태백․양지 자침이 streptozotocin에 의해 유발된 고혈당 백서에 미치는 영향
이강욱
1
ㆍ나창수1
ㆍ윤대환1
ㆍ조명래2
동신대학교 한의과대학
1
경혈학교실,2
침구학교실Effect of acupuncture at TE4, SP3 and TE4+SP3 in hyperglycemia rats induced by streptozotocin
Kang-Ouk Lee 1 , Chang-Su Na 1 , Dae-Hwan Youn 1 , Myung-Rae Cho 2
Dept. of 1 Meridian and Acupoint, 2 Acupuncture & Moxibustion, College of Oriental Medicine, Dongshin University.
Abstract
Objectives : This research was performed to investigate the effect of manual acupuncture at TE4, SP3 and TE4+SP3 on body weight, blood glucose, BUN, creatinine, lipid metabolism, liver function and morphological change of hepatic tissue in hyperglycemia rats.
Methods : Experimental groups were divided into hyperglycemia group(Control group), hyperglycemia and acupuncture therapy group at SP3, hyperglycemia and acupuncture therapy group at TE4, hyperglycemia and acupuncture therapy group at TE4+SP3 , once per 2 days during 5 weeks.
Results : Body weight was decreased significantly in TE4 group of fifth week compared with Control group. Blood glucose was decreased significantly in SP3 group compared with control group. Creatinine was decreased significantly in TE4 and TE4+SP3 group compared with control group. Total cholesterol was decreased significantly in TE4+SP3 group compared with control group. Triglyceride was decreased significantly in TE4 group compared with control group. In the morphological change of hepatic cell, TE4 and SP3 group were showed he rough endoplasmic reticulum forms aggregates of parallel, flattened cisternae scattered randomly throughout the cytoplasm compared with control group.
Conclusions : Acupuncture at TE4 can manage hyperglycemia by controlling body weight, and lipid metabolism in hyperglycemia rats induced by streptozotocin.
Key words : Acupuncture, TE4, SP3, hyperglycemia
Ⅰ. 緖 論
암 및 순환기계 질환과 더불어 3대 질병
의 하나인 당뇨병은 고혈당을 특징으로 하 는 대사성 질환으로서 혈당 농도의 증가와 함께 당질 대사, 단백질과 지질대사 및 전해 질 대사에 이상을 초래한다
1,2)
. 특히 지질대 사 이상의 결과 고지혈증, 고콜레스테롤혈증 및 지방간이 야기되고, 항산화계 효소 활성⋅교신저자 : 이강욱, 전남 나주시 대호동 252 동신대학교 한의과대 학 경혈학교실,
Tel. 061-330-2990, E-mail:
[email protected]
⋅투고 : 2007/02/27 심사 : 2007/03/08 채택 : 2007/03/14
의 감소 결과 체내 지질과산화물이 축적되 어 각종 심혈관계 합병증이 유발된다
3,4)
.消渴은 당뇨병을 포괄한 광범위한 증후군 으로 肝과 三焦의 기능 이상을 인한 전신성 질환이며, 上消, 中消, 下消로 분류하고 있다
5)
.消渴에 대하여 張
6)
은 實火라 하여 去火해 야한다고 하였고, 朱7)
는 腎氣不足이라 하여 補陰, 降火해야한다고 하였고, 李8)
는 초기에 는 氣分渴, 오래되면 血分渴이라 하여 초기 에는 養肺降心, 久症에는 滋腎養脾해야 한다 고 제시하였다.한의학에서 三焦는 水液代謝와 氣化作用 을 위주로 하며, 脾는 水穀의 運化作用을 수 행하는 臟腑로 三焦經의 原穴과 脾經의 原 穴인 陽池 (TE
4
)와 太白(SP3
)은 水液代謝 및 氣機 失調로 인한 질환에 활용할 수 있 는데, 즉 陽池는 《鍼灸大成》12)
에 “主消渴 口乾.”이라 하였듯이 三焦의 熱積로 인한 消 渴口乾을 치료할 수 있으며9-11)
, 太白은 《鍼 灸大成》12)
에 “主身熱煩滿, 腹脹食不化, 嘔 吐, 泄瀉膿血.”이라 하였듯이 脾氣 鬱滯로 인한 身熱煩滿 등을 치료할 수 있다고 하였 는데, 《鍼灸大成》12)
에 “主身熱煩滿, 腹脹 食不化, 嘔吐, 泄瀉膿血.”이라 하였다.당뇨의 치료는 약물, 침구, 약침 등이 활 용되고 있으며, 근래 고혈당에 관한 약침 연 구가 다수 보고되고 있는데, 정 등
13)
은 五加 皮 약침이, 문 등14)
은 人蔘 약침이, 김 등15)
은 白蔘 및 紅蔘 약침이, 유 등16)
은 紫河車 약침이 항당뇨에 효과가 있음을 보고하였으 나, 침자법을 사용한 연구는 아직 미흡한 실 정이다.이에 본 연구에서는 手少陽三焦經의 原穴 인 陽池와 足太陰脾經의 原穴인 太白의 각 각의 작용과 配穴의 작용이 대사기능에 미 치는 영향을 알아보기 위하여 streptozotocin 으로 당뇨를 유발시키고 陽池, 太白 그리고 陽池와 太白에 동시에 침자를 시행한 후 체 중, 혈당, BUN, Creatinine, 지질대사, 간기 능 및 간조직의 형태학적 변화에 미치는 영 향을 관찰한 바 다음과 같은 지견을 얻었기 에 보고하는 바이다.
Ⅱ. 材料 및 方法 1. 동 물
체중이 약 160-180 g의 Sprague Dawley계 의 白鼠를 사육장(실내온도 22±1℃, 습도 55±2%)내에서 물과 사료를 충분히 섭취하 게 하면서 사육한 후 실험에 사용하였다.
2. 방 법
1) 당뇨 유발백서를 정상적인 사육환경에 2주 이상 적 응 시킨 다음 실험동물군 별로 12시간 절식 한 후 streptozotocin(STZ, Sigma, U.S.A.) 60 g/Kg을 복강 투여한 다음, 3주 후에 STZ 20 g/Kg을 다시 복강 투여하여 고혈당 을 유발하였다. 2주 후 공복 시 정상 혈당이 70 g/dL에서 고혈당 유발 후 약 100 g/dL 인 것을 실험군으로 사용하였다.
2) 군 분류
고혈당이 유발된 상태에서 무처치한 대조 군(Control), 고혈당이 유발된 상태에서 양 측 양지에 자침한 침자군(TE4군), 고혈당이 유발된 상태에서 양측 태백에 자침한 침자 군(SP3군), 고혈당이 유발된 상태에서 양측 양지와 태백에 자침한 침자군(TE4+SP3군) 으로 분류하였다.
3) 취혈 및 처치
자침이 시행된 陽池와 太白은 인체와 상 응하는 부위를 취하였으며, 대조군은 고혈당 을 유발 후 처치를 하지 않고, 실험군은 태 백, 양지에 1주에 2회씩 4주간 5분씩 양측에 침자하였다.
4) 체중 측정
체중의 변화는 1주일 간격으로 동일한 시 각에 체중계를 이용하여 측정하였다.
5) 혈당 측정
매주 1회씩 4주 동안 실시하였으며, 12시 간 동안 절식시킨 다음 체중을 측정하였다.
혈당측정은 매주 1 회 4주 동안 실시하였으 며, 측정 12시간 전에 금식을 시키고 Rat 꼬리정맥에서 혈액을 채취하여 Glucometer 4(Bayer Co., USA)로 측정하였다. 당내성 검사는 28일째의 Con군과 실험군 Rat을 대 상으로 실시하였다. 당내성 검사를 시행하기 12시간 전에 금식한 후 포도당(1 g/kg body weight)을 복강 주사하였다. 그 이후 60, 120 분에 각각 꼬리 정맥을 통하여 혈액을 채취 한 다음 혈당을 측정하였다.
6) 채혈 및 혈청 분리
각 군들의 백서들은 심장 천자를 통하여 혈액 5 ml를 얻었으며, 고속원심분리기 (Centrikon T-42k, Kontron instruments, ltaly)를 이용하여 5,000 rpm에서 10분 동안 혈청을 분리하였다.
7) BUN, Creatinine 측정
BUN은 BUN Kit(ASAN, Korea)를 사용 하여 500 nm 파장에서 Spectrophotometer (Kontron, Italy)로 측정하였다. Creatinine 는 Creatinine Kit(ELITech, France)를 사용 하여 500 nm 파장에서 photometer5010 (Robert Riele, Germany)으로 측정하였다.
8) 지질대사 측정
① Total cholesterol
Total cholesterol은 Cholesterol-SL Kit (ELITech, France)를 사용하여 546 nm 파장 에서 photometer5010(Robert Riele, Germany) 으로 측정하였다.
② Triglyceride
Triglyceride는 Triglyceride-SL Kit(ELITech, France)를 사용하여 505 nm 파장에서 photo- meter5010(Robert Riele, Germany)으로 측정하 였다.
③ HDL (high density lipoprotein) -cholesterol
HDL-cholesterol은 HDL-C-SL Kit(ELITech, France)를 사용하여 546 nm 파장에서 photo- meter5010(Robert Riele, Germany)으로 측정하 였다.
9) 간기능 측정
① Aspartate aminotransferase(GOT) Serum GOT는 GOT-SL Kit(ELITech, France)를 사용하여 340 nm 파장에서 pho- tometer5010(Robert Riele, Germany)으로 측정하였다.
② Alanine aminotransferase (GPT) Serum GPT는 GPT-SL Kit(ELITech, France)를 사용하여 340 nm 파장에서 pho- tometer 5010(Robert Riele, Germany)으로 측정하였다.
10) 췌장 조직의 면역조직화학적 관찰
백서의 췌장 조직을 적출하여 Bouin Solution을 사용하여 24시간 동안 고정시킨 다음, 파라핀으로 포매한 후 microtome을 사용하여 6 ㎛ 두께로 절편을 제작하였다.
절편한 조직을 slide glass 위에 부착시킨 다 음 xylene으로 파라핀을 제거한 다음 etha- nol 농도가 낮아지는 순으로 5분씩 탈수과 정을 거치게 하였다. 0.1 M의 phosphate buffer saline(PBS, 0.9% NaCl,pH 7.2)용액 에 배양시킨 다음 PBS용액으로 세척하였다.
세척한 각각의 조직위에 인슐린(Novo Castra, U.K.), IGF-Ⅰ, IGF-Ⅱ(H-103, Santa Cruz, U.S.A.)를 각각 처리하고 4℃에 서 24시간 동안 배양시킨 뒤 PBS용액으로 세척하였다. 그리고 biotinylated anti-mouse IgG를 처리하여 1시간 배양시킨 후 PBS용 액으로 세척하였다. 이를 다시 avidin-bio- tinylated enzyme complex (ABC) regent (Vector Lab, U.S.A.)를 조직에 처리 30분간
반응시키고 다시 PBS용액으로 세척하였다.
3,3′-diamino-benzidine (DAB, Sigma, U.S.A.)발색시약을 조직에 떨어뜨려 5분간 발색시키고 0.1M PB에서 발색을 멈추고 흐 르는 물에 시약을 제거하였다. 물기를 제거 한 후 여과시킨 hematoxylin에 15초간 대조 염색을 한 다음 통상적인 방법에 따라 표본 을 제작하여 카메라 부착 광학현미경(BX51, Olympus, Japan)으로 관찰한 후 사진 촬영 을 하였다.
11) 간 조직의 전자현미경 관찰
간조직의 일부를 절취하여 전고정액 속에 서 1 mm
3
크기로 세절한 후 2.5% gluta- raldehyde (phosphate buffer, pH 7.4)로 2시 간 동안 전 고정하였다. 전 고정이 끝난 조 직은 동일 완충액을 사용 10분 간격으로 3 회 세척한 후 1% osmium tetroxide (OsO4
) 로 2시간 후 고정 한 다음 동일 완충액으로 3회 세척하였다. 세척 후 시료들은 상승농도 순의 에탄올로 탈수하여 propylene oxide로 치환한 후 Epon-Araldite 혼합액으로 포매 하였고 60℃ 오븐에서 30시간 중합시켰다.포매된 조직들을 LKB-Ⅴ형 ultramicrotome 을 사용 1μm두께로 절편을 제작하여 1%
toluidine blue로 hot plate(60℃)상에서 염색 하였다. 염색된 시료를 광학현미경으로 관찰 하여 조직을 확인한 다음 동일한 부위에서 60 nm두께로 초박절편을 제작하여 silver grid에 부착하였고, uranyle acetate 와 lead citrate로 이중 염색한 다음 Hitachi H-7600 투과형 전자현미경(80KV)으로 관찰하였다.
3. 통계처리
실험 성적은 평균값과 표준오차
(mean±S.E.)로 표시하였다. 각 실험군 간의 통계학적 분석은 Window용 SPSS(version 10.05, SPSS)를 이용하여, 비모수적 방법 중 Mann-Whitney U test를 시행하였다
17)
. 전 체 실험의 통계적인 유의성은 P<0.05와 P<0.01에서 의미를 부여하였다.Ⅲ. 結 果
1. 체중 변화에 미치는 영향
체중 변화를 1주일을 기준으로 2, 3, 4, 5 주의 체중 변화를 백분율화하여 비교 관찰 한 결과, 대조군에서는 1주째를 100%로 하 였을 시에 2, 3, 4 및 5주째 99.7±1.2%, 90.5±0.9%, 91.7±0.5%, 88.7±0.9%를 각각 나 타내었으며, TE4군에서는 1주째를 100%로 하였을 시에 2, 3, 4 및 5주째 102.4±0.6%, 94.7±0.9%, 96.9±1.4%, 97.3±1.5%를 각각 나 타내었으며, SP3군에서는 1주째를 100%로 하였을 시에 2, 3, 4 및 5주째 102.3±2.5%, 95.1±3.3%, 95.4±4.3%, 92.2±5.9%를 각각 나 타내었으며, TE4+SP3군에서는 1주째를 100%로 하였을 시에 2, 3, 4 및 5주째 97.9±1.0%, 87.8±2.0%, 87.4±2.5%, 82.8±3.8%
를 각각 나타내었다. 대조군에 비하여 TE4 군에서 4주 및 5주째에 유의한 증가 (P<0.05)를 보였다(Fig. 1).
Fig 1. Effect of acupuncture at TE4, SP3 and TE4+SP3 on the body weight in hy- perglycemia rats.
Control, hyperglycemia and no treat- ment ; TE4, hyperglycemia and acu- puncture at the acupoint TE4 ; SP3, hyperglycemia and acupuncture at the acupoint SP3 ; TE4+SP3, hyper- glycemia and acupuncture at the acu- points TE4 & SP3. Results are shown as mean±S.E. *, P<0.05 as compared with the control group.
70 80 90 100 110
1 2 3 4 5
(W e e k s )
Body Weight (g) ---
C o n t r o l T E 4 S P 3 T E 4+S P 3
* *
2. 혈당 변화에 미치는 영향
혈당변화에 미치는 영향을 비교 관찰한 결과, 대조군은 271.0±17.72 ㎎/㎗, TE4군은 132.5±5.80 ㎎/㎗, SP3군은 199.3±32.98 ㎎/
㎗, TE4+SP3군은 259.0±36.32 ㎎/㎗을 각각 나타내었다. 대조군에 비하여 TE4군이 유의 한 감소를 보였다(Fig. 2).
3. BUN 변화에 미치는 영향
BUN 변화에 미치는 영향을 비교 관찰한 결과, 대조군은 39.8±3.28 ㎎/㎗, TE4군은 30.6±0.89 ㎎/㎗, SP3군은 29.7±2.64 ㎎/㎗, TE4+SP3군은 42.7±3.14 ㎎/㎗을 각각 나타 내었다. 대조군에 비하여 각 실험군 모두 유 의한 차이를 보이지 않았다(Fig. 3).
Fig 2. Effect of acupuncture at TE4, SP3 and TE4+SP3 on the blood glucose in hyperglycemia rats.
Control, hyperglycemia and no treatment
; TE4, hyperglycemia and acupuncture at the acupoint TE4 ; SP3, hyperglycemia and acupuncture at the acupoint SP3 ; TE4+SP3,hyperglycemia and acupuncture at the acupoints TE4 & SP3. Results are shown as mean±S.E. **, P<0.01 as compared with the control group.
0 50 100 150 200 250 300 350
Control TE4 SP3 TE4+SP3
Blood Glucose (mg/dl) --
**
Fig 3. Effect of acupuncture at TE4, SP3 and TE4+SP3 on the serum BUN in hyperglycemia rats.
Control, hyperglycemia and no treatment
; TE4, hyperglycemia and acupuncture at the acupoint TE4 ; SP3, hyperglycemia and acupuncture at the acupoint SP3 ; TE4+SP3,hyperglycemia and acupuncture at the acupoints TE4 & SP3. Results are shown as mean±S.E.
0 10 20 30 40 50
Control TE4 SP3 TE4+SP3
BUN (mg/dl) --
4. Creatinine 변화에 미치는 영향
Creatinine 변화에 미치는 영향을 비교 관 찰한 결과, 대조군은 0.68±0.02 ㎎/㎗, TE4 군은 0.51±0.03 ㎎/㎗, SP3군은 0.76±0.08 ㎎ /㎗, TE4+SP3군은 0.44±0.04 ㎎/㎗을 각각 나타내었다. 대조군에 비하여 TE4군, TE4+SP3군이 유의한 감소(P<0.05)를 보였 다(Fig. 4).
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Control TE4 SP3 TE4+SP3
Creatinine (mg/dl)--
* *
Fig 4. Effect of acupuncture at TE4, SP3 and TE4+SP3 on the serum creatinine in hy- perglycemia rats.
Control, hyperglycemia and no treatment ; TE4, hyperglycemia and acupuncture at the acupoint TE4 ; SP3, hyperglycemia and acupuncture at the acupoint SP3 ; TE4+SP3, hyperglycemia and acupuncture at the acupoints TE4 & SP3. Results are shown as mean±S.E. *, P<0.05 as com- pared with the control group.
5. Total Cholesterol 변화에 미치는 영향
Total cholesterol 변화에 미치는 영향을 비교 관찰한 결과, 대조군은 80.5±1.97 ㎎/
㎗, TE4군은 82.5±5.41 ㎎/㎗, SP3군은 79.5±8.36 ㎎/㎗, TE4+SP3군은 61.5±1.93 ㎎ /㎗을 각각 나타내었다. 대조군에 비하여 TE4+SP3군이 유의한 감소(P<0.01)를 보였 다(Fig. 5).
6. Triglyceride 변화에 미치는 영향
Triglyceride 변화에 미치는 영향을 비교 관찰한 결과, 대조군은 94.0±4.38 ㎎/㎗, TE4 군은 48.3±3.10 ㎎/㎗, SP3군은 78.3±14.07 ㎎ /㎗, TE4+SP3군은 58.8±9.36 ㎎/㎗을 각각 나타내었다. 대조군에 비하여 TE4군이 유의 한 감소(P<0.05)를 보였다(Fig. 6).
7. HDL-Cholesterol 변화에 미치는 영향
HDL-Cholesterol 변화에 미치는 영향을 비교 관찰한 결과, 대조군은 51.2±6.00 ㎎/
㎗, TE4군은 54.6±5.49 ㎎/㎗, SP3군은 50.8±4.12 ㎎/㎗, TE4+SP3군은 34.7±1.85 ㎎ /㎗을 각각 나타내었다. 대조군에 비하여 TE4+SP3군은 감소하는 경향을 보였으나 유의한 차이를 보이지 않았으며, 다른 실험 군은 모두 유의한 차이가 없었다(Fig. 7).
0 20 40 60 80 100
Control TE4 SP3 TE4+SP3
Totlal Cholesterol (mg/dl)--
**
Fig 5. Effect of acupuncture at TE4, SP3 and TE4+SP3 on the total cholesterol in hy- perglycemia rats.
Control, hyperglycemia and no treatment
; TE4, hyperglycemia and acupuncture at the acupoint TE4 ; SP3, hyperglycemia and acupuncture at the acupoint SP3 ; TE4+SP3, hyperglycemia and acupuncture at the acupoints TE4 & SP3. Results are shown as mean±S.E. **, P<0.01 as com- pared with the control group.
Fig. 6. Effect of acupuncture at TE4, SP3 and TE4+SP3 on the triglyceride in hyper- glycemia rats.
Control, hyperglycemia and no treat- ment ; TE4, hyperglycemia and acu- puncture at the acupoint TE4 ; SP3, hyperglycemia and acupuncture at the acupoint SP3 ; TE4+SP3, hyper- glycemia and acupuncture at the acu- points TE4 & SP3. Results are shown as mean±S.E. *, P<0.05 as compared with the control group.
0 20 40 60 80 100 120
Control TE4 SP3 TE4+SP3
Triglyceride (mg/dl)--
*
Fig. 7. Effect of acupuncture at TE4, SP3 and TE4+SP3 on the HDL-cholesterol in hyperglycemia rats.
Control, hyperglycemia and no treat- ment ; TE4, hyperglycemia and acu- puncture at the acupoint TE4 ; SP3, hyperglycemia and acupuncture at the acupoint SP3 ; TE4+SP3, hyper- glycemia and acupuncture at the acu- points TE4 & SP3. Results are shown as mean±S.E.
0 10 20 30 40 50 60 70
Control TE4 SP3 TE4+SP3
HDL-Cholesterol (mg/dl) --
8. Aspartate aminotransferase (GOT) 변화 에 미치는 영향
GOT 변화에 미치는 영향을 비교 관찰한 결과, 대조군은 176.8±16.68 U/ℓ, TE4군은 192.0±29.81 U/ℓ, SP3군은 182.5±11.06 U/
ℓ, TE4+SP3군은 233.0±40.98 U/ℓ를 각각 나타내었다. 대조군에 비하여 실험군 모두 유의한 차이를 보이지 않았다(Fig. 8).
0 50 100 150 200 250 300
Control TE4 SP3 TE4+SP3
GOT (U/L) --
Fig. 8. Effect of acupuncture at TE4, SP3 and TE4+SP3 on the GOT in hyperglycemia rats.
Control, hyperglycemia and no treatment
; TE4, hyperglycemia and acupuncture at the acupoint TE4 ; SP3, hyperglycemia and acupuncture at the acupoint SP3;
TE4+SP3,hyperglycemia and acupuncture at the acupoints TE4 & SP3. Results are shown as mean±S.E.
9. Alanine aminotransferase(GPT) 변화에 미치는 영향
GPT 변화에 미치는 영향을 비교 관찰한 결과, 대조군은 71.3±7.55 U/ℓ, TE4군은 83.5±10.89 U/ℓ, SP3군은 79.0±10.55 U/ℓ, TE4+SP3군은 57.0±4.19 U/ℓ를 각각 나타 내었다. 대조군에 비하여 실험군 모두 모두 유의한 차이를 보이지 않았다(Fig. 9).
Fig. 9. Effect of acupuncture at TE4, SP3 and TE4+SP3 on the GPT in hyperglycemia rats.
Control, hyperglycemia and no treatment
; TE4, hyperglycemia and acupuncture at the acupoint TE4 ; SP3, hyper- glycemia and acupuncture at the acu- point SP3 ; TE4+SP3, hyperglycemia and acupuncture at the acupoints TE4 &
SP3. Results are shown as mean±S.E.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Control TE4 SP3 TE4+SP3
GPT (U/L) --
10. 췌장 조직의 면역조직화학적 관찰
정상군 흰쥐의 췌장조직에서 관찰되는 췌 장섬은 인슐린에 면역반응성이 매우 높은 β -세포로 구성되어 있었다(Fig. 10, A).
streptozotocin으로 유발된 대조군 흰쥐의 췌 장섬에서는 소수의 β-세포들이 관찰되었다 (Fig. 10, B). SP3군에서는 대조군에 비하여 췌장섬의 β-세포의 수가 다소 증가하였으 나, 인슐린에 대한 면역반응성은 다소 낮았 다(Fig. 10, C). TE4군의 췌장섬에서는 인슐 린에 면역반응성을 보이는 β-세포들의 수가 다른 실험군에 비하여 가장 많았으나, 일부 분의 β-세포들은 인슐린 면역반응성이 다소 낮았다(Fig. 10, D). TE4+SP3군에서는 인 슐린에 면역반응성을 보이는 β-세포의 수가 SP3군에 비하여 증가하였으나, TE4군에 비 하여 적었다(Fig. 10, E).
A
LI
A
LI
B
LI
C
LI
D
LI
E
LI
Fig. 10. Light micrographs of pancreas from normal(A),control(B),TE4(C),SP3(D), TE4+SP3(E) acupuncture groups.
Arrows indicate β-cells.
LI, Langerhan's islet.
Insulin-immunostaining, ×200.
11. 간 조직의 전자현미경 관찰
1) 정상 및 대조군정상군 흰쥐의 간세포의 핵은 세포의 중 앙에서 원형으로 관찰되었다. 핵 주변에서는 잘 발달된 과립세포질세망 사이에서 원형 또는 난원형의 크리스테가 뚜렷한 사립체들 이 다수 관찰되었다(Fig. 11, A). 고혈당이 유발된 대조군 흰쥐의 간세포는 핵은 둥글 고 핵질이 고르게 관찰되었다. 핵 주변에서 관찰되는 과립세포질세망의 내강은 매우 팽 창되어 있을 뿐만 아니라 부착 리보소체는 매우 드물게 관찰되었다. 사립체들은 대부분 원형이었으며 약간 팽창되어 있었다. 무과립 세포질세망 또한 내강이 매우 팽창되어 있 었으며, 주변세포질에서는 다수의 당원과립 들이 집적되어 있었다(Fig. 11, B).
Fig. 11. Electron micrographs of hepatocytes from normal group(A) and control group(B).
The cisternae of rough endoplasmic reticulum(rER) are very dilated and mitochondria(M) are more or less swelling in the diabetic rat. N, nucleus.
×12,000
N
N
M
M
G
A
B N
N
M
M
G
A
B
2) 태백(SP3), 양지(TE4) 침자군
SP3군에서의 간세포의 핵은 둥글고 핵질 이 고르게 잘 발달해 있었다. 과립세포질세 망은 층판구조를 이루고 있었으며 부착리보 소체 또한 뚜렷이 관찰되었다. 사립체들은 원형, 난원형 또는 세장형으로 관찰되었으며 크리스테가 비교적 잘 발달해 있었다. 세포 질에서는 전반적으로 고루게 당원과립들이 나타났다(Fig. 12. A).
TE4군에서의 핵은 둥글고 핵질이 고루고 커다란 핵소체가 관찰되었다. 층판 구조를 이루고 있는 잘 발달된 과립세포질세망이
세포질 여러 곳에서 관찰되었다. 크리스테가 뚜렷한 원형 또는 난원형의 사립체들이 다 수 관찰되었다. 무과립 세포질세망이 비교적 잘 발달해 있었으며 주변에서는 당원과립들 이 고르게 관찰되었다(Fig. 12. B).
N N
M
M rER
sER
C
D
N N
M
M rER
sER
C
D
A
B
Fig. 12. Electron micrographs of hepatocytes from TE4 group(A) and SP3 group(B). In the TE4 and SP3 group.
The rough endoplasmic reticulum(rER) forms aggregates of parallel, flattened cisternae scattered randomly throughout the cytoplasm. A number of mitochondria (M) are observed. N, nucleus. ×12,000
3) 태백+양지(TE4+SP3) 침자군
TE4+SP3군의 간세포는 핵의 핵막이 둥 글고 핵질이 고루게 발달해 있었다. 세포질 에서는 원형 또는 난원형의 사립체들이 비 교적 밀도가 높게 관찰되었으며, 크리스테의 형태 또한 뚜렷하였다. 과립세포질세망은 비
교적 잘 발달해 있었으나 층판 구조를 이루 고 있지는 않았다(Fig. 13).
Fig. 13. Electron micrographs of hepatocytes from TE4+SP3 group. The rough endoplasmic reticulum(rER) are scattered in the cytoplasm and a number of mitochondria (M) are observed. N, nucleus. Ly, lysosome. ×12,000
Ⅳ. 考 察
生體는 주위 환경에 적응하면서 자기의 체내 환경을 조화시켜 살아가는데, 여러 가 지 물질을 섭취하여 대사과정을 거침으로 생명을 유지한다
18)
.대사과정에서 발생되는 병변 중 하나가 당뇨병이다. 당뇨병의 주요 증상은 고혈당이 며, 고혈당은 간의 당 과잉 생산과 말초의 당 이용율 저하에 기인한다
5)
. 당뇨병에서 고혈당이 조절되지 않고 만성화될 경우 고 지혈증, 고혈압 및 동맥경화 등의 심혈관성 장애를 비롯한 여러 합병증이 초래되기도 한다1)
.당뇨 합병증은 비효소적 당화, 자동 산화 적 당화의 증가 및 항산화 방어계의 변화에 의해 촉진되며, 이러한 변화는 혈장과 조직 의 산화적 스트레스와 지질과산화물 생성을
증가시키고 나아가 혈관성 기능 장애를 유 발시킨다
2-4)
.당뇨병은 인슐린 작용의 부족으로 일어나 는 대사이상상태로서 함수탄소의 대사 이상 이 으뜸인 것이나, 당뇨병인 경우 고혈당 외 에도 고지혈증을 자주 동반한다. 잘 조절된 당뇨병 환자의 경우에도 얼마간 지질량이 올라가 있을 수가 있다. 당뇨병의 지질 대사 이상은 지방산의 합성장애와 산화 항진과 당질의 이용 장애 때문에 고지혈증을 유발 하게 한다. 즉 간에서의 지방산 합성의 저 하, 케톤체 생성의 항진, 지방 조직에서의 지방 합성의 저하 등이다. 당뇨병에 있어서 당질대사, 지질대사 및 단백대사에 이상이 나타나는 것이나, 혈액생화학적 검사면에서 볼 수 있는 대사 이상으로는 혈당과 그 밖 의 당질 대사의 이상, 콜레스테롤, 유리지방 산 등에서 볼 수 있는 지질대사 이상이 위 주가 된다
18)
.原穴은 本臟腑病, 經病, 氣化病, 本臟腑와 유관한 기관병 등의 기능을 개선하는 작용 을 발휘하는데, 즉 表裏臟腑病을 치료한다고 하였으며, 이에 대하여 《靈樞․九鍼十二 原》에 “凡此十二原者, 主治五臟六腑之有疾 也.”이라 하였고, 《難經․66難》에 “臍下腎 間動氣者, 人之生命也, 十二經之根本也, 故名 曰原. 三焦者, 原氣之別使也, 主通行三氣, 經 歷五臟六腑, 原者, 三焦之尊號也, 故所止輒爲 原, 五臟六腑之有病者, 皆取其原也.”이라고 하였다
9)
.三焦는 인체가 생명을 영위하기 위하여 장부의 작용, 氣血의 輸布, 營衛 유주, 氣의 升降 開閉 등 인체 내의 氣機의 운행변화를
담당하고 있으며, 한의학적으로 이를 氣化라 고 한다
18)
.消渴症의 원인은 三焦 및 命門, 肝膽의 인 체 기능 활동을 추동하는 원동력인 相火가 이상 항진되는 것으로 인하며, 이것이 지속 되면 체중 감소가 일어나게 되고, 內熱에 의 해 음식물 소화 촉진에 따른 飢餓感을 동반 하기도 한다. 아울러 소갈증에서는 內熱에 의해 체액이 감소되어 갈증이 유발되고, 수 분 섭취를 갈구하게 되는데, 이 때문에 소갈 증의 다른 원인을 燥熱이라고 한다
5)
.陽池는 手少陽三焦經의 原穴이며, 調氣作 用이 강하여 氣機不利로 인한 病症인 聾, 瘧 疾, 消渴 疾病에 활용되는데, 《鍼灸大成》
12)
에 “主消渴口乾.”, “煩悶, 寒熱瘧, 或因折 傷手腕, 提物不得, 肩臂痛不得擧.”이라 하였 듯이 즉 三焦에 熱積로 인한 消渴口乾에 陽 池로 치료하며, 少陽病症인 煩悶寒熱에 陽池 로 치료한9-11)
다.太白은 脾經의 兪土穴이면서 原穴로 調理 脾胃, 調理氣機 작용이 있는데, 《鍼灸大 成》
12)
에 “主身熱煩滿, 腹脹食不化, 嘔吐, 泄 瀉膿血.” “腰痛大便難, 氣逆, 霍亂, 腹中切痛, 腸鳴, 膝股胻痠轉筋, 身中骨痛, 胃心痛, 腹脹 胸滿, 心痛脈緩.”, 《鍼灸甲乙經》21)
에 “身重 骨痠, 不相知, 太白主之； 痿不相知, 太白主 之.”이라 하였듯이 除濕, 健運, 行濕, 祛痰, 攝血, 益肺, 養胃, 益腸, 養心하는 효능을 발휘한다
9-11)
. 《鍼灸大成》12)
에 “主身熱煩滿,腹脹食不化, 嘔吐, 泄瀉膿血.” “腰痛大便難, 氣逆, 霍亂, 腹中切痛, 腸鳴, 膝股胻痠轉筋, 身中骨痛, 胃心痛, 腹脹胸滿, 心痛脈緩.”이라 하였고, 《鍼灸甲乙經》
21)
에 “身重骨痠, 不相知, 太白主之； 痿不相知, 太白主之.”이라 하였다. 脾氣가 鬱滯로 인한 腹脹食不化에 脾土穴인 太白을 散泄시킴으로써 脾의 鬱滯 된 것을 舒暢시켜주며, 脾氣가 逆으로 인한 嘔吐에 脾土穴인 太白을 散泄시킴으로써 脾 氣가 逆한 것을 하강시키며, 脾土가 虧로 인 한 泄痢膿血에 脾土穴을 급히 補해주어 치 료하며, 脾가 暑邪에 침습된 것으로 인한 氣 逆霍亂에 脾土穴을 散泄시킴으로써 暑邪를 제거한다
9-11)
.그러나 근래에 당뇨유발 동물에서 陽池와 太白을 배합한 침자의 치료효과에 대한 연 구가 미진하여, 본 연구에서는 침자의 대사 계 조절 작용을 알아보기 위하여 대사 조절 장기에 해당하는 경맥인 手少陽三焦經과 足 太陰脾經의 原穴인 양지와 태백을 선택하여 고혈당이 유발된 휜쥐에게 시술한 후 체중 변화, 혈당, BUN, creatinine, 지질대사, 간기 능 및 간조직의 형태학적 변화에 미치는 영향을 관찰하였다.
본 연구에 사용된 STZ는 췌장 베타 세포 에서 절대적인 인슐린 부족을 유발하기보다 는 초기 단계에서 포도당에 대한 신속한 인 슐린 분비 반응을 손상시켜 고혈당증을 유 발하는 것으로 알려져 있다
22)
.당뇨가 유발되면 세포 내에서는 포도당 이용율이 감소하므로 간, 근육 및 지방 조직 의 지방 및 체내 단백질로부터 에너지를 생산하게 되며, 이로써 체중이 감소된다
23)
, 또한 STZ 유발 당뇨병 쥐에서 체중 감소 현상은 물과 용질의 교환을 가능하게 하는 모세혈관 표면적의 감소에 의한 골격근의 위축때문이며 alloxan 유도 당뇨 백서 모델의 체중 변화와는 달리 그 회복이 쉽지 않 다고 알려져 있다
24)
.본 연구에서 체중 변화를 1주일을 기준으 로 각 주마다 체중 변화를 백분율화하여 비 교 관찰한 결과, 대조군에 비하여 TE4에 자 침한 군에서 3주째부터 체중 감소율이 둔화 되면서 4주와 5주째에도 비슷한 수준을 유 지하였으며, 5주째에 유의성 있는 증가를 보 였다. 이러한 결과는 양지의 자침이 체내의 대사 작용에 영향을 미쳐 세포 내 에너지의 포도당 이용율을 증대시킨 것으로 사료된다.
혈당변화에 미치는 영향에서 양지에 자침 한 TE4에 자침한 군이 대조군에 비하여 52%의 유의한 감소를 보였다. 이의 결과는 체중이 3주째부터 더 이상 감소되지 않고 유지되었던 것 같이 세포내 포도당을 증가 시켜 체중 유지와 혈당 감소를 나타낸 것으 로 사료된다.
혈중 크레아티닌과 BUN은 신장 질환과 관계가 커서 신장기능의 지표로 중요시되고 있는데
25)
, 신혈류 차단시 상승되는 경향을 보이는 지표이다26)
.SP3, TE4, TE4+SP3군별로 BUN 변화에 미치는 영향을 비교 관찰한 결과, 대조군에 비하여 각 실험군 모두 유의한 차이를 보이 지 않았으며, Creatinine 변화에 있어서는 대조군에 비하여 TE4군, TE4+SP3군이 유 의한 감소를 보여 고혈당으로 인한 신장의 장애를 개선시켜주는 것으로 사료되며, 이러 한 작용은 삼초경의 원혈인 양지의 작용이 유효하게 작용하는 것으로 사료된다.
동맥경화증은 당뇨로 인한 사망원인 중에 서 가장 큰 원인으로 알려져 있으며, 당뇨병
환자의 경우 당뇨병이 없는 사람에 비하여 동맥경화성 관상동맥질환이나 뇌혈관 질환 에 의한 사망 위험율이 2-4배 높은 것으로 보고되고 있다
27,28)
.혈청 중에 높은 수준의 콜레스테롤과 중 성지방 농도로 특징되는 고지혈증은 당뇨병 에 수반되는 합병증이다
29)
.본 연구에서 total cholesterol 변화에 미치 는 영향을 비교 관찰한 결과, 대조군에 비하 여 TE4+SP3군 23%의 유의한 감소를 보였 으며, 즉 양지와 태백을 배합한 침자가 콜레 스테롤 대사의 감소를 시키는 것으로 보아 대사를 조절하는 삼초경과 소화흡수 및 대 사를 조절하는 비경이 함께 작용하는 것으 로 사료된다.
당뇨병 환자의 혈청 지질농도의 상승은 혈관성 합병증의 위험성을 가중시킨다고 하 였으며, 또한 당뇨병이 각 lipoprotein의 tri- glyceride와 cholesterol의 분포에 변화를 초 래한다고 하였다
30,31)
.본 연구에서 triglyceride 변화에 미치는 영향을 비교 관찰한 결과, 대조군에 비하여 TE4군이 48%의 유의한 감소를 보였다.
Vainio P 등
32)
은 혈청 triglyceride 농도의 감소 작용은 모세혈관 벽에 존재하는 lip- oprotein lipase가 VLDL-cholesterol 등의 분 해를 촉매하기 때문이라고 하였는데, 본 연 구의 결과에 있어서 삼초경의 원혈인 양지 침자는 lipoprotein lipase와 같은 지질대사 관련 효소를 활성화시켜 체내의 지질을 분 해하는 효과가 있는 것으로 사료된다.HDL-cholesterol이 과다하게 생성된 말초 조직의 cholesterol을 간으로 이동시켜 혈 중
콜레스테롤을 저하시킨다고 하였으며
32)
, 유 리형 cholesterol의 에스테르화를 촉매하는 효소인 lecithin cholesterol acetyltransferase 를 활성화시켜 세포안으로 cholesterol의 유 입을 억제함으로써 동맥경화를 막는 역할을 하는 것으로 알려져 있는데33)
, 본 연구에서 는 HDL-cholesterol 변화에 미치는 영향을 관찰한 결과, 대조군에 비하여 각 실험군에 서 모두 유의한 차이를 보이지 않았다. 이의 결과로 보아 실험군 모두에서 변화를 보이 지 않은 것은 당뇨로 인하여 상승된 지질을 조절하는 경로가 HDL-cholesterol 농도 조 절 경로가 아닌 다른 경로를 통하는 것으로 사료된다.또한 본 연구에서 간 기능에 미치는 영향 을 알아보기 위하여 GOT, GPT를 관찰한 결과, 침자는 간기능에 영향을 끼치지 않는 것으로 나타났다.
본 연구에서 간조직의 상태를 관찰한 결 과, 고혈당이 유발된 대조군에서는 핵 주변 에서 관찰되는 과립세포질세망의 내강의 팽 창과 부착리보소체도 매우 드물게 관찰되었 고, 주변세포질에서는 다수의 당원과립들이 집적되어 있었다. 이에 비하여 SP3군과 TE4군의 간세포 핵은 둥글고 핵질이 고르 게 잘 발달해 있었고, 과립세포질세망은 층 판 구조를 이루고 있었으며 부착리보소체 또한 뚜렷이 관찰되었다. TE4+SP3군의 간 세포는 핵의 핵막이 둥글고 핵질이 고르게 발달해 있었고, 과립세포질세망은 비교적 잘 발달해 있었으나 층판 구조를 이루고 있지 는 않았다.
이와 같은 연구를 통하여 太白․陽池 자
침이 streptozotocin에 의해 유발된 고혈당 백서에 미치는 영향을 관찰한 결과, 三焦經 의 原穴인 陽池가 혈당 조절에 유의한 효과 를 나타낸 것은 三焦經의 原穴 陽池가 三焦 相火로 인해 발생된 증상 해소에 효과적으 로 활용될 수 있음을 나타낸다고 사료된다.
또한 三焦經의 原穴인 陽池와 脾經의 原穴 인 太白을 배합하여 자침하였을 시에는 혈 당 조절에 효과적이지 않음을 나타내었고, 상승효과도 발휘되지 않았으며, 配穴에 관해 서는 향후 추가적인 연구가 필요하리라고 사료된다.
Ⅴ. 結 論
足太陰脾經의 原穴인 太白, 手少陽三焦經 의 原穴인 陽池의 각각의 작용과 배혈의 작 용이 대사기능에 미치는 영향을 알아보기 위하여 streptozotocin으로 당뇨를 유발시키 고 양지(TE4), 태백(SP3) 그리고 양지+태 백(TE4+SP3) 침자를 시행한 후 체중, 혈 당, 수분대사, 지질대사 및 간조직의 형태학 적 변화를 관찰한 바 다음과 같은 지견을 얻었기에 보고하는 바이다.
1. 체중 변화에 있어서는 대조군에 비하여 TE4군이 4주 및 5주째에 유의한 증가를 보였다.
2. 혈당 변화에 있어서는 대조군에 비하여 TE4군이 유의한 감소를 보였다.
3. Creatinine 변화에 있어서는 대조군에 비 하여 TE4군, TE4+SP3군이 유의한 감소 를 보였다.
4. Total cholesterol 변화에 있어서는 대조군 에 비하여 TE4+SP3군이 유의한 감소를 보였다.
5. Triglyceride 변화에 있어서는 대조군에 비하여 TE4군이 유의한 감소를 보였다 6. 간조직의 형태학적 변화에 있어서는 대조
군에 비하여 실험군 모두 핵질이 고르게 잘 발달해 있었고, 과립세포질세망은 층 판 구조를 이루고 있었으며 부착리보소체 도 뚜렷이 관찰되었다.
이상을 종합해볼 때, 전신 水液代謝와 氣 化作用을 조절할 수 있는 三焦經의 原穴인 陽池가 streptozotocin으로 유발된 고혈당 백 서에 보다 효과적임을 나타내었다고 사료된 다.
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