少府穴 刺鍼이 Kainic Acid로 誘導된 癎疾 動物 모델의 海馬 齒狀回에 미치는 影響
김승태1,2⋅정주호3⋅정우병4⋅김장현4⋅강민정5 홍미숙3⋅박해정3⋅김연정5⋅박히준1⋅이혜정1
1경희대학교 한의과대학 경혈학교실, 2한의과학사업단, 3의과대학 약리학교실,
4동국대학교 한의과대학 소아과, 5경희대학교 간호과학대학
Acupuncture Treatment at HT8 Protects Hippocampal Cells in Dentate Gyrus on Kainic Acid-Induced Epilepsy Mice Model
Seung-Tae Kim1,2, Joo-Ho Chung3, Wu-Byung Jeong4, Jang-Hyun Kim4, Min-Jung Kang5 Mee-Sook Hong3, Hae-Jeong Park3, Yeon-Jung Kim5, Hi-Joon Park1, Hye-Jung Lee1
1Dept. of Meridian and Acupoint, College of Korean Medicine,
2BK21 Oriental Medical Science Center, Kyung Hee University,
3Department of Pharmacology, College of Medicine,
4Department of Pediatrics, College of Oriental Medicine, Dongguk University,
5College of Nursing Science, Kyung Hee University Abstract
Objectives : Epilepsy is one of the most common serious brain disorders that affect people of all ages, and it is characterized by recurrent unprovoked seizures. We examined whether acupuncture can reduce both the incidence of seizures and hippocampal cell death in dentate gyrus (DG) using a mouse model of kainic acid (KA)-induced epilepsy.
Methods : ICR mice (20~25 g) were given acupuncture once a day at acupoint HT8 (sobu) bilaterally during 2 days before KA injection. After an intracerebroventricular injection of 0.1 μg of KA, acupuncture treatment was subsequently administered once more (total 3 times), and the degree of seizure was observed for 20 min. Three hours after injection, we confirmed the neural cell death using cresyl violet staining and silver impregnation staining, and determined the expressions of c-Fos and glutamate decarboxylase (GAD)-67 using immunohistochemistry techniques in the DG.
Results : KA induced epileptic seizure, neural cell death, increased c-Fos expression and decreased GAD-67 expression in the DG. Acupuncture treatment at HT8 reduced the severity of the epileptic seizure and inhibited neural cell death from KA. In addition, acupuncture normalized the expressions of c-Fos and GAD-67 in the same areas.
Conclusions : These results demonstrated that acupuncture treatment at HT8 may reduce the KA-induced epileptic seizure and neural cell death in the DG possibly by normalizing c-Fos expressions and the gamma-aminobutyric acid neurons.
Key words : acupuncture, HT8, c-Fos, epilepsy, glutamate decarboxylase(GAD), kainic acid
Ⅰ. 序 論
간질은 뇌신경세포에 생긴 돌발적인 기능
⋅교신저자 : 이혜정, 서울시 동대문구 회기동 1번지 경희대학교 한의과대학 경혈학교실, Tel. 02-961-0371, Fax.
02-959-9435, E-mail: [email protected]
․본 연구는 과학기술부/한국과학재단 우수연구센터육성사업의 지 원으로 수행되었음(R11-2005-014)
․투고 : 2007/11/29 심사 : 2007/12/03 채택 : 2007/12/17
이상으로 인한 정신기능, 의식상태, 감각, 운 동기능의 장애가 돌발적, 반복적으로 나타나 는 질환이다. 이 질환의 유병률은 전체 인구 의 0.5％ 정도로 비교적 흔한 질환이며, 여 성보다 남성에게 조금 더 많이 나타나고, 전 체 환자 가운데 70％ 이상은 20세 이전에 첫 발작이 생긴다1). 간질의 원인은 대뇌피 질 이형성증, 해마 경화증, 뇌손상, 소아 때 의 잦은 열성경련 등 여러 가지가 있으나, 어느 하나의 원인보다는 체질적인 차이, 환 경적인 요인, 가족적인 영향 및 뇌의 이상 등이 종합적으로 작용하여 발생하게 된다.
간질의 종류는 측두엽 간질, 전두엽 간질, 후두엽 간질 등 매우 다양하나, 이중 측두엽 간질이 성인 간질의 가장 흔한 유형으로 대 개 의식의 혼탁을 동반한 복합부분 발작 형 태의 증세를 보인다. 측두엽 간질의 기전은 gamma-aminobutyric acid(GABA)를 중심으 로 일부 설명되어 있다. GABA는 포유류의 뇌에서 기능을 억제하는 역할을 하며, 이러 한 기능에 장애가 생겼을 때 간질이 발생하 게 되는 것이다2). 이러한 측두엽 간질에서 가장 흔히 관찰되는 병리조직학적 병변은 해마 경화이며, 이때 신경세포 소실에 의한 암몬 각 경화(Ammon’s horn sclerosis)와 치 상회(Dentate Gyrus)의 과립세포(Granular Cell) 소실 및 분산 등이 관찰된다3).
한의학에서는 간질을 癲癎이라고 부르는 데, 그 병리기전은 주로 肝, 脾, 腎과 관련이 있다. 腎虛하면 肝을 養護하지 못하여 허약 해지고, 脾虛 하면 痰이 생겨 情志가 失調하 게 되어는데, 이러한 병리 상태가 결국 肝風 內動으로 발전하여 발병하게 되는 것이다4).
이러한 癲癎의 원인은 크게 痰, 火, 驚으로 나뉘며, 그중에서도 痰과 火를 가장 기본적 인 요인으로 보고 있다5).
침은 한의학에서 질병을 치료하는 주요한 수단의 하나로, 전통적으로 간질 치료에도 효과가 있다고 알려져왔다. 최근 Yongxia6) 는 침이 간질에 효과적이라는 임상 연구 결 과를 발표하였으며, Dos Santos7) 등과 Jin8) 등은 동물 실험을 통하여 침이 간질 발작을 억제하는 효과가 있음을 보고하였으나, 그 기전은 아직 잘 알려지지 않은 실정이다.
이에 저자는 kainic acid(KA)로 유발한 간질 발작 동물 모델을 사용하여, 少府 刺鍼 이 GABA 신경 세포 활동의 균형을 유지시 켜 측두엽 간질 발작을 억제하며, 아울러 치 상회의 신경 세포 손상도 감소시킬 것이라 는 가정 하에 연구를 수행하고 유의한 결과 를 얻어 이에 보고하는 바이다.
Ⅱ. 材料 및 方法 1. 실험동물
실험동물은 체중 20~25g의 ICR계 수컷 흰 생쥐(오리엔트바이오, 한국)를 사용하였 으며, 실험 1주일 전부터 한국 실험동물 관 리 수칙(Guidelines of the Korean Academy of Medical Sciences)에 따라 실온(22±3℃) 에서 12시간씩 낮과 밤이 바뀌는 환경에서 물과 음식(실험동물용 쥐사료, 에그리브랜드 퓨리나코리아, 한국)을 무제한으로 공급해주 어 실험기간동안 스트레스 및 환경의 변화 에 따른 영향을 최소화하였다.
2. 실험군 분류
실험군은 무작위로 정상군(n=9), KA군 (n=9), KA+Acu군(n=9)의 3가지 군으로 나누었다. 정상군에는 생리식염수 5㎕를 뇌 실에 주사하였고, KA군과 KA+Acu군에는 간질발작을 유발하기 위하여 KA를 뇌실에 주입하였으며, KA+Acu군은 KA 주입 전후 로 양측 少府穴에 침치료를 받았다.
3. KA 주입
KA(Sigma, St. Louis, MO)를 0.1㎍/㎕의 농도로 생리식염수에 녹이고, 50㎕
Hamilton Microsyringe에 26게이지 바늘을 끼운 후, bregma에 2.4㎜ 깊이로 찌른 후 KA 용액 5㎕를 KA군과 KA+Acu군의 생쥐 의 뇌실 내에 주사하였다. 정상군은 같은 부 위에 같은 양의 생리식염수를 주입하였다.
4. 침치료
침치료는 KA 주입 이틀전, 하루전, 그리 고 주입 직후 총 3번을 오전 10시에서 10시 30분 사이에 실시하였다. 쥐가 움직이지 않 도록 고정시킨 후 양측 少府에 0.18×8㎜ 규 격의 침(동방침구사, 한국)을 1㎜ 깊이로 자 침하였으며, 2Hz의 속도로 15초 동안 30회 염전하였다. 少府는 좌측을 먼저 자침한 후 우측을 자침하였다. 정상군과 KA군은 KA+Acu군과 동일한 스트레스를 받게 하기 위하여 1분 동안 움직이지 않도록 고정시킨 후 풀어주었다.
5. 행동실험
KA 주입 시점을 기준으로 2분 후부터 간 질발작의 심한 정도를 보기 위해 생쥐들의 행동 변화를 20분간 관찰하였다. 발작의 정 도는 Morrison9)의 방법을 이용하여 점수화 했다. 이 점수는 0에서부터 7까지 있는데, 0 은 정상을 뜻하고 7은 죽음을 뜻한다. 나머 지 1에서부터 6까지의 점수는 다음 표와 같 다(Table 1).
Table 1. The seizure score for mice epilepsy Score Characteristic behaviors
1
Typical activities such as walking, exploring, sniffing and grooming ceased after the KA injection, and the mouse became motionless
2
This immobility was frequently followed by a period of forelimb and/or tale extension, giving the appearance of a rigid posture
3 Repetitive scratching, circling, or head bobbing
4 Forelimb clonus as well as rearing and falling tonic-clonic seizure
5 Continuous grade 4 seizures
6
More severe tonic-clonic seizures characterized by barrel rolling and the inability to rise
7 Death
6. 조직 절편
KA 주입 3시간 후, 정상군, KA군, KA+Acu군 생쥐의 뇌를 적출하였다. 생쥐 들은 ethylether로 마취된 후 0.05 M phosphate buffered saline(PBS)로 관류하여
체내의 혈액을 제거시켰으며, 0.1 M phosphate buffer에 4% paraformaldehyde(PFA)를 녹 인 용액을 관류시켜 조직을 고정시켰다. 그 후 생쥐의 뇌를 적출하여 하루 동안 PFA에 담가 조직을 완전히 고정시키고, 30%의 sucrose 용액에 담근 후 조직을 절편할 때 까지 4℃ 냉장 보관하였다.
뇌 조직은 40㎛의 두께로 Cryotome을 사 용하여 절편하였으며, 조직 중 해마 부분 (-1.82~-2.06㎜ from the bregma)을 선정하 여 이 부위를 주로 사용하였다.
7. Cresyl violet staining
우선 신경세포들의 손상 정도를 알아보기 위하여 cresyl violet staining을 실시하였다.
조직들을 silane-coated slide에 올려놓은 후 공기 중에서 건조시키고 1% cresyl violet 용액에 1분간 담갔다. 그 후 cold tap water 에 담근 후 1% acetic acid 용액에서 10초간 세척하였다. 그 후 50%, 70%, 80%, 90%, 95%, 95%, 100%, 100% 알코올에 순차적으 로 담가 탈수시킨 후, 자일렌에 넣고 mounting fluid를 이용하여 커버글래스를 붙 였다.
8. Silver impregnation staining
신경세포들의 변성 정도를 측정하기 위하 여 silver impregnation staining을 실시하였
다10,11). 우선 뇌조직 절편을 증류수에 5분간
5회 세척한 후, 9% NaOH 용액과 1.2%
ammonium nitrate 용액을 1:1로 섞은 용액 에 10분간 담그고, 다시 impregnation
solution(9% NaOH 18㎖, 16% ammonium nitrate 12㎖, AgNO3 125㎕)에 15분간 담갔 다. 그 후 washing solution(16% ammonium nitrate 100㎕, 5% Na2CO3 100㎖, 95%
ethanol 300㎖, 증류수 700㎖)으로 1분씩 2 회 세척하였으며, 다시 developing solution(16% ammonium nitrate 300㎕, 37% formalin 15㎖, 95% ethanol 100㎖, 0.5% citric acid 100㎖, 증류수 285㎖)에 담 갔다. 0.5% acetic acid 용액에 조직을 잠시 담근 후 바로 0.05 M PBS를 이용하여 5분 간 세척하였으며, 조직을 슬라이드에 부착시 키고 알코올을 이용하여 탈수시킨 후 mounting fluid를 이용하여 커버글래스를 붙 였다.
9. 면역조직염색화학법 (Immunohistochemistry)
C-Fos, glutamate decarboxylase(GAD)-67 의 발현을 보기 위하여 면역조직염색화학법을 실시하였다. C-Fos(Santa Cruz Biotechnology Inc., Santa Cruz, CA)와 GAD-67(Sigma, St. Louis, MO) 일차 항체를 0.05 M PBS에 희석한 용액에 1:1000의 비율로 희석시키고, 조직과 4°C에서 하루 동안 반응시켰다. 그 후 0.05 M PBS로 5분간 3번씩 세척한 후, 이차 항체인 biotinylated anti-mouse 또는 anti-rabbit IgG(Vector Laboratories Inc., Burlingame, CA)를 조직과 상온에서 1시간 동안 반응시켰다. 그 후 Avidin Biotin Complex (Vector Laboratories Inc., Burlingame, CA) 를 만들어 상온에서 1시간동안 반응시켰다.
이것을 diaminobenzidine을 이용하여 5분간 발색시키고, 조직을 슬라이드에 부착한 후
알코올을 이용하여 탈수시켰으며, mounting fluid를 이용하여 커버글래스를 붙였다. 현미경 (Olympus BX51, Japan)과 카메라(Olympus DP70, Japan)를 이용하여 해마의 치상회 부위를 촬영하여 c-Fos 양성 세포체들의 1
㎟ 당 개수를 측정하였으며, GAD-67의 발 현은 Image-pro plus 5.1(Media cybernetics, MD, USA) 프로그램을 이용하여 치상회의 optical density(OD)를 평가하였다.
10. 자료분석
모든 자료는 평균 ± 표준오차로 나타내었 으며, 모든 통계는 SPSS 12.0을 사용하였다.
간질발작 정도의 그룹간 차이는 repeated measures of ANOVA를 이용하여 분석하였 고, 그룹간의 c-Fos 양성 신경세포의 개수 차이 및 GAD-67의 OD는 일원분산분석 (one-way analysis of variance, ANOVA)을 시행한 후 Scheffe post-hoc test를 사용해 사후 검정을 시행하였다. 유의수준은 p 값 이 0.05보다 적은 경우 통계적으로 유의성이 있는 것으로 간주하였다.
Ⅲ. 結 果
1. 少府 刺鍼이 KA로 유발된 간질 발작 에 미치는 영향
KA 주입 후, KA군과 KA+Acu군의 간질 발작 정도를 Morrison의 방법을 이용하여 비교, 평가하였다. KA군의 경우 주입 10분 후 발작 정도가 평균 3.4±0.5, 최고 발작 점 수 5로 가장 심한 양상을 보였으며, 그 후
서서히 감소되는 양상을 보였다. KA+Acu 군의 경우도 주입 10분 후 발작이 가장 심 하였으나, 그 정도는 평균 2.1±0.3, 최고 발 작 점수 3으로 KA군에 비해 약하였다(Fig.
1). 발작 후 20분의 중앙값(median)을 살펴 보면, KA군(3 [2.8, 3], median [25%, 75%])에 비해 KA+Acu군의 중앙값(0.5 [0, 1], median [25%, 75%])이 현저히 낮음을 알 수 있다. 반복 분석(repeated measures analysis of variance) 결과 또한 KA+Acu군 과 KA군은 95% 신뢰 수준에서 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(F [1, 20] = 4.571, p < 0.05).
Fig. 1. The effects of acupuncture on kainic acid (KA)-induced behavior seizure Acupuncture treatment at HT8 decreased the severity of KA-induced seizure. Bars represent the mean ± SEM.
2. 少府 刺鍼이 KA로 유도된 치상회의 신경세포 파괴에 미치는 영향
KA로 인한 치상회의 신경세포 파괴 정도 를 살펴보기 위하여 cresyl violet staining을 실시하였다. KA군의 경우 KA로 인한 치상회 과립세포의 파괴가 관찰되었으나, KA+Acu군
은 KA군에 비하여 과립세포가 적게 파괴된 것으로 나타났다(Fig. 2).
이러한 KA로 인한 치상회 신경세포의 파 괴 및 변성 여부를 좀 더 정확히 살펴보고 자, 파괴 및 변성이 일어난 신경세포를 갈색 으로 보여주는 silver impregnation staining 을 실시하였다. 그 결과 정상군에서는 치상 회 신경세포의 파괴가 나타나지 않았으나, KA군에서는 대부분의 신경세포에서 파괴 및 변성이 나타났다. KA+Acu군에서는 파 괴된 신경세포가 나타나지 않았는데(Fig.
3), 이는 少府 刺鍼이 KA로 인한 치상회 신 경세포의 파괴를 감소시키기 때문인 것으로 사료된다.
Fig. 2. The effects of acupuncture on kainic acid (KA)-induced cell death of the dentate gyrus in the hippocampus The neuronal destructions were observed in the dentate gyrus of KA-injected group (KA). However, the acupuncture-treated group (KA+Acu) showed a substantial protective effect against the KA-induced destructions. Scale bar represents 100μ m.
Fig. 3. The effects of acupuncture on kainic acid (KA)-induced cell degeneration of the dentate gyrus in the hippocampus Silver impregnation stained cells, neurodegenerated by KA, were detected in the dentate gyrus of KA-injected group (KA). However, in the saline and acupuncture (KA+Acu) groups, they were not detected. Scale bar represents 100μm.
3. 少府 刺鍼이 KA로 유도된 치상회 세 포에서의 c-Fos 발현에 미치는 영향
신경 흥분을 나타내는 단백질인 c-Fos는 세포 외 신호(extracellular signals)로 인해 발현되며, 특히 독성 물질에 자극받기 시작
한 초기에 나타나므로 여러 가지 독성 물질 로 인한 세포 흥분의 지표로 볼 수 있다12). 정상군에서는 1㎟에 134.5±44.8개가 발현되 던 치상회의 c-Fos 양성 세포가 KA군에서 는 390.7±58.7으로 증가하였는데, 이는 KA로 인하여 신경 세포가 흥분된 것으로 사료된
다. KA+Acu군의 경우 발현 세포 수가 143.0±24.6로 KA군에 비하여 유의하게 감소 되었다(p < 0.001, Fig. 4). 이는 소부 자침 이 KA로 인한 독성을 감소시키고 있음을 보여주는 것이다.
Fig. 4. The effects of acupuncture on kainic acid (KA)-induced c-Fos immunoreactivity in the dentate gyrus (DG) of the hippocampus The expressions of c-Fos were present at very low levels in the DG of the saline-treated group. The expressions were increased after the KA injection. However, acupuncture treatment blocked the expression of c-Fos in the same regions. Scale bar represents 100μm, and all data in the graph are presented as mean ± SEM (***
p < 0.001, KA vs. KA+Acu).
4. 少府 刺鍼이 KA로 유도된 치상회 세 포에서의 GAD-67 발현 감소에 미치 는 영향
GABA 합성을 조절하는데 매우 중요한 역할을 하는 GAD-67은 GABA성 신경 세포 체의 활성을 나타내는 지표 중 하나로, KA 에 의해 발현이 억제된다13). 저자는 少府 刺 鍼이 KA로 인한 치상회에서의 GAD-67의 발현 변화를 optical density를 이용하여 측
정하였다. 정상군에서의 OD값은 27.3±5.9이 었으나, KA군의 경우 OD값이 18.0±3.3로 GAD-67의 발현이 감소된 양상을 보여주었 다. KA+Acu군의 경우 OD값이 27.9±2.3로 GAD-67의 발현이 KA군에 비해 유의하게 증가하여(p < 0.05) 정상군과 비슷하게 발현 되고 있었다. (Fig. 5)
Fig. 5. The effects of acupuncture on kainic acid (KA)-induced glutamate decarboxylase (GAD)-67 immunoreactivity in the dentate gyrus (DG) of the hippocampus GAD-67 normally acts in the DG (Saline), but KA caused a decrease of the GAD-67 immunoreactivites in the DG (KA). However, acupuncture treatment increased the GAD-67 immunoreactivites in the same areas. Scale bar represents 100μm, and all data in the graph are presented as mean ± SEM (* p < 0.05, KA vs.
KA+Acu).
IV. 考 察
간질은 黃帝內經 에도 기록되어 있으며, 이후의 많은 의서에서도 이에 대한 원인, 분 류, 치법, 치방이 거론될 정도로 인류 사회 에 있어서 매우 흔하고 오래된 질환이다. 孫 思邈은 千金方 에서 간질을 증상에 따라 陽癲, 陰癲, 風癲, 濕癲, 馬癲의 다섯 가지로
분류하였으며14), 嚴用和는 濟生方 에서 馬 癎, 羊癎, 鷄癎, 猪癎, 牛癎의 다섯 가지로 분류하고 “皆有驚動, 臟氣不平, 鬱而生涎, 閉 塞諸經, 故有是證. 或在母腹中受驚, 或幼小受 風寒暑濕, 或因飢飽失宜, 逆於臟氣而得之 者…”라 하여 心因, 素因, 外因, 攝生의 네가 지 원인으로 인해 간질이 발생한다고 보았 다. 朱丹溪는 丹溪心法 에서 “以其病偶類之 耳, 無非痰涎壅塞, 迷悶孔竅”라 하여 간질의 원인을 痰涎의 壅塞으로 보았고5), 虞搏은 醫學正傳 에서 “內經門巨陽之厥, 則腫首頭 重, 足不能行, 發爲眩伏, 是蓄陽氣逆亂, 故令 人卒然暴伏而不知人, 氣復則甦, 此則癎之類 也, 癎病獨存乎, 痰因火動所作也.”라 하여 痰 因火動이 간질의 원인이라고 하였다15). 李挺 은 醫學入門 에서 “癎久必歸於五臟…, 內傷 最多, 外感極少. 蓋傷飮食積爲痰火, 上迷心 竅, 驚恐喜怒, 則火盛神不守舍, 舍空痰塞, … 其實痰火與驚三者而己, … 肥人痰多, 瘦人多 火”이라 하여 간질의 원인을 痰, 火, 驚으로 크게 분류하였으며16), 李挺 以後의 醫家들도 이 범주에서 크게 벗어나지 않았다. 이러한 간질의 原因인 痰, 火, 驚 중에서도 痰과 火 가 보다 더 중요한 요인이라 할 수 있는데, 그 이유는 痰과 火가 간질의 발생 기전에서 중요한 역할을 하기 때문이다5). 즉 간질 발 작은 痰이 心胸間에 뭉치거나, 痰, 火 등이 心竅를 막거나, 驚恐喜怒 등의 七情으로 인 해 神이 정상적으로 활동하지 못하게 되어 발생하게 되므로16), 이를 치료하기 위해서는 그 병인에 따라 開痰鎭心神, 淸心除熱, 去痰 寧心의 방법을 사용해야 하는 것이다17). 이 러한 내용들를 종합해 볼 때, 간질 발작은
五臟 중 心의 장애과 밀접한 관계를 가지고 있는 것으로 보이며, 이를 치료하기 위해서 는 心과 가장 관련깊은 經絡인 手少陰心經 을 다스리는 것이 간질 발작의 치료에 효과 적일 것으로 판단되었다. 手少陰心經은 從胸 走手, 屬心絡大腸하는 經脈으로, 胸心疾患, 循環系疾患, 神經精神疾患 등을 치료하는 효 능을 가지고 있으며, 이중에서도 滎火穴인 少府穴은 寧神志 調心氣하며 淸熱하는 효과 를 가진 經穴이기에18) 간질 발작에 효과가 있을 것으로 판단되었다. 이에 본 연구에서 는 少府를 간질 발작의 主治 經穴로 사용하 였다.
본 연구에 사용된 동물 모델은 KA를 이 용한 측두엽 간질 동물 모델이다. KA는 해 인초에서 추출한 glutamate 유사 화합물로, 뇌에 들어가면 glutamate와 GABA로 중개 되는 신경전달을 변형시킨다고 알려져있다
19). 또한 KA가 신경세포 내에 들어가면 amino acid receptor들의 흥분을 지속시키게 되는데, 이로 말미암아 신경의 탈분극이 길 어지면서 신경세포에 부종이 생기며, 이로 인해 결국 신경세포가 파괴된다. 이러한 이 유로 KA가 해마에 들어가면 치상회와 CA3 영역의 신경세포를 파괴시켜 성인에게서 가 장 많이 발견되는 간질 증후군인 측두엽 간 질과 비슷한 증상을 나타낸다20).
측두엽 간질은 성인에게서 가장 흔한 간 질 유형으로, GABA 신경세포의 이상으로 발생하는 것으로 알려져있다. GABA는 포유 류의 뇌에서 주로 신호의 전달을 억제하는 역할을 하는 신경전달물질인데, GABA 신경 세포가 유전자의 변이, GABA receptor
antagonist 투여, 해마 신경세포의 파괴 등 으로 인하여 그 기능에 장애가 일어나면, 글 루탐산성 신경의 과방전이 야기되고 이것이 신경 경로를 통하여 전파되면서 간질 발작 이 나타나게 된다21). 이러한 까닭으로 간질 치료에 GABA 신경활동을 증가시키는 약물 을 사용하기도 한다. GABA로 중개되는 신 호 조절에는 몇 가지 기전이 관여하는데, 그 중 가장 중요한 것은 GAD-67에 의한 GABA 합성 조절이다22). GAD-67은 glutamate를 GABA와 CO2로 분해하는 효소 로, 간질발작이 일어나는 동안 해마에서 감 소되는 경향을 보인다23). 이러한 측두엽 간 질에서 가장 흔히 관찰되는 병리조직학적 병변은 해마 경화(hippocampal sclerosis)이 며, 이때 치상회의 과립세포 소실 및 분산, 신경세포 소실에 의한 암몬 각 경화 (Ammon’s horn sclerosis) 등이 관찰된다3).
치상회는 기억과 학습에 중요한 역할을 한다고 알려져 있는 부위로, 해마의 가장 내 측에 위치하고 있다. 이 부위는 대뇌피질로 부터 관통성 경로(perforant pathway)를 통 해 뇌의 광범위한 부위로부터 입력을 받으 며, 치상회의 과립세포(granular cell)들은 신경세포의 흥분과 억제상태를 균등하게 유 지시키는 것으로 알려져 있다24). 이러한 치 상회의 과립세포들이 변화하면서 과립세포 의 축삭인 태상섬유(mossy fiber)의 발아 (sprouting)에 의한 시냅스 재구성(synaptic reorganization)의 소견이 측두엽 간질 기전 중의 하나로 제시되는25,26) 등 치상회는 측두 엽 간질의 발생에 매우 중요한 기능을 한다
27). 이에 본 연구에서는 침의 간질 억제 기
전을 연구하기 위하여 치상회에서의 변화를 관찰하였다.
KA가 뇌에 들어가면 초기단계에 c-Fos와 같은 신경활성을 자극하는 유전자가 발현된 다. 이와 관련하여 Smeyne28) 등과 Xia29) 등 은 KA로 유발된 간질 발작에서 c-Fos가 발 현되면 해마의 신경세포가 파괴됨을 보고하 였다. 그러나 c-Fos는 KA의 독성에 신경 세 포가 반응하였다는 것을 보여주는 지표일 뿐, 발현된 것으로 인해 신경 세포가 파괴되 지는 않는다12). 즉 c-Fos는 KA로 인하여 나 타나는 간질 발작과 신경세포 파괴를 보여 주는 지표라 할 수 있는 것이다30,31).
본 연구에서 KA는 간질 발작을 유발하였 고, 해마 치상회의 신경 세포들을 변성 또는 파괴시켰으며, c-Fos의 발현을 증가시켰다.
그러나 少府 刺鍼은 KA로 인한 간질 발작 을 억제하였고, 신경세포의 변성 및 파괴를 방어하였으며, c-Fos의 발현 또한 감소시켰 다. 이러한 결과는 手少陰心經의 滎火穴인 少府穴의 寧神志 調心氣, 淸熱하는 효과를 통해 간질 발작에 핵심적 역할을 하는 치상 회의 GABA 신경세포가 정상적으로 활동할 수 있도록 도와주기 때문인 것으로 보인다.
이상의 결과들을 종합해보면, 少府 刺鍼이 측두엽 간질 치료에 많은 도움이 될 수 있 을 것으로 사료된다.
V. 結 論
KA로 유발한 간질 발작 동물 모델을 사 용하여, 少府 刺鍼을 통한 간질의 치료 효과 및 기전을 알아보고자 연구를 수행하고 분
석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
1. KA로 유발된 생쥐의 간질 발작 정도를 Morrison의 방법을 이용하여 비교, 평가 한 결과 少府 刺鍼이 간질 발작을 억제 하였다.
2. KA는 해마 치상회의 신경세포 변성 및 파괴를 유발하였으나, 少府 刺鍼이 이러 한 신경세포 변성 및 파괴를 억제하였다.
3. KA는 해마 치상회 신경세포에서 c-Fos의 신경 활성을 증가시켰으나, 少府 刺鍼은 c-Fos 신경 활성을 유의하게 억제하였다.
4. KA는 해마 치상회 신경세포에서 GABA 신경세포의 활성을 나타내는 GAD-67의 발현을 감소시켰으나, 少府 刺鍼은 GAD-67의 발현을 유의하게 증가시켰다.
이상을 종합해 볼 때, 少府 刺鍼은 KA로 유발된 동물 간질 모델에서 나타나는 GABA 신경세포의 활성 저하를 정상화시킴 으로써 KA로 인한 c-Fos의 발현을 억제하 였으며, 이러한 기전을 통하여 치상회 신경 세포를 보호하고 간질 발작의 정도를 줄이 는 효과를 나타내었다. 이러한 연구 결과는 少府 刺鍼이 측두엽 간질 치료에 많은 도움 이 될 수 있을 것이라는 가능성을 보여주는 것이라 사료된다.
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