環跳(GB
30)ㆍ陽陵泉(GB
34) 溫鍼이 CFA로 유발된 백서의 류마티스 관절염에 미치는 영향
정주용, 조명래*
동신대학교 한의과대학 침구의학교실
[Abstract]
The Effects of Warm Needling at GB30ㆍGB34 on Complete Freund’s Adjuvant(CFA)-induced Rheumatoid Arthritis in Rats
Joo Yong Jeong and Myoung Rae Cho*
Department of Acupuncture & Moxibustion Medicine, College of Oriental Medicine, Dongshin University
Objectives : The purpose of this study was to investigate the effects of warm needling at GB30ㆍ GB34 on Complete Freund’s Adjuvant(CFA)-induced rheumatoid arthritis in rats.
Methods : Arthritis was induced by injecting CFA subcutaneously into the left knee joint and paw. Acupuncture(AT) and warm needling(W-AT0.5, W-AT1.0) were injected at GB30ㆍGB34, every other day for a total of 5 times beginning on day 10 after the CFA injection. Thereafter, external shape, paw edema, serum aminotransferase and anti-inflammatory factors were assessed, and hematological and histological observations were made.
Results : In paw edema volume all 3 groups(AT, W-AT0.5, W-AT1.0) showed significant decrease compared to the CFA control group. In TNF-α and IL-6, all 3 groups showed significant decrease compared to CFA control group. In AST and ALT all 3 groups showed no significant change. In IL-1β, W-AT0.5 and W-AT1.0, groups showed significant decrease compared to the CFA control group. Leucocyte, erythrocyte and thrombocyte, all 3 groups showed no significant change. In histological observations, all 3 groups were similar to the intact group in terms of synoviocyte, cartilage lacuna and cartilage cells.
Conclusions : The results suggest that warm needling at GB30ㆍGB34, has the effect of suppressing inflammation of CFA-induced rheumatoid arthritis in rats.
Key words :
Rheumatoid arthritis;
Complete Freund’s Adjuvant(CFA);
Warm needling;
Hwando(GB30);
Yangreungcheon(GB34)
Received : 2015. 05. 09.
Revised : 2015. 05. 29.
Accepted : 2015. 06. 03.
On-line : 2015. 06. 20.
✱ Corresponding author : Department of Acupuncture & Moxibustion Medicine, Dongshin Korean Medicine Hospital, 351, Omok-ro, Yangcheon-gu, Seoul, 158-806, Republic of Korea Tel : +82-2-2640-2714 E-mail : [email protected]
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Ⅰ. 서 론
류마티스 관절염은 원인불명의 만성적인 전신성 질환으 로, 여러 가지 전신 증상과 함께 말단 관절을 침범하는 지 속적인 활막염이 대칭적으로 나타난다. 활막염은 류마티스 관절염의 대표적인 특징으로 연골 파괴와 골 미란을 일으 키고 결국 관절의 변형을 가져온다1). 전 세계적으로 류마 티스 관절염은 인구의 약 0.3∼1.0 ％에서 발생하는 것으 로 알려져 있으며, 여성에서 남성보다 약 3배 정도 많이 나 타난다2).
한의학적으로 볼 때 류마티스 관절염은 痺症, 歷節風, 鶴 膝風 등의 범주에 속한다. 그 원인으로 風ㆍ寒ㆍ濕ㆍ熱, 또는 痰濁瘀血이 경락을 阻滯시켜 발생하는데, 관절의 疼痛, 痲木, 浮腫 및 變形 등이 임상적인 증상으로 나타난다. 류마티스 관절염은 消風散寒, 化濕淸熱, 通經活絡의 방법으로 患處의 經氣를 소통시키는 방법으로 치료하는데, 주로 陽陵泉ㆍ環跳ㆍ 肝兪ㆍ脾兪ㆍ尺澤ㆍ曲池 등의 穴이 사용된다3). 이 중 環跳 (GB30)는 回陽九鍼穴로 疏經活絡, 疏散經絡風濕의 작용을 하 고, 陽陵泉(GB34)은 八會穴 중 筋會穴로 舒筋脈, 淸泄濕熱, 疏 經絡濕滯의 효능이 있어 본 실험에서 류마티스 관절염의 치 료 穴로 응용하였다4).
溫鍼療法은 毫鍼을 刺入한 후, 鍼尾에 쑥을 붙이고 태워서 가열하는 온열자극요법으로 經絡이 寒滯되고 氣血이 痺阻한 일련의 질병을 치료하여 風濕으로 인한 관절질환, 四肢의 冷 感 및 痲痺와 같은 寒性질환에 활용한다3). 溫鍼과 관련한 연 구는 Song et al5), Im et al6), Song et al7)의 면역기능의 활 성화, Chung et al8)의 근골격계 통증성 질환의 진통 및 기 능개선, Min et al9)의 퇴행성 슬관절염에서 진통 및 개능개 선 등이 있었으나, 류마티스 관절염에 활용된 溫鍼 연구는 아직 없었다.
이에 저자는 Complete Freund’s Adjuvant(CFA)로 류마 티스 관절염을 유발한 백서에 지지대 길이별로 環跳(GB30)ㆍ 陽陵泉(GB34)에 溫鍼療法을 시행하여 족부의 부종, 혈청 aminotransferase, tumor necrosis factor-α(TNF-α), interleukin-1β(IL-1β), interleukin-6(IL-6), 혈액 및 조직학적 변화를 관찰하고, 침체에 전달되는 온도특 성을 관찰하여 유의한 결과를 얻었기에 이를 보고하는 바 이다.
Ⅱ. 방 법
1. 재료
1) 동물
체중 약 200~210 g의 Sprague Dawley계의 백서를 항온 항습 환경의 사육장(실내온도 24~26 ℃, 습도 40~60 %)내 에서 고형사료(Pellet, GMO, 한국)와 물을 충분히 공급하면 서 1주일 이상 실험실 환경에 적응시킨 후 실험에 사용하였 으며, 실험기간 동안에도 물과 고형사료를 자유롭게 섭취하 도록 하였다.
2. 방법
1) 관절염 유발
관절염 1차 유발은 Complete Freund’s Adjuvant(Sig- ma, St Louis, MD, USA, CFA)로 백서의 왼쪽 슬관절에 sterile hypodermic sylinge(Korea vaccine co, Korea)로 0.25 ㎖씩 투여하고, 7일 경과 후 2차 유발하였다. 2차 유발 은 CFA로 백서의 왼쪽 슬관절 아래 방향으로 sterile hypodermic sylinge(Korea vaccine co, Korea)로 0.05 ㎖ 씩 투여하고 왼쪽 발바닥에 sterile hypodermic sylinge (Korea vaccine co, Korea)로 0.05 ㎖씩 투여하였다.
2) 실험 군 분리
실험군은 특별한 처치를 하지 않은 군(intact), CFA 관절 염 유발 후 시술을 하지 않은 군(CFA control), CFA 관절염 유발 후 침자시술군(acupuncture, AT), CFA 관절염 유발 후 지지대(뜸받침) 0.5 cm 사용 온침시술군(warm needling 0.5, W-AT0.5), CFA 관절염 유발 후 지지대(뜸받침) 1.0 cm 사용 온침시술군(warm needling 1.0, W-AT1.0)으로 분리 하였다.
3) 온침시술
시술은 관절염 유발 후 10일째부터 시작하였으며, 2일에 1회씩 총 5회에 걸쳐 시행하였다. 치료 시간은 5분으로 동일 하게 환측 環跳(GB30)ㆍ陽陵泉(GB34)에 시행하여, intact군 과 CFA control군을 제외한 각 군을 치료하였다. 침자군은 행림서원 0.20 × 15 ㎜ 침을 5분간 시술하였고, 온침에 사 용되는 뜸과 지지대(뜸받침)는 강화미니 뜸(약)을 뜸받침에 서 분리시켜 사용하였다. 뜸은 1.0 cm의 길이로 맞추고, 지
지대는 분리시킨 뜸받침을 0.5 cm, 1.0 cm 길이로 잘라서 사용하였다. 온침 0.5 cm(W-AT0.5) 시술군은 침자시술 후 지지대 0.5 cm를 침체에 끼우고 그 위에 뜸을 넣어 연소시 켜 시술하였고, 온침 1.0 cm(W-AT1.0) 시술군은 침자 시술 후 지지대 1.0 cm를 침체에 끼우고 그 위에 뜸을 넣어 연소 시켜 시술하였다
4) 족부의 부종 측정
Isoflurane 2.5 %와 O2로 혼합된 가스 마취상태에서 Digital Plethymometer(LE7500, Panlab, Spain)로 백서 의 족부 부종을 측정하였으며, 측정은 실험 시작 전, 관절염 유발 후 10일, 12일(시술 후 2일), 14일(시술 후 4일), 16일 (시술 후 6일), 18일(시술 후 8일), 20일(시술 후 10일)에 각 각 시행하였다.
5) 혈액 및 혈청학적 검사
채혈로 얻은 혈액 중 약 100 ㎕을 EDTA-bottle에 넣은 후 곧바로 multispecies hematology analyser(950, He- mavet, USA)에 주입하여 leukocytes, erythrocytes, he- moglobin(HGB), hematocrit(HCT)를 측정하였다. 나머지 혈액은 고속원심분리기(Centricon T-42K, Italy)에서 3,500 rpm으로 20분간 원심 분리하여 혈청을 분리한 후, aspartate aminotransferase(AST)와 alanin aminotrans- ferase(ALT)를 측정하였다.
6) TNF-α 측정
TNF-α 측정은 Rat TNF-α(Invitrogen, USA)로 측정 하였다. Rat TNF-α 가 coating된 microplate에 rat TNF-α standard, serum, control 100 ㎕를 첨가하고 plate cover 로 tapping한 후에 1분간 mixing하고 실온에 2시간 방치하 였다. Washing solution 400 ㎕로 4회 washing 후 rat TNF-α biontin conjugate 100 ㎕를 첨가하고 plate cover 를 덮고 실온에 1시간 방치하였다. Washing solution 400 ㎕ 로 4회 washing 후 streptavidin-HRP working solution 100 ㎕를 첨가하고 plate cover를 덮고 실온에 30분간 방치 하였다. Washing solution 400 ㎕로 4회 washing 후 stabilized chromogen 100 ㎕를 첨가하고 plate cover를 덮고 실온(dark상태)에 30분간 방치하였다. stop solution 100 ㎕를 plate에 넣고 발색반응을 중지시킨 후 Spectra- max(M2, Molecular Devices, USA)로 450 ㎚에서 optical density(OD)를 측정하였다. Standard curve를 만들어 sample의 TNF-α 양을 assay하였다.
7) IL-1β 측정
IL-1β 측정은 Rat IL-1β(R&D Systems, USA)를 사용 하여 측정하였다. Microplate의 각 well에 assy diluent RD1-21 50 ㎕를 넣고 rat IL-1β standard, serum, control 50 ㎕를 첨가하여 plate cover로 tapping한 후에 1분간 mixing하고 실온에 2시간 방치하였다. Washing solution 400 ㎕로 5회 washing 후 Rat IL-1β conjugate 100 ㎕를 첨가하고 plate cover를 덮고 실온에 2시간 방치 하였다. Washing solution 400 ㎕로 5회 washing 후 substrate solution 100 ㎕를 첨가하고 plate cover를 덮고 실온(dark상태)에 30분간 방치하였다. Stop solution 100 ㎕ 를 plate에 넣고 발색반응을 중지시킨 후 spectramax(M2, Molecular Devices, USA)로 450 ㎚에서 optical density (OD)를 측정하였다. Standard curve를 만들어 sample의 IL-1β 양을 assay하였다.
8) IL-6 측정
IL-6 측정은 Rat IL-6(Invitrogen, USA)를 사용하여 측 정하였다. Rat IL-6가 coating된 microplate에 rat IL-6 standard 100 ㎕, serum, control 50 ㎕에 incubation Buffer 50 ㎕를 첨가하고 plate cover로 tapping한 후에 1분간 mixing하고 37 ℃에 2시간 방치하였다. Washing solution 400 ㎕로 4회 washing 후 rat biotinylated anti IL-6 100 ㎕를 첨가하고 plate cover를 덮고 실온에 1시간 30분간 방치하였다. Washing solution 400 ㎕로 4회 washing 후 streptavidin-HRP working solution 100 ㎕ 를 첨가하고 plate cover를 덮고 실온에 30분간 방치하였 다. Washing solution 400 ㎕로 4회 washing 후 stabi- lized chromogen 100 ㎕를 첨가하고 plate cover를 덮고 실 온(dark상태)에 30분간 방치하였다. Stop solution 100 ㎕ 를 plate에 넣고 발색반응을 중지시킨 후 spectramax(M2, Molecular Devices, USA)로 450 ㎚에서 OD를 측정하였다.
Standard curve를 만들어 sample의 IL-6 양을 assay하였다.
9) 조직학적 검사
① 조직 제작
우측 슬관절을 적출하여 bouin 용액에 24시간 이상 고정 하였으며, 2.5 % 질산(nitric acid) 용액에서 7일 동안 매일 질산액을 교환하면서 탈회(decalcification)하였다. 파라핀 블록의 제작을 위해 채취한 조직은 tissue processor (Tissue-Tex Ⅱ, Japan)를 사용하여 조직탈수 과정을 거치 게 하였다.
Days
Groups(㎖) 0 10 12(2 days)§ 14(4 days)§ 16(6 days)§ 18(8 days)§ 20(10 days)§ Intact 1.49±0.05 1.90±0.05 1.97±0.04 2.25±0.06 2.36±0.07 2.38±0.05 2.36±0.05 CFA control 1.73±0.04 4.24±0.07## 4.33±0.13## 4.46±0.09## 4.42±0.11## 4.33±0.10## 4.25±0.13##
AT 1.82±0.02 4.26±0.14 4.40±0.14 4.13±0.05** 3.93±0.04** 3.58±0.05** 3.58±0.04**
W-AT0.5 1.76±0.03 4.26±0.16 4.21±0.16 4.05±0.15* 3.97±0.14* 3.81±0.14* 3.59±0.14**
W-AT1.0 1.83±0.08 4.23±0.17 4.12±0.15 4.02±0.08** 3.98±0.05** 3.74±0.07** 3.56±0.08**
Values are expressed Mean±S.E. CFA : Complete Freund’s Adjuvant.
§ : 2 days, 4 days, 6 days, 8 days and 10 days after treatments. ## : p<0.01 compared with intact.
** : p<0.01, * p<0.05 compared with CFA control.
Table 1. Changes on the Paw Edema Volume after AT, W-AT0.5 and W-AT1.0 Treatments in CFA Induced Arthritis Rats
[A] [B]
[C] [D]
[E]
Fig. 1. Changes on the gross lesion of hind paws after AT, W-AT0.5 and W-AT1.0 in CFA induced arthritis rats
A : intact group. B : CFA control group. C : AT group.
D : W-AT0.5 group. E : W-AT1.0 group.
② Hematoxylin & eosin(H&E) stain
조직은 deparaffin을 거친 후 Hematoxylin(Muto, Japan) 과 eosin(Muto, Japan)으로 염색한 후 물로 세척하고 dehydration 과정을 거쳐 광학 현미경(Nikon, Japan)으로 관찰하였다(×40).
10) 온도 특성 관찰
본 연구에서 온침 지지대의 길이 0.5 cm, 1.0 cm에 따라 온침의 침체에 전달되는 온도의 변화를 관찰하기 위하여 침 체의 하단부와 중간부에 온도 센서를 고정시켜 thermo- coupler(MX 100)로 연소 시간 동안 온도의 변화를 관찰하 였다.
3. 통계 분석
본 연구의 통계학적 분석은 SPSS 21.0 ver. for Windows 를 사용하였다. 관절염 유발 후 용량별 투여에 따른 각 군 간의 통계학적 분석은 one-way ANOVA test를 시행하였고 사후검정은 LSD test로 분석하였다. 실험의 분석에서 유의 수준은 p<0.05로 설정하여 검정하였다.
Ⅲ. 결 과
1. 족부의 육안 소견
침 및 온침시술이 CFA 유발 백서의 육안적 관절 부종 소 견에 미치는 영향을 관찰한 결과, intact군에 비하여 CFA control군에서 CFA로 유발된 좌측 후지에 발적 및 종창이 관찰되었으며, AT군과 W-AT0.5군, W-AT1.0군에서 발적
과 종창의 발현은 점차 감소되었다(Fig. 1).
2. 족부의 부종 변화에 미치는 영향
침 및 온침시술이 족부의 부종 변화에 미치는 영향을 관 찰한 결과, CFA control군은 유발 전 1.73±0.04 ㎖, 유발 후 10일째에 4.24±0.07 ㎖, 유발 후 12일째에 4.33±0.13 ㎖, 유발 후 14일째에 4.46±0.09 ㎖, 유발 후 16일째에 4.42±
0.11 ㎖, 유발 후 18일째에 4.33±0.10 ㎖, 유발 후 20일째에 4.25±0.13 ㎖였다.
Group Aspartate aminotransferase(U/L)
Intact 82.0±5.0
CFA control 97.4±2.9
AT 93.2±7.4
W-AT0.5 104.0±5.1
W-AT1.0 97.4±5.3
Table 2. Changes on the Aspartate Amino- transferase Contents after AT, W-AT0.5 and W- AT1.0 Treatments in CFA Induced Arthritis Rats
Group Alanine aminotransterase(U/L)
Intact 28.4±1.6
CFA control 36.6±3.6
AT 36.4±2.4
W-AT0.5 31.8±2.7
W-AT1.0 35.5±4.6
Table 3. Changes on the Alanine Amino- transferase Contents after AT, W-AT0.5 and W- AT1.0 Treatments in CFA Induced Arthritis Rats
Group Tumor necrosis factor-α(pg/㎖)
Intact 10.11±0.14
CFA control 14.37±0.27##
AT 10.14±0.39**
W-AT0.5 9.90±0.19**
W-AT1.0 10.04±0.32**
## : p<0.01 compared with intact.
** : p<0.01 compared with CFA control.
Table 4. Changes on the Tumor Necrosis Factor-α Contents after AT, W-AT0.5 and W- AT1.0 Treatments in CFA Induced Arthritis Rats Fig. 2. Effect of AT, W-AT0.5 and W-AT1.0
treatments on the paw edema volume in CFA induced arthritis rats
## : p<0.01 compared with intact.
** : p<0.01, * : p<0.05 compared with CFA control.
CFA control군에 비하여 AT군은 처치 후 4일째, 6일째, 8일째와 10일째(p<0.01)에 유의하게 감소하였고, W-AT0.5 군은 4일째, 6일째와 8일째(p<0.05), 10일째(p<0.01)에 유 의하게 감소하였고, W-AT1.0군은 4일째, 6일째, 8일째와 10일째(p<0.01)에 유의하게 감소하였다(Table 1, Fig. 2).
3. Serum aminotransferase에 미치는 영향
1) AST 함량
침 및 온침시술이 AST 변화에 미치는 영향을 관찰한 결과, CFA control군은 97.4±2.9 U/L, AT군은 93.2±7.4 U/L, W-AT0.5군은 104.0±5.1 U/L, W-AT1.0군은 97.4±5.3 U/L 이었다. CFA control군에 비하여 모든 군에서 유의성이 없 었다(Table 2).
2) ALT 함량
침 및 온침시술이 ALT 변화에 미치는 영향을 관찰한 결과,
CFA control군은 36.6±3.6 U/L, AT군은 36.4±2.4 U/L, W-AT0.5군은 31.8±2.7 U/L, W-AT1.0군은 35.5±4.6 U/L 이었다. CFA control군에 비하여 모든 군에서 유의성이 없 었다(Table 3).
4. Anti-inflammatory factor에 미치는 영향
1) TNF-α 함량
침 및 온침시술이 TNF-α 변화에 미치는 영향을 관찰한 결과, CFA control군은 14.37±0.27 pg/㎖, AT군은 10.14±
0.39 pg/㎖, W-AT0.5군은 9.90±0.19 pg/㎖, W-AT1.0군 은 10.04±0.32 pg/㎖였다. CFA control군에 비하여 AT군, W-AT0.5군, W-AT1.0군은 모두 유의하게 감소(p<0.01)하 였다(Table 4).
2) IL-1β 함량
침 및 온침시술이 IL-1β 변화에 미치는 영향을 관찰한 결과, CFA control군은 12.08±0.88 pg/㎖, AT군은 11.98±0.53 pg/㎖, W-AT0.5군은 6.76±0.93 pg/㎖, W-AT1.0군은 7.83±0.72 pg/㎖였다. CFA control군에 비
Group Interleukin-1β(pg/㎖)
Intact 10.45±1.02
CFA control 12.08±0.88
AT 11.98±0.53
W-AT0.5 6.76±0.93**
W-AT1.0 7.83±0.72**
** : p<0.01 compared with CFA control.
Table 5. Changes on the Interleukin-1β Cont- ents after AT, W-AT0.5 and W-AT1.0 Treat- ments in CFA Induced Arthritis Rats
Group Interleukin-1β(pg/㎖) Intact 14.9±0.18 CFA control 27.5±0.43##
AT 19.5±1.35*
W-AT0.5 12.8±1.09**
W-AT1.0 13.5±0.48**
## : p<0.01 compared with intact.
** : p<0.01, * : p<0.05 compared with CFA control.
Table 6. Changes on the Interleukin-1β Cont- ents After AT, W-AT0.5 and W-AT1.0 Treat- ments in CFA Induced Arthritis Rats
Group WBC(K/㎕) Neutrophils(K/㎕) Lymphocytes(K/㎕) Monocytes(K/㎕)
Intact 3.34±0.34 0.78±0.16 2.43±0.20 0.12±0.02
CFA control 5.68±0.25 1.38±0.10 4.04±0.24 0.24±0.02
AT 4.54±0.58 1.25±0.20 3.10±0.40 0.17±0.02
W-AT0.5 4.45±0.58 1.30±0.23 2.89±0.38 0.25±0.02
W-AT1.0 4.75±0.57 1.47±0.21 3.05±0.40 0.20±0.02
Table 7. Changes on the Blood WBC, Neutrophils, Lymphocytes and Monocytes Contents after AT, W-AT0.5 and W-AT1.0 Treatments in CFA Induced Arthritis Rats
Group RBC(K/㎕) HGB(g/㎗) HCT(%) MCV(fL) MCH(pg) MCHC(g/㎗) PLT(K/㎕) Intact 7.52±0.09 13.4±0.15 51.8±0.59 68.5±0.98 17.7±0.21 25.9±0.27 941.5±28.1 CFA control 7.83±0.15 13.9±0.23 52.1±0.60 66.6±0.79 17.7±0.34 28.3±1.82 1036.7±55.8 AT 7.83±0.11 14.2±0.23 52.7±0.95 67.3±0.47 18.1±0.19 26.9±0.18 908.7±32.1 W-AT0.5 7.87±0.15 14.2±0.19 46.8±5.48 65.8±0.36 18.1±0.29 27.5±0.34 830.8±36.1 W-AT1.0 7.88±0.12 14.8±0.16 53.4±0.76 67.8±0.70 18.7±0.17 27.7±0.18 975.8±52.9
RBC : red blood cell. HGB : hemoglobin. HCT : hematocrit. MCV : mean corpuscular volume.
MCH : mean corpuscular hemoglobin. MCHC : mean corpuscular hemoglobin concentration. PLT : platelet. AT : acupuncture.
Table 8. Changes on the Blood RBC, HGB, HCT, MCV, MCH, MCHC and PLT Contents after AT, W-AT0.5 and W-AT1.0 Treatments in CFA Induced Arthritis Rats
하여 W-AT0.5군, W-AT1.0군은 유의하게 감소(p<0.01)하 였다(Table 5).
3) IL-6 함량
침 및 온침시술이 IL-6 변화에 미치는 영향을 관찰한 결과, CFA control군은 27.5±0.43 pg/㎖, AT군은 19.5±1.35 pg/㎖, W-AT0.5군은 12.8±1.09 pg/㎖, W-AT1.0군은 13.5±0.48 pg/㎖ 였다. CFA control군에 비하여 AT군, W-AT0.5군, W-AT1.0군은 모두 유의하게 감소(p<0.05, p<0.01)하였다 (Table 6).
5. 혈액 complete blood count(CBC) 함량 변화에 미치는 영향
1) Leukocytes
침 및 온침시술이 혈액 중 leukocytes 변화에 미치는 영 향을 관찰한 결과, 각 지표 모두 CFA control군에 비하여 AT, W-AT0.5, W-AT1.0군 모두 유의성 있는 변화는 없었 다(Table 7).
2) Erythrocytes와 thrombocytes
침 및 온침시술이 혈액 CBC 중 erythrocytes와 throm- bocytes 변화에 미치는 영향을 관찰한 결과, 각 지표 모두 CFA control군에 비하여 AT, W-AT0.5, W-AT1.0 모두 유 의성 있는 변화는 없었다(Table 8).
Scale bars = 100 ㎛.
Fig. 4. Temperature change of needle of warming acupuncture treatment in moxibustion using the support fixture 1.0 cm
Point 1 : below 0.5 cm at lower of support fixture 1.0 cm.
Point 2 : below 1.0 cm at lower of support fixture 1.0 cm.
Max temperature, 32.6 ℃.
Fig. 5. Temperature change of needle of warming acupuncture treatment in moxibustion using the support fixture 0.5 cm
Point 1 : below 0.5 cm at lower of support fixture 0.5 cm Point 2 : below 1.0 cm at lower of support fixture 0.5 cm Max temperature, 38.6 ℃.
A B
E
C D
Fig. 3. Changes on the histopathological change (HE stain) of knee joint after AT, W-AT0.5 and W- AT1.0 treatments in CFA induced arthritis rats(×40)
A : intact group. B : CFA control group. C : AT group.
D : W-AT0.5 group. E : W-AT1.0 group. FE : femer.
SM : synovial membrane. ★ : fibrous cartilage. ▼ : meniscus.
6. 조직학적 소견
침 및 온침시술이 조직학적 소견에 미치는 영향을 HE 염 색 후 관찰한 결과, intact군(Fig. 3A)은 관절면에서 유리연 골의 기질과 세포층이 뚜렷이 관찰되었다. CFA control군 (Fig. 3B)에서는 관절연골이 손상된 후 회복되면서 나타나 는 섬유연골화(fibrous cartilage)가 관절면의 약 ½정도에서 관찰되었고, 윤활막의 일부분이 손상되었다. AT군(Fig. 3C), W-AT0.5군(Fig. 3D)과 W-AT1.0군(Fig. 3E)에서는 관절 연골이 섬유연골화 되어 있었지만 CFA control군에 비하여 정도가 미약하였고, 윤활막 세포, 연골소강 및 연골세포가 정상군과 비슷한 소견이었다(Fig. 3).
7. 온침의 온도 특성
1) 지지대 1.0 cm 사용 시 침체의 온도 특성 온침 지지대의 길이에 따른 온도 특성 파악을 위하여 지 지대 1.0 cm 사용 시 발화 시점부터 완전연소까지 약 500초 간 두 지점에서 온도의 변화를 관찰한 결과, 하단부(point 2) 온도는 연소 동안 22~23 ℃로 비슷한 수준을 나타내었고, 중간부(point 1) 온도는 약 200초부터 완만하게 상승하기
시작하여 270초에서 약 100초간 31~32 ℃ 수준을 유지하였 고, 최고 32.6 ℃를 나타냈다(Fig. 4).
2) 지지대 0.5 cm 사용 시 침체의 온도 특성
온침 지지대의 길이에 따른 온도 특성 파악을 위하여 지 지대 0.5 cm 사용 시 발화 시점부터 완전연소까지 약 500초 간 두 지점에서 온도의 변화를 관찰한 결과, 하단부(point 2) 온도는 연소 동안 22~23 ℃로 비슷한 수준이었고, 중간부 (point 1) 온도는 약 200초부터 가파르게 상승하여 270초에 서 약 100초간 34~38 ℃ 수준으로 상승하였고, 최고 38.6 ℃ 를 나타냈다(Fig. 5).
Ⅳ. 고 찰
류마티스 관절염은 관절조직에 발생하는 만성 염증질환으 로서, 특히 가동관절의 활막 조직에 일차적으로 염증이 발생 하며 염증이 지속됨에 따라 활막 증식과 이로 인한 연골 및 뼈 손상이 동반된다. 활막염이 진행되면 관절 주위 조직인 인 대, 힘줄, 관절낭과 근육도 염증의 영향을 받아 손상과 약화 혹은 불균형이 발생하며 이로 인해 관절변형이 나타난다2). 류마티스 관절염은 3단계를 거쳐 발병하는데 첫 단계에서는 미지의 항원에 의해 관절 내에 염증 반응이 일어나고, 이러한 염증반응이 오래 지속되면 두 번째 단계로 진행한다. 이 단계 에서는 여러 가지 세포들이 급속히 분열하고 성장하면서 pannus라는 침윤성 조직을 형성하고 이 조직이 점차 연골 및 뼈, 인대까지 침범하게 된다. 세 번째 단계에 들어서면 관 절이 파괴되어 통증이 심해지고 관절에 변형이 생기면서 최 종적으로는 관절의 움직임에 장애가 생기게 된다3).
류마티스 관절염의 증상은 천천히, 잠행성으로 오는 경우 가 많은데 처음에는 나른함과 피곤, 전신에 근육통이 나타 나고, 몇 주에서 몇 달 후에는 관절을 침범한다. 특징적인 임상소견으로는 아침에 보이는 강직성 관절, 세 개나 그 이 상 관절의 관절염, 손 관절염, 대칭성 관절염, 류마티스성 결절, 혈청 내 류마티스성 인자 등이 있다10). 류마티스 관절 염의 치료목적은 동통의 완화, 염증의 감소, 관절 구조 보 호, 기능적 능력 보존, 전신 침범을 조절하는 데 있다. 류마 티스 관절염의 원인은 아직 밝혀지지 않았기 때문에 많은 치 료 약제의 작용기전이 불확실하고 경험적이며, 어떤 치료도 완치시키진 못하므로 보존적 치료입장에서 질환의 증세와 증후 개선에 목표를 두어야 한다1).
한의학적으로 볼 때 류마티스 관절염은 痺症 또는 歷節風, 鶴膝風 등의 범주에서 생각할 수 있다3). ≪黃帝內經ㆍ素問ㆍ 痺論≫에서11) “風寒濕三氣雜至, 合而爲痺也. 其風氣勝者爲行痺, 寒氣勝者爲痛痺, 濕氣勝者爲着痺”라 하여 痺症에 관한 최초의 언급이 있었고, 원인에 따라 行痺ㆍ痛痺ㆍ着痺로 구분하였 다. 또한 ≪景岳全書≫12)에서는 “眞陰衰弱 精血虧損 固三氣得 以勝之而爲痺”라 했으며, ≪醫學入門≫13)에서는 “鶴膝風 三陰 虛損 風邪入亦有虛火 陰血枯所以痢後多此疾”이라 하여 痺症은 기본적으로 虛證의 상태에서 風ㆍ寒ㆍ濕의 外邪가 侵犯하여 발생한다고 보았다.
류마티스 관절염은 消風散寒, 化濕淸熱, 通經活絡하여 患處 의 經氣를 소통시켜 치료한다. 주로 사용하는 穴로는 陽陵泉ㆍ 環跳ㆍ肝兪ㆍ脾兪ㆍ尺澤ㆍ曲池 등의 穴이 있으며, 이 중 祛風 除濕, 舒筋活絡 효능이 있는 環跳ㆍ陽陵泉을 선택하였다3). 環 跳(GB30)는 ≪鍼灸甲乙經≫에서 腰脇相引痛急, 髀筋瘈, 脛痛
不可屈伸, 痺症을 치료한다고 하였고, ≪鍼灸聚英≫에는 風濕 으로 인한 痺症과 風疹 등을 치료한다고 하였다. 環跳는 回陽 九鍼穴 및 足少陽膽經과 足太陽膀胱經의 交會穴로 祛風除濕, 舒筋活絡, 和營止痒 등의 작용을 한다. 陽陵泉(GB34)은 ≪鍼 灸甲乙經≫에 의하면 髀痺引, 膝股外廉痛不仁, 筋急을 치료한 다고 하였고, ≪銅人腧穴鍼灸圖經≫에는 膝伸不得屈, 冷痺, 脚不仁, 偏風半身不遂를 치료한다고 하였다. 陽陵泉은 八會穴 중 筋會穴이며 膽經의 合土穴이자 六腑下合穴로 舒筋活絡, 利 膽和胃, 熄風鎭痙 등의 작용을 한다4).
溫鍼療法은 毫鍼을 刺入한 후, 鍼尾에 쑥을 붙이고 태워서 가열하는 온열자극요법으로, ≪傷寒論≫에서 그 명칭을 최 초로 볼 수 있다3). ≪傷寒論≫14) “太陽病三日 以發汗 若吐 若 下 若溫鍼 伋不解者 此爲壞病(생략)”, “太陽傷寒者 加溫鍼 必驚 也”, “本太陽病不解 轉入少陽者(중략) 與小柴胡湯 若已吐下 發 汗 溫鍼 譫語 柴胡證罷 此爲壞病 知犯何逆 以法治之”라 하여 溫 鍼을 치료술로 사용했던 예를 보여준다. 하지만 溫鍼을 잘못 사용하였을 때의 敗證에 대해서 언급할 뿐 자세한 치료방법 에 관한 내용은 없다. ≪鍼灸大成≫15)에서는 “近有爲溫鍼者, 乃楚人之法. 其法鍼穴上, 以香白芷作圓餠, 蓋鍼上, 以艾灸之, 多以取效. 然古者鍼則不灸, 灸則不鍼, 夫鍼而加灸, 灸而具鍼, 此後人俗法”이라 하여 침 위에 뜸을 올리는 방법으로 최근 사 용하는 溫鍼의 개념과 유사한 시술법이 기록되어 있다.
溫鍼療法은 刺鍼을 기본으로 하고 艾火의 熱力을 빌려 經脈 을 溫通하고 氣血을 善行시켜, 경락이 寒滯되고 氣血이 痺阻 한 일련의 질병을 치료한다3). 최근 연구에 따르면 Song et al5), Im et al6), Song et al7)의 면역기능의 활성화, Chung et al8)의 근골격계 통증성 질환 치료의 진통 및 기능개선 효 과가 밝혀졌고, Min et al9)의 퇴행성 슬관절염, Moon et al16)의 견관절 충돌 증후군, Jung et al17)의 수근관 증후군, Park et al18)의 만성 주두 점액낭염 등과 같이 다양한 치료에 활용되고 있다. 이렇듯 溫鍼은 風濕으로 인한 관절의 酸痛 및 痲木, 寒性 질환 등에 사용되며, 아직 溫鍼을 류마티스 관절염 에 활용한 연구가 없어서 본 실험의 치료법으로 응용하였다.
본 실험에서는 Pearson에 의해 고안된 CFA 유발 관절염 모델을 사용하였다19). CFA로 유발된 병태 모델은 초기 4~5주 간 통증이 지속되며, 관절 내 염증으로 인한 관절 운동 감소 는 8주 정도 유지된다. CFA는 뇌와 척수의 신경 전달 및 신 경내분비계의 일부에 영향을 미치는데, 다발성 관절염 증상 뿐 아니라 간과 림프계에도 장애를 일으켜 류마티스 관절염 과 매우 유사한 양상을 나타낸다20,21). 이러한 특성을 이용하 여 최근 들어 한약제제 및 鍼灸治療를 이용한 류마티스 관절 염 연구에 다양하게 사용되고 있다22-25).
이에 CFA로 유발된 백서에 環跳(GB30)ㆍ陽陵泉(GB34)에 溫鍼療法으로 족부의 부종, 혈청 aminotransferase, TNF-
α, IL-1β, IL-6, 혈액 및 조직학적 변화를 통해 류마티스 관절염에 대한 지지대 길이별 溫鍼 효과를 실험적으로 관찰 하였다.
류마티스 관절염의 특징적인 임상증상은 관절의 부종과 강직으로1) 이것들이 억제되는 정도에 따라서 관절염 모델의 치료 효과를 확인할 수 있다. 백서의 족부 부종을 육안으로 관찰한 결과 intact군에 비하여 CFA control군에서 좌측 후 지에 발적 및 종창이 관찰되었으며, AT군, W-AT0.5군, W-AT1.0군에서는 모두 발적과 종창의 발현의 정도가 점차 감소되었다.
부종이란 조직에 과도한 양의 체액이 존재하는 것을 말한 다. 대부분의 부종은 세포 외액이 늘어나는 것이지만 동시에 세포 내액이 늘어나기도 한다. 세포 내 부종은 염증 조직에서 볼 수 있는데, 염증은 직접 세포막의 투과성을 증가시켜 나트 륨과 다른 이온 유입을 일으키고 이차적으로 물의 삼투 유입 을 일으키기 때문에 발생한다26). 따라서 부종을 관찰하면 염 증의 정도 및 진행과정을 간접적으로 파악할 수 있다.
본 실험에서 CFA control군은 유발 후 10일, 12일, 14일 째까지 전체적으로 부종이 증가하는 추세였고, 유발 후 20일에는 초기 10일째와 비슷한 부종을 유지했다. 그에 비 하여 AT군, W-AT0.5군, W-AT1.0군 모두 치료 후 4일째, 6일째, 8일째, 10일째에서 유의하게 감소하였다. 이를 토대 로 살펴보면 溫鍼이 모두 부종을 감소시키는 데 유효한 효능 이 있음을 알 수 있다.
AST는 심장, 간, 골격, 혈구 내에 주로 존재하며 80 %가 세포 내의 미토콘드리아에 존재하고, 급만성 간염, 지방간, 폐색성 황달, 원발성 담즙성 간병변, 심근경색, 근육질환 용혈 성 질환에서 증가한다. ALT는 주로 간에 분포하고 AST에 비 해 간에 특이적으로 간 기능의 검사, 염증성 질환 치료 효과의 관찰, 독성약품에 의한 간 장애의 평가 등에 이용된다27,28). 본 실험에서 AST, ALT는 CFA control군에 비하여 AT군, W-AT0.5군, W-AT1.0군 모두 유의한 차이가 없었다.
TNF-α는 류마티스 관절염에서 T세포와 B세포의 기능 을 증가시키며, 호중구, 림프구 및 단핵구의 화학유주 및 섬 유모세포 증식, 활막섬유모세포와 연골세포에 작용하여 prostaglandin E2(PGE2)와 collagenase 생산을 증가시킨 다29). 류마티스 관절염 환자에서 TNF-α의 농도는 뼈의 파 괴 정도와 연관성이 높고, 관절조직을 파괴하는 중요한 요 인이다30). CFA control군에 비하여 AT군, W-AT0.5군, W-AT1.0군 모두 유의하게 감소하였으며, 이는 溫鍼이 관절 의 연골세포 손상을 억제하는 작용이 있음을 나타낸다.
IL-1β는 T세포와 B세포의 기능을 증가시키며, 백혈구의 유주 및 섬유모세포의 증식을 촉진시킨다. 또한 활막섬유모 세포와 연골세포에 작용하여 PGE2와 collagenase 생산을
유도하며, osteoclast를 활성화시켜 관절연골과 골 파괴를 일 으킨다29). CFA control군에 비하여 W-AT0.5군, W-AT1.0군 은 유의한 감소를 나타냈으며, 이는 溫鍼이 염증반응을 억제 하여 관절연골과 골의 파괴를 억제함을 알 수 있다.
IL-6은 급성 조절단백으로 류마티스 관절염에서 염증 반 응의 주요매개체로 작용하여 혈청 및 관절염에 손상된 관절 의 관절액에서 IL-6의 활성도가 증가한다. 특히 다른 외상 성 관절염 및 골관절염보다 높은 활성도를 보여 류마티스 질 환의 활성도와 연관성이 있다. 이렇듯 IL-6은 류마티스 관 절염에서 면역반응의 매개체로서 병리 과정에 중요한 역할 을 담당하며, 그 역할은 특정 IL-1이나 TNF-α의 효과를 증폭시키는 것으로 추정한다31). 본 실험에서는 CFA control 군에 비하여 AT군, W-AT0.5군, W-AT1.0군 모두 유의한 감소가 나타났으며, 이는 溫鍼이 류마티스 관절염의 염증 매 개체를 차단하여 소염작용을 하는 것을 보여준다.
혈액학적으로 WBC, neutrophil, lymphocyte, mono- cyte는 대개 염증성 질환과 감염성 질환에서 증가한다.
neutrophil은 급성 염증에서, lymphocyte 및 monocyte는 만성 염증에서 증가 및 침윤한다28). 본 실험에서는 각 지표 모두 CFA control군에 비하여 AT군, W-AT0.5군, W- AT1.0군 모두 유의성 있는 변화는 없었다. RBC는 대부분의 HGB를 함유하며 류마티스 관절염과 같은 질환은 만성 빈혈 로 인해 RBC의 수와 HGB의 수치가 감소하게 된다1). PLT는 급성 염증 반응으로 증가하며, 일반적으로 빈혈 정도와 PLT 증가 정도는 질병활동도와 비례한다2). 본 실험에서는 각 지 표 모두 CFA control군에 비하여 AT군, W-AT0.5군, W-AT1.0군 모두 유의성 있는 변화는 없었다.
류마티스 관절염은 활막 세포의 과증식과 비대, 미세혈관 의 손상, 혈전증, 부종 등의 관절의 손상 및 변형을 일으킨 다는 점에서 조직학적 소견은 중요한 의미를 갖는다1). HE염 색 후 40배율로 관찰한 결과, 정상군의 관절연골에서는 연 골세포들이 전체적으로 고르게 관찰되었다. CFA control군 에서는 관절연골이 손상된 후 회복되면서 나타나는 섬유연 골화가 관절면의 약 ½ 정도에서 관찰되었고, 윤활막의 일부 분이 손상되어 있었다. AT군, W-AT0.5군과 W-AT1.0군에 서는 관절연골이 섬유연골화 되어 있었지만 CFA control군 에 비하여 정도가 미약하고, 윤활막 세포, 연골소강 및 연골 세포가 정상군과 비슷한 소견이었다.
溫鍼은 刺鍼을 기본으로 하고 艾火의 熱力을 빌리는 鍼灸의 역할을 결합한 온열자극요법으로 Cho et al32), Ha et al33), Yun et al34)이 간접구의 연소특성에 관한 연구에서 연소시 간, 최고온도, 평균온도, 평균상승속도 등을 간접구의 약물 종류 및 제품별로 분석하였다. 또한 Kim et al35), Kim et al36)의 연구에서 온침의 최고 온도 도달 시간은 240초 이상
으로 하는 것이 피부 조직의 손상과 통증의 가능성을 줄이면 서 깊은 조직까지 열에너지를 전달 할 수 있으며, 총 열량과 유효자극열량을 통한 비교분석이 단순 온도곡선에 비해 온침 의 효율을 더 잘 나타낸다는 보고가 있다.
본 실험에서는 온침 지지대의 길이에 따른 온도 특성을 파악하기 위하여 지지대 1.0 cm 사용 시 하단부 온도는 연 소 동안 22~23 ℃로 비슷한 수준을 나타내었으며, 중간부 온도는 약 200초부터 완만하게 상승하기 시작하여 270초에 서 약 100초간 31~32 ℃ 수준을 유지하였고, 최고 32.6 ℃ 였다. 지지대 0.5 cm 사용 시 하단부 온도는 연소 동안 22~23 ℃로 비슷한 수준이었으며, 중간부 온도는 약 200초 부터 가파르게 상승하기 시작하여 270초에서 약 100초간 34~38 ℃ 수준으로 상승하였고, 최고 38.6 ℃였다. 이러한 온열 자극이 인체에 작용하는 기전 및 인체 내 영향을 미치 는 최적의 온도를 찾고, 시술 방법의 통일 및 정량화를 위해 앞으로 더욱 많은 연구가 필요할 것으로 생각한다.
이상의 결과로 보아 溫鍼은 CFA로 유발된 류마티스 관절 염의 염증 유발 중간매개체의 생성을 억제하여 염증 과정의 억제 및 염증전달물질의 생성을 방해하는 작용이 있다. 이 는 추후 溫鍼이 류마티스 관절염 치료에 활용될 가능성을 보 여주나, 향후 임상적인 활용을 위하여 추가적인 연구와 溫鍼 의 작용기전 및 안정성에 대하여 더욱 상세한 연구가 필요할 것으로 생각한다.
Ⅴ. 결 론
環跳(GB30)ㆍ陽陵泉(GB34)의 溫鍼 효과 관찰을 위하여 CFA로 유발된 백서에게 지지대 길이별로 溫鍼을 시술하여 족부의 부종, 혈청 aminotransferase, TNF-α, IL-1β, IL-6, 혈액 및 조직학적 변화를 관찰하고, 침체에 전달되는 온도특성을 관찰한바 다음과 같은 결론을 얻었다.
1. 육안적 관절 부종 소견은 AT군과 W-AT0.5군, W-AT1.0군에서 발적과 종창의 발현이 감소하였다.
2. 족부의 부종은 AT군, W-AT0.5군, W-AT1.0군에서 4일 째, 6일째, 8일째와 10일째에 유의하게 감소하였다.
3. TNF-α, IL-6는 AT군, W-AT0.5군, W-AT1.0군에 서, IL-1β는 W-AT0.5군, W-AT1.0군에서 유의하 게 감소하였다.
4. 조직학적 관찰에서 AT군, W-AT0.5군, W-AT1.0군 은 대조군에 비해 윤활막 세포, 연골소강 및 연골세 포가 정상군과 비슷한 소견이었다.
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