교신저자 : 황충연, 원광대학교 부속광주한방병원 안이비인후피부과교실
(Tel:062-670-6434 : [email protected])
∙접수 2007/10/31 ∙수정 2007/11/21 ∙채택 2007/11/29 The Journal of Korean Oriental Medical Ophthalmology &
Otolaryngology & Dermatology 2007;20(3) : 29-42
溫肺湯이 알레르기 비염 유발 흰쥐 모델에 미치는 영향
안찬근ㆍ조준기ㆍ홍석훈ㆍ황충연
원광대학교 한의과대학 안이비인후피부과학교실
The Effect of Onpye-tang on the Rat Model with Allergic Rhinitis
Chan-Gn An ․ Zoon-Ki Zo ․ Seok-Hun Hong ․ Chung-Yeon Hwang
Objectives : Allergic rhinitis is an inflammation or irritation of the mucous membranes that in the nose.
Common symptoms include sneezing; a stuffy or runny nose; itch eyes, nose and throat; and watery eyes. We aimed to determine therapeutic effect of Onpye-tang by observing changes in blood cells and the nasal mucosal tissue.
Methods : Twenty-four Sprague-Dawley rats were divided into three groups: normal, control, and sample group. Allergic rhinitis was induced in the control and sample group by intraperitoneal and intranasal sensitization with 0.l% Ovalbumin solution. Then Onpye-tang was orally administered only to the sample group for 28days, while the rats in the control group was given normal saline. We observed changes in the number of RBC and WBC; changes of neutrophils, lymphocyte, monocyte, and eosinophil proportions; total IgE level and AST & ALT change; also, changes in the nasal mucosal tissue. We used Student T-test statistically(p<0.05).
Results : Onpye-tang showed significantly decreased IgE level on the serum of the rat model. Onpye-tang showed significantly decreased eosinophil level on the blood of the rat model. Onpye-tang inhibited the inflammatory reaction on the nasal mucosal tissue, according to nasal mucosal biopsy. Onpye-tang showed an inhibitory effect on the process of allergic rhinitis, according to IgE level, Eosinophil level, nasal mucosal biopsy. Onpye-tang had no hepatoxicity, according to AST and ALT on the serum.
Conclusion : According to the above results, it is considered that Onpye-tang has an inhibitory effect on the process of allergic rhinitis and it can be used in relieving symptoms of allergic rhinitis.
Key word : Allergic Rhinitis, Onpye-tang, Ovalbumin, Total IgE, Nasal Mucosa
I. 緖 論
알레르기는 1906년 Clenmens vin Pirquet 1) 가
이물질에 노출되어 발생하는 변형된 면역반응이라
고 정의한 이래, 다양한 연구가 진행되고 있다. 알 레르기 질환에 있어서, histamine, mast cell, IgE, IL4 등의 역할이 알려졌고, 최근에는 유전자 조절에 관한 연구도 시작되고 있으며 2) , 알레르기성 비염에 관해서는 상기도 염증 반응 및 상기도 상피세포의 역할에 관심이 집중되고 있다 3) . 그러나 알레르기 질 환의 원인은 아직 명확하게 입증된 바 없고, 1967년 Ishizaka 4) 와 Jahansson 5) 이 IgE 항체를 발현한 후, 과도한 IgE생성이 현재까지는 가장 보편적인 알레르 기의 원인기전으로 여겨지고 있다 6) .
알레르기성 비염은 재채기, 수양성 비루, 비 폐 색을 주요 증상으로 하며, 일반적으로 비강내 소양 감까지 더하여 4대 증상 중 2개 이상의 증상이 동 시에 나타나면 알레르기성 비염을 의심해 볼 수 있다. 이 외에도 눈이나 인후두의 소양감, 냄새 감 지 능력의 감퇴, 두통, 눈부심 등의 증상이 동반되 기도 하며, 이학적 소견으로는 비강내 점막의 창 백, 부종 및 수양성 또는 점액성 비루를 보이는 것 이 특징적이나 개개인에 따라서 차이가 있을 수 있 다 7) . 알레르기성 비염은 계속적인 증가 추세에 있 으며, 국내의 유병률은 10.2%로 보고되고 있다 8) . 한의학에서 알레르기성 비염은 鼻鼽, 鼻涕, 噴 嚔, 鼻塞 등에 해당되는데 《素門玄機原病式 · 六 氣爲病編》 9) 에서는 “鼽, 爲鼻出淸涕也”, “嚔, 鼻中因痒耳氣噴作于聲也”라하여 ‘鼽’는 알레르 기성 비염의 수양성 鼻漏의 증상과, ‘嚔’는 발작 성 噴嚔의 증상과 유사하다.
발병원인에 대해《內經》 10) 에서는 “肺主鼻 鼻者 肺之官 肺氣通於鼻”라 하여 肺와 鼻가 밀접한 연 관이 있다고 보았고, 劉 9) 와 李 11-13) 등 역대 의가들 은 주로 외기의 風寒邪와 내인의 肺, 脾, 腎의 허 손을 병인으로 보았다.
최근 알레르기 비염의 치료 효능에 대해 여러 처방과 약리적 작용이 연구되어 왔는데, 溫衛湯 14) , 麗澤通氣湯 15) , 辛夷散 16) , 辛夷淸肺湯 17) , 細辛散 18) 荊芥蓮翹湯 19) 등은 항알레르기 효과가 있고, 葛根
湯 20) , 川椒散 21) 등은 消炎, 解熱, 鎭痛 효과가 있다 고 보고되었다. 이 밖에 小靑龍湯 22) , 補中益氣湯 23) , 祛痰補肺湯 24) 등은 비점막의 조직학적 변화에 대해 서 실험 결과를 보고 한 바 있고, 桉葉油 25) 는 알 레르기 비염에 대하여 향기 요법으로 사용이 가능 한 것으로 보고되었다.
溫肺湯은 알레르기성 비염에 대해 임상적으로 효과가 있음이 알려졌으나, 이에 대한 객관적인 근 거는 없는 상태였다. 본 연구에서는 난알부민 (Ovalbumin)으로 감작시켜 알레르기성 비염을 유 발한 흰쥐에 溫肺湯을 투여한 후 혈액학적 변화를 알기 위해 적혈구, 백혈구수, 백혈구내의 중성구, 임파구, 단핵구 각각의 비율을 확인하였고, 면역학 적 변화를 규명하기 위해 Total IgE 를 측정하였 으며, 비점막의 조직학적 변화를 관찰하기위해 조 직검사를 시행하여 溫肺湯의 알레르기성 비염치료 에 대한 효능을 조사하였다. 또한 溫肺湯의 간독성 여부를 확인하기 위하여 혈청 AST와 ALT의 활성 을 측정하여 유의성 있는 결과를 얻었기에 보고하 는 바이다.
Ⅱ. 實驗材料 및 方法
1. 실험재료 1) 동물
본 실험에 사용된 동물은 중앙실험동물(주)에서 분양받은 200g내외의 Sprague- Dawley계 수컷 흰 쥐로 각 군당 8마리씩 정상군, 대조군, 실험군으로 나누어 사용하였다. 사료와 물은 제한 없이 공급하 였으며, 온도 22±2℃, 상대습도 55±5%로 유지되 는 항온, 항습 사육실에서 사육하였다.
2) 약재
실험에 사용한 溫肺湯약제는 시중 건재약방에서
에서 구입한 후 정선하여 사용하였으며 한 첩의
구성내용과 용량은 다음과 같다.(Table 1)
Table 1. Contents of Onpye-tang.(1pack) Hrbal Name Scientific Name Dose(g)
麻黃 黃芪 升麻 防風 葛根 羌活 灸甘草
丁香 蔥白
Ephedrae Herba Astragali Radix Cimicifugae Rhizoma Ledebouriellae Radix
Puerariae Radix Notopterygii Rhizoma
Glycyrrhizae Radix Caryophylli Flos
Allii Radix
7.5 4.625 4.625 3.75 3.75 3.75 3.75 0.75 3
總量 Total Amount 35.5
2. 실험방법 1) 검액의 제조
溫肺湯 5첩을 유리로 된 추출병에 넣고 물 1500㎖를 시료가 잠기도록 넣어 2시간 동안 수침 한 다음, 환류냉각장치를 이용하여 100℃ 에서 3 시간씩 전탕하여 1차 전탕액을 얻었다. 재차 충분 한 물을 넣어 1차 전탕할 때와 같은 방법으로 반 복 시행하여 2차 전탕액을 얻은 후 1,2차 전탕액 을 혼합하였다. 이 용액을 filter paper로 여과한 다음 rotary vacuum evaporator (EYELA, Japan) 에서 감압농축한 뒤 500㎖를 얻었다.
2) 검액의 투여
정상군과 대조군은 생리식염수를 체중100g당 1
㎖씩 경구투여 하였고, 실험군은 溫肺湯을 체중 100g당 1㎖씩 경구투여 하였다. 실험 시작일 부터 종료일까지 28일간 매일 1회 투여하였다.
3) 알레르기 반응 유발
Levine & Vaz 26) 의 방법을 응용하여 Ovalbumin (OVA: chicken egg albumin, grade V, Sigma, U.S.A.)을 항원으로 사용하였다. PBS(phosphate
buffered saline)와 수산화알루미늄겔(AL(OH) 3 gel, Sigma, U.S.A.)을 1:1로 혼합한 용액을 만든 다음 거기에 OVA를 0.1% 농도가 되도록 첨가하여 사 용하였다. 실험 시작 후 1일, 7일, 14일에 0.1%
OVA용액을 대조군과 실험군의 복강에 투여하여 감작하였다. 항원 유발을 위해 실험 시작 후 21일 부터 일주일간 격일로 3회씩 정상군, 대조군, 실험 군의 양쪽 비강에 0.4% OVA용액을 각각 10㎕씩 점적하여 알레르기 비염을 유발시켰다.
4) 혈액학 검사
실험 28일째에 흰쥐의 심장을 천자하여 3㏄ 혈 액을 채취하여 EDTA병에 넣은 후 자동혈구계산 기(Advia 120, Bayer, Germany)를 이용하여 측정 하였다.
5) Total IgE 측정
실험 28일째에 흰쥐의 심장에서 채혈하여 원심 분리기로 혈청을 얻은 후 ELISA기기를 사용하여 측정하였다.
6) 혈청 transaminase(AST, ALT) 활성 측정 흰쥐에서 채취한 혈액을 원심 분리하여 얻은 혈 청으로 측정하였다.
7) 비점막의 병리표본 제작 및 관찰
흰쥐의 머리 피부를 제거한 후 앞니의 뒷부분과
이로부터 몸통 쪽으로 3~4 부분을 톱으로 수직 절
제하여 비강을 둘러싸고 있는 골을 포함한 조직을
채취하였다. 채취한 조직은 10% formalin 고정액
에 48시간 고정한 후 10% EDTA용액에 4주간 탈
회하였다. 조직은 알코올로 탈수 과정을 거친 후
zylene에 24시간 침지하고, paraffin으로 포매과정
(formation)을 거쳐 블록을 만들었다. microtome
을 사용하여 흰쥐의 비강을 시상단면으로 5㎛의
두께로 절제하여 조직 절편을 얻었다. 이 절편에서
형태학적인 변화를 관찰하고자 hematoxylin &
Group Mean±S.D.
Normal Control Sample
9.80±1.61 16.41±2.93 12.65±2.25 Table 3. Changes in the No. of WBC
(Unit : 10 3 /㎕) eosin(H-E) 염색을 시행하였으며 점액다당류의 정
성적 분석을 시행하고자 alcian blue(pH 2.5)- P.A.S. 이중염색을 하였다.
Hematoxylin & eosin 염색과 alcian blue(pH 2.5)-P.A.S. 염색한 조직 절편을 광학현미경으로 100배율 하에서 관찰하였다. 비강조직의 점막표면 에서 손상정도, 상피 층의 비후, 술잔세포의 증감 과 선조직의 부종, 후각세포 및 호흡세포의 손상을 관찰하고 점막하 조직에서는 부종, 충혈 및 선세포 의 확장 등이 조사되었다.
8) 통계처리
통계학적 유의성 검정은 student t-test 방법을 사용하였으며, 유의수준 p<0.05 의 범위 내에서 그 결과들은 평균에 대한 표준 편차로 나타낸다.
Ⅲ. 實驗結果 1. 적혈구수의 변화
Group Mean±S.D.
Normal Control Sample
5.98±0.62 6.53±0.63 6.56±0.69 Table 2. Changes in the No. of RBC
(Unit : 10 6 /㎕)
Level of significance : p<0.05
0 1 2 3 4 5 6 7 8
1 No. of RBC (× 10
6/㎕)
N o r m a l C o n t ro l S a m p le
Fig. 1. Changes in the No. of RBC. Values represent the mean±S.D.
적혈구수는 정상군 5.98±0.62×10 6 /㎕, 대조군
6.53±0.63×10 6 /㎕, 실험군 6.56±0.69×10 6 /㎕로, 대조군과 실험군 간에 유의성 있는 차이는 없었다 (Table 2, Fig. 1).
2. 백혈구 수의 변화
백혈구수는 정상군 9.80±1.61×10 3 /㎕, 대조군 16.41±2.93×10 3 /㎕, 실험군 12.65±2.25×10 3 /㎕
로 대조군과 실험군 간에 유의성 있는 차이가 없 었다(Table 3, Fig. 2).
Level of significance : p<0.05
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5
N o r m a l C o n t r o l 1 S a m p le No . o f W B C (× 10
3/㎕ )
Fig. 2. Changes in the No. of WBC Values represent the mean±S.D.
3. 백혈구 중 호중구 수의 변화
호중구 수는 정상군 1.88±0.51×10 3 /㎕, 대조군 4.30±1.40×10 3 /㎕, 실험군 3.81±1.61×10 3 /㎕로 대조군과 실험군 간에 유의성 있는 차이는 없었다 (Table 4, Fig. 3).
Group Mean±S.D.
Normal Control Sample
1.88±0.51 4.30±1.40 3.81±1.61 Table 4. Changes in the No. of Neutrophil
(Unit : 10 3 /㎕)
Level of significance : p<0.05
Group Mean±S.D.
Normal Control Sample
0.09±0.07 0.18±0.04 0.12±0.03 Table 7. Changes in the No. of Eosinophil
(Unit : 10 3 /㎕)
0 1 2 3 4 5 6
N o r m a l C o n t r o l1 S a m p l e
Neutrophil(×103/㎕)
Fig. 3. Changes in the No. of Neutrophil. Values represent the mean±S.D.
4. 백혈구 중 림프구 수의 변화
림프구 수는 정상군 7.67±1.21×10 3 /㎕, 대조군 11.95±2.81×10 3 /㎕, 실험군 8.93±1.28×10 3 /㎕
로, 대조군과 실험군 간에 유의성 있는 차이가 없 었다(Table 5, Fig. 4).
Group Mean±S.D.
Normal Control Sample
7.67±1.21 11.95±2.81
8.93±1.28 Table 5. Changes in the No. of Lymphocyte
(Unit : 10 3 /㎕)
Level of significance : p<0.05
0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6
N o r m a l C o n t r o l1 S a m p l e
Lymphocyte(×103/㎕)
Fig. 4. Changes in the No. of Lymphocyte. Values represent the mean±S.D.
5. 백혈구 중 단핵구 수의 변화
단핵구 수는 정상군 0.16±0.08×10 3 /㎕, 대조군 0.24±0.09×10 3 /㎕, 실험군 0.25±0.06×10 3 /㎕로 대조군과 실험군 간에 유의성 있는 차이가 없었다 (Table 6, Fig. 5).
Group Mean±S.D.
Normal Control Sample
0.16±0.08 0.24±0.09 0.25±0.06 Table 6. Changes in the No. of Monocyte
(Unit : 10 3 /㎕)
Level of significance : p<0.05
0 0 .0 5 0 . 1 0 .1 5 0 . 2 0 .2 5 0 . 3 0 .3 5
N o r m a l C o n t r o l1 S a m p l e Monocyte(×103/㎕)
Fig. 5. Changes in the No. of Monocyte. Values represent the mean±S.D.
6. 백혈구 중 호산구 수의 변화
호산구의 수는 정상군 0.09±0.07×10 3 /㎕, 대조 군 0.18±0.04×10 3 /㎕, 실험군 0.12±0.03×10 3 /㎕
로 실험군이 대조군에 비해 유의성 있게 낮았다 (Table 7, Fig. 6).
Level of significance : p<0.05
0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.2 0.24
N o r m a l C o n t r o l 1 S a m p le E o sino ph il(× 10
3/㎕)
*
Fig. 6. Changes in the No. of Eosinophil. Values represent the mean±S.D.
* : P<0.05
Group Mean±S.D.
Normal Control Sample
2.56±0.51 9.81±0.78 6.71±0.65 Table 8. Changes of Total IgE level
(Unit : ㎍/㎖)
Group Mean±S.D.
Normal Control Sample
165.00±11.48 179.12±9.38 173.75±6.69 Table 9. Changes of AST
(Unit : IU/L)
Group Mean±S.D.
Normal Control Sample
59.62±7.46 64.75±8.69 63.50±8.91 Table 10. Changes of ALT
(Unit : IU/L) 7. Total IgE
Total IgE는 정상군 2.56±0.51㎍/㎖, 대조군 9.81±0.78㎍/㎖, 실험군 6.71±0.65㎍/㎖로 실험군 과 대조군 간에 유의성 있는 차이가 있었다(Table 8, Fig. 7).
Level of significance : p<0.05
0 2 4 6 8 1 0 1 2
1
Total IgE(ug/ml)
N o r m a l C o n t r o l S a m p l e
*
Fig. 7. Changes of Total IgE level. Values represent the mean±S.D.
8. AST와 ALT의 활성 변화 1) AST의 활성 변화
AST는 정상군 165.00±11.48IU/L, 대조군 179.12±9.38IU/L, 실험군 173.75±6.69IU/L로 대 조군과 실험군 간에 유의성 있는 차이가 없었다 (Table 9, Fig. 8)
Level of significance : p<0.05
0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0
1
AST(IU/L)
N o r m a l C o n t r o l S a m p l e
Fig. 8. Changes of AST. Values represent the mean±S.D.
2) ALT의 활성 변화
ALT는 정상군 59.62±7.46IU/L, 대조군 64.75±8.69IU/L, 실험군 63.50±8.91IU/L로 대조 군과 실험군 간의 유의성 있는 차이가 없었다 (Table 10, Fig. 9)
Level of significance : p<0.05
0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0
1
ALT(IU/L)
N o r m a l C o n t r o l S a m p l e