 촉진하고, 골형성 과정을 빠르게 진행하여 처치를 받지 않는 경우보다 신속한 연골 형성을 일으키고,신생골의 활발한 무기질화를 일으킴을 알 수 있었다.다만, 고농도⋅장기간 복용 시 간독성, 신독성을 나타낼 수 있어 안전성에 대한 연구는 추가적으로 시행해야 할 것으로 생각한다.
이는 실험적으로 眞武湯의 골절 유합에 대한 효과와 약물의 안전성을 부분적으로 규명한 것으로 향후 bone morphogenetic protein-2, osterix 등과 같은 골모세포 관련 유전인자에 대해 추가 측정을 시행하고, 간수치, 신장수치 및 osteocalcin 수치 등의 장기 추시를 통한 발현량의 변화 추이 추적 등 본 연구의 문제점을 보완한 추가적 연구가 이루어진다면 임상적으로 골절의 치료에 더욱 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	골절의 증상은?	골절이란 뼈의 연속성이 완전하게 혹은 불완전하게소실된 질환으로1) 통증, 주변 연부조직 손상, 구조적 변형 등의 다양한 증상을 나타낸다2). 주된 원인은 외상, 반복된 외력, 종양 등이며, 치료는 골절의 위치, 정도, 폐쇄성 혹은 개방성 여부 및 전신상태 등을 고려하여 정복술, 고정술 등의 수술적 치료나 석고고정, 보조기 등의 비수술적 치료 중 적절한 치료법을 선택한다2).
	한의학에서 골절에 효과적인 처방이라 언급한 한약은?	한의학에서는 ≪外臺秘要≫3)에서 ‘急療骨折, 接令如故’라 하여 골절에 대해 최초로 언급하였고, 치료에는 보조기 뿐만 아니라 침, 뜸, 한약 등 다양한 방법을 이용하였다4-6). 특히 한약을 이용한 연구로는 단미재로 紅花7-9), 鹿茸10), 人蔘11) 등이, 처방으로는 六味地黃湯12,13),加味芎歸湯14), 接骨散15) 등이 골절유합에 효과적임을 보고하였다.
	골절이란?	골절이란 뼈의 연속성이 완전하게 혹은 불완전하게소실된 질환으로1) 통증, 주변 연부조직 손상, 구조적 변형 등의 다양한 증상을 나타낸다2). 주된 원인은 외상, 반복된 외력, 종양 등이며, 치료는 골절의 위치, 정도, 폐쇄성 혹은 개방성 여부 및 전신상태 등을 고려하여 정복술, 고정술 등의 수술적 치료나 석고고정, 보조기 등의 비수술적 치료 중 적절한 치료법을 선택한다2).

참고문헌 (45)

The Society of Korean Medicine Rehabilitation. Korean Rehabilitation Medicine. 4th ed. Paju:Koonja Publishing. 2015:206-10.
The Korean Orthopaedic Association. Orthopaedics. 7th ed. Seoul:ChoiSin medical Publishing Co. 2013:94-9, 1149-75.
Wang D. Oedae biyo. Seoul:Sungbosa. 1975:749-50.
Yang KR, Song HS. Effect of bee venom acupuncture complex therapy of thoracolumbar compression fracture. Journal of Korean Acupuncture & Moxibustion Society. 2008;25(3):29-39.
Kim YH, Oh TY, Lee EJ, Oh MS. A comparative study on the pain and treatment satisfaction between Korean medical treatment combined with ultrasound guided soyeom pharmacopuncture therapy in thoracic paravertebral space and non-guided soyeom pharmacopuncture therapy on patients with ribs fracture: a retrospective study. J Korean Med Rehabil. 2019;29(3):103-12.

원문보기 상세보기
Ahn HL, Shin MS, Kim SJ, Choi JB. Effects of neutral eohyeol(Yuxue) herbal acupuncture and dangkisoo-san (Dangguixu-san) on fracture healing in the early stage in rats. J Korean Med Rehabil. 2007;17(1):1-16.
Seo HJ, Kim JH, Kwak DY, Jeon SM, Ku SK, Lee JH, Monn KD, Choi MS. The effects of safflower seed powder and its fraction on bone tissue in rib-fractured rats during the recovery. Journal of Nutrition and Health. 2000;33(4):411-20.
Song HR, Ra DK, Kim JS, Jung TS, Kim YH, Kang HJ, Kang SB, Yeon SC, Kim EH, Lee HJ, Shin GW, Park MR, Kim GS. Effects of safflower seed on new bone formation. Journal of Veterinary Clinics. 2002;19(1):66-72.
Kim JH, Oh SH. Study on the bone formation capacity of hyaluronic acid mixed with safflower seed in allogeneic bone graft. Journal of Wonkwang dental Research Institute. 2003;12(1):167-87.
Jo SJ, Kim JH, Kim JW, Choi HO, Lee SH, Kim MK, Woo SH, Han BH. Comparative studies on velvet deer antler and ossified deer antler on the contents of bioactive components and on the bone mineral density improving activity for oophorectomized rat. Natural Product Sciences. 2013;19(4):303-10.

원문보기 상세보기
Lee HK, Chung MS, Yoon GS. Basic study on the effect of Korean ginseng upon fracture healing of the bone. The Journal of the Korean Orthopaedic Association. 1984;19(3):483-91.

상세보기
Park BC, Cha YY, Lee ES. Study on the polyphosphate content of the Yukmijihwang-tang and its effect on transcription activity of genes related to bone morphogenesis. Korean Journal of Oriental Physiology & Pathology. 2004;18(6):1769-76.
Shin YW, Park YI, Kim HY, Lee ES. Effect of Yukmigihwang-tang kamibang on the expression of osteo-related genes, TG2 and BMP4. Journal of Korean Medicine. 2002;23(2):190-7.
Ryum YH, Oh MS, Song TW. Helling effect of Gamigungguitang and GamigungguitangGaNokyong water extract on tibia fractured rats. Daejeon University Institute of Korean Medicine. 1999;8(1):675-87.
Lee HG, Oh MS. Effects of jeopgolsan (JGS) extract on fracture healing. J Korean Med Rehabil. 2018;28(1):1-17.

원문보기 상세보기
Zhang ZJ. Shanghanlun jiangjie. Henan:Henan Science Technology Publishing House. 1988:102-4.
Choi IG, Chae EY, Chang SK, Cho CS, Kim CJ. Effects of jinmutang (JMT) on hypothyroidism in rats. The Journal of Korean Oriental Internal Medicine. 2006;27(4):879-87.
Ann SS. A clinical report of muscular atrophy treated by jinmutang. The Journal of Korean Medical Association of Clinical Sanghan-Geumgwe. 2012;4(1):67-74.
Yang DH, Woo CH, An HD. Effects of jinmu-tang on the osteoarthritis by MIA in rats. J Korean Med Rehabil. 2018;28(1):19-31.

원문보기 상세보기
Yim CB, Kim YJ, Oh MS. The oriental and western medical study of fracture. Daejeon University Institute of Korean Medicine. 2007;16(1):157-66.
Shin KM, Jung CY, Hwang MS, Lee SD, Kim KH, Kim KS. Effects of administration of pyritum on fracture healing in mice. Journal of Korean Acupuncture & Moxibustion Society. 2009;26(5):65-75.
The Korean Fracture Society. Principles of fracture management. Seoul:Panmuneducation. 2013:3, 10, 40.
Jo G. Seongjechongrok. Seoul:Yeogang Publishing Company. 1987:460-4.
Bin CH, Song CH. Ameliorating effects of atractylodes macrocephala koidzumion TNF- $\alpha$ -induced 3T3-L1 adipocyte dysfunction. Korean Journal of Acupuncture. 2015;32:116-23.

원문보기 상세보기
Koh DK, Yun JM, Lee TH. Effects of aconiti tuberon the change of interleukin-6 and TNF- $\alpha$ level induced by LPS I.C.V. injection in mice. The Korean Journal of Oriental Medical Prescription. 2004;12:195-208.
Jung HW, Yoon CH, Park KM, Han HS, Park YK. Hexane fraction of Zingiberis Rhizoma Crudusextract inhibits the production of nitric oxide and proinflammatory cytokines in LPS-stimulated BV2 microglial cells via the NF-kappaB pathway. Food and Chemical Toxicology. 2009;47:1190-7.

상세보기
Herbology Editorial Committee of Korean Medicine Schools. Herbology. Seoul:Young-Lim Press. 2007:634-5.
Tzeng HE, Tsai CH, Ho TY, Hsieh CT, Chou SC, Lee YJ, Tsay GJ, Huang PH, Wu YY. Radix Paeoniae Rubra stimulates osteoclast differentiation by activation of the NF- ${\kappa}B$ and mitogen-activated protein kinase pathways. BMC Complement Altern Med. 2018;18(1):132.

상세보기
Matsumoto K, Matsunaga S, Imamura T, Ishidou Y, Yoshida H, Sakou T. Expression and distribution of transforming growth factor- ${\beta}$ and decorin during fracture healing. In Vivo. 1994;8:215-20.
Gerdes J, Schwab U, Lemke H, Stein H. Production of a mouse monoclonal antibody reactive with a human nuclear antigen associated with cell proliferation. Int J Cancer. 2000;31(1):13-20.

상세보기
Han D, Han N, Chen Y, Zhang P, Jiang B. Healing of cancellous fracture in a novel mouse model. Am J Transl Res. 2015;7(11):2279-90.
Kim JY, Hwang GS. Effects of cuscuta japonica choison gene expression in RANKL-induced RAW 264.7 cell. The Journal of Oriental Medical Preventive. 2010; 14(2):77-89.
Wang YM, Lu TL, Hsu PN, Tang CH, Chen JH, Liu KC, Kao JT, Tzen JT, Wu YY. Ribosome inactivating protein B-chain induces osteoclast differentiation from monocyte/macrophage lineage precursor cells. Bone. 2011;48(6):1336-45.

상세보기
Yamaguchi A, Komori T, Suda T. Regulation of osteoblast differentiation mediated bone morphogenic proteins, hedgehogs, and Cbfa1. Endocrine Reviews. 2000;21:393-411.

상세보기
Ducy P, Starbuck M, Driemel M, Shen J, Pinero G, Geoffroy V, Amling M, Karsenty G. A Cbfa1-dependent genetic path way controls bone formation beyond embryonic development. Genes Dev. 1999;13:1025-36.

상세보기
Lee HS, Lee CS, Jang JS, Lee JD, Um SM. Changes of serum alkaline phosphatase and osteocalcin during fracture healing. Journal of the Korean Orthopedics of Society. 2002;37(3):411-5.
Leung KS, Fung KP, Sher AH, Li CK, Lee KM. Plasma bone specific alkaline phosphatase as an indicator of osteoblastic activity. J Bone Joint Surg. 1993;75(2):288-92.
Van Straalen JP, Sanders E, Prummel MF, Sanders GT. Bonealkaline phosphatase as indicator of bone formation. Clin Chim Acta. 1991;201:27-33.

상세보기
Kim DY. Biochemical markers of bone formation. Korean Journal of Bone Metabolism. 1994;1(1):233-9.
McQueen CA. Comprehensive toxicology. 3rd ed. Didcot: Pergamon. 1997:251-71.
Byun BH, Kim SH, Jeong HG, Kim BY, Nam CH, Roh PU. Effect of garlic on enzyme activities of rats fed lard and alcohol. J Fd Hyg Safety. 1995;10:163-8.
Kim HS. Effects of the saururus chinensis baill hotwater extract intake on the lipid components and metabolic enzyme activities in hyperlipidemic rats. Kor J Exercise Nutr. 2006;10:99-106.
Yoon YK, Sun TC, Song WS, Kwon SK, Jang HJ. A study of effects on renal function from continuous long-term herbal medication. The Journal of Korean Oriental Internal Medicine. 2004;25(4):300-5.
Kang YJ. Toxic nephropathy. Korean Journal of Medicine. 1984;27(6):632-42.
Price PA, Parthermore JG, Doftos LJ. New biochemical marker for bone metabolism. Journal of Clinical Investigation. 1980;66:878-83.

상세보기

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].

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