A study on the anti-oxidative effect<br /> of electroacupuncture at Wijung (BL40) in rats

(1)

위중전침의 항산화 효과에 대한 실험적 연구

김광성

¹

ㆍ홍권의

²

ㆍ임윤경

¹

대전대학교 한의과대학 ¹경락경혈학교실 ²침구학교실

A study on the anti-oxidative effect of electroacupuncture at Wijung (BL40) in rats

Kwang-Sung Kim

¹

, Kwon-Eui Hong

²

, Yun-Kyoung Yim

¹

Dept. of

¹

Meridian & Acupoint,

2

Acupuncture & Moxibustion College of Oriental Medicine, Daejeon University Abstract

Objectives : The purpose of this study is to observe the anti-oxidative effects of electroacupuncture at Wijung (BL40) in rats.

Methods : The author performed several experimental items including measurements of body weight, liver index, levels of albumin, total bilirubin, LDL-cholesterol, LDH, GOT and GPT in blood serum, and levels of SOD, glutathione, catalase, NO and MDA (malondialdehyde) in liver, histological analysis of liver.

Results :

1. In the BL40-EA group, liver index was decreased significantly compared to those of the control group, the holder group and the sham-EA group.

2. In the BL40-EA group, the albumin level was increased significantly compared to those of the control and holder group. LDL-cholesterol and GOT level were increased significantly compared to those of the control group and the holder group.

3. In the BL40-EA group, the SOD activity & the Catalase activity were decreased significantly compared to those of the control group and the holder group.

4. In the BL40-EA group, the density of liver tissue was more similarly maintained to the normal group compared to those of the control group and the holder group.

Conclusion : These results suggest that electroacupuncture at BL40 has an antioxidant effect in human, and hereafter continuous study & clinical application is needed.

Key words : anti-oxidation, Wijung (BL40), electroacupuncture

Ⅰ. 서 론

산화는 산소를 소비하는 모든 생물체에서 발생하게 되는데, 산소에서 유래된 free rad-

ical 에 의하여 세포내 산화적 손상이 축적 되어 질병과 노화가 초래되는 것이다

¹⁾

. Free radical 반응은 거의 대부분 유독성 산 소대사물에 의한 것으로 알려져 있다

²⁾

. 이 들은 지질이나 단백질 같은 생체고분자 등 과 반응하여 산화를 유발시키며, 그 반응생

⋅교신저자 : 임윤경, 대전광역시 용운동 대전대학교 한의과대학 경혈학교실 Tel. 042-280-2610,

E-mail: [email protected]

⋅투고 : 2007/02/28 심사 : 2007/03/09 채택 : 2007/03/12

(2)

성물들이 세포나 조직을 파괴하거나 그 곳 에 축적되어 노화나 암 유발뿐만 아니라 성 인병 및 각종 급만성 질환을 야기시킨다고 보고되어 있다

³⁾

. 생체에는 free radical 반응 을 방어하는 항산화계가 존재하여 SOD (superoxid dismutase), catalase, Glutathione, glutathione peroxidase, protein bound-SH, nonprotein bound-SH 등에 의하여 지질의 과산화가 억제된다고 알려져 있다

⁴⁾

.

電鍼療法은 新鍼療法 중의 하나로 혈위에 자침하여 감응을 시킨 후, 침병에 전류를 통 하여 기계적 자극과 전기적 자극을 결합시 킨 것으로 지속적인 運鍼이 가능하고, 인력 을 절약할 수 있으며, 비교적 자극량을 조절 할 수 있다는 장점이 있다

⁵⁾

.

委中은 足太陽膀胱經이 所入하는 곳으로 足太陽膀胱經의 合穴이면서 五行상 土穴에 해당되며, 淸血泄熱舒筋通絡祛風濕利腰膝 한다

⁶⁾

.

지금까지 보고된 委中과 관련된 연구로는 李

⁷⁾

의 ‘委中穴刺絡의 요통에 대한 치료효 과에 대한 연구’와 吳

⁸⁾

의 ‘委中, 後谿, 委中配後谿電鍼 및 침자가 백서의 신경병리성 동통, 억제에 미치는 영향’ 등이 있었으나, 委中의 抗酸化 효과는 아직 실험적으로 검 증된 바 없다.

이에 저자는 산화적 스트레스가 유발된 백서의 委中 부위에 電鍼 자극을 가한 후, 체중, 간비중, blood chemistry, 간내 산화 및 抗酸化 효소, 조직학적 변화 등에 미치는 영향을 관찰하여 유의한 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.

Ⅱ. 실 험 1. 재 료

1) 동 물

실험동물은 (주)대한바이오링크(한국)로부 터 공급받은 웅성의 6주령 Sprague-Dawley Rat (180±10 g)을 1주일 동안 일정한 조건 의 실험실환경(溫度: 22±2℃, 濕度: 50%, 明暗: 12시간 light/dark cycle)에서 적응시킨 후 실험에 사용하였다.

2. 방 법 1) 실험군 설정

실험동물은 각각 정상군(normal group), 대조군(control group), 구속대조군(holder group), 임의혈電鍼군(Sham-EA group), 委中留鍼군(BL40-NR group), 委中電鍼군 (BL40-EA group)으로 분류하였고, 각 실험 군은 8마리씩 하였다.

① 정상군(normal group): Normal SD rat 군.

② 대조군(control group): 1주간 매일 AAPH(50 mg/kg)를 복강투여한 군.

③ 구속대조군(holder group): 1주간 매일 AAPH(50 mg/kg)를 복강투여하고 주 3회 15분간 아크릴 홀더에 구속한 군.

④ 임의혈電鍼군(Sham-EA group): 1주

간 매일 AAPH(50 mg/kg)를 복강투여하고

주 3회 아크릴 홀더에 넣은 상태에서 좌측 둔

부에 15분간 電鍼자극(electro-acupuncture)한

군.

(3)

⑤ 委中留鍼군(BL40-NR group): 1주간 매일 AAPH(50 mg/kg)를 복강투여하고 주 3회 아크릴 홀더에 넣은 상태에서 왼쪽 委中 (BL40)에 자침 후 15분간 留鍼(needle retention)한 군.

⑥ 委中電鍼군(BL40-EA group): 1주간 매일 AAPH(50 mg/kg)를 복강투여하고 주 3회 아크릴 홀더에 넣은 상태에서 왼쪽 委中(BL40)에 자침 후 15분간 電鍼자극 (electro-acupuncture)한 군.

2) AAPH에 의한 산화적 스트레스 유발

정상군을 제외한 모든 군의 실험동물에게 AAPH를 매일 오전에 50 mg/kg씩 1주일간 복강에 투여하여, 산화적 스트레스를 유발하 였으며, 각 군에 맞게 電鍼처치를 실시하였 다.

3) 취혈 및 電鍼 처치

길이 20 ㎝, 지름 5 ㎝의 원통형 아크릴 홀더를 제작하여 4개의 구멍을 뚫어 실험동 물의 사지를 노출하여 자침 및 電鍼을 시행 할 수 있도록 하였다. 실험동물을 특수제작 한 아크릴 홀더에 넣고 멸균된 stainless steel 호침(0.25 mm × 30 mm, Dong Bang Acupuncture Co. Korea)으로 골도분촌법에 준하여 실험동물의 좌측 후지에서 인체의 委中(BL40)에 상응하는 부위를 취하여 약 2∼3 ㎜ 깊이로 자입하였다. 전침 자극군은 0.5×1 ㎠의 패드를 좌측 解谿(ST41) 상응 부위에 부착한 후, 저주파 치료기(PG-6, Suzuki iryoki, Japan)의 한쪽 극을 자입된

침의 끝에 연결하고 다른 한쪽 극을 패드에 연결하여 2 ㎐의 저빈도에서 근육의 수축이 육안으로 확인되는 정도로 전압을 조절하여 15분간 자극을 가하였다. 電鍼자극은 AAPH 투여 기간 동안 격일로 오후에 시행하였다.

임의혈 대조군은 좌측 둔부에 같은 방법으 로 電鍼자극을 가하였고, 委中留鍼군은 좌측 委中에 자침후 電鍼 자극을 가하지 않고 15 분간 留鍼하였다.

4) 抗酸化 효과 측정

(1) 체중 및 간비중 측정

실험기간 동안, 매일 실험동물의 체중을 측정하여, 산화적 스트레스로 인한 체중의 변화를 확인하였으며, 실험 종료 시의 체중 에 대한 간 무게의 비율을 계산하여 전체 몸에서 차지하는 간의 비중을 확인하였다.

liver

index = 간 무게 (g)

× 100 실험동물 체중 (g)

(2) Blood chemistry 분석

실험 종료 후, ethyl ether를 이용하여 rat 를 마취하고 심장채혈법으로 채취하였다. 채 혈한 혈액으로 (주)이원임상검사센터(대전.

한국)에 의뢰하여 혈중 LDL Cholesterol, Total Bilirubin, Albumin, Glucose, GOT, GPT를 측정하였다.

(3) 간에서의 抗酸化 효과 측정

① 간 조직의 적출 및 분획

생리 식염수로 관류하여 혈액을 제거한

후 간과 비장 조직의 일부를 적출하여 여지

(4)

로 혈액 및 이물질을 제거하고 Bansal등의 방법

⁹⁾

에 의해 간 조직 1 g에 4배의 150 mM의 KCl을 가하여 homogeniger를 이용하 여 균질화하였다. 균질화한 조직을 600×g에 서 10분간 원심분리하여 균질화되지 않은 조직 등을 제거한 후 상등액을 10,000×g에서 20분간 원심분리하여 mitochondrial fraction 을 얻었다. 이 상등액을 105,000×g에서 1시 간 원심분리하여 cytosolic fraction을 얻고, 그 침전물에 동일한 양의 0.1 M potassium phosphate buffer를 가하여 현탁시켜 micro- somal fraction을 얻었다. microsomal frac- tion은 glutathione의 함량과 malondialde- hyde(MDA)의 함량을 측정하였고 cytosolic fraction을 이용하여 SOD 생성저해 효과와 NO 함량을 측정하였다. Mitochondrial frac- tion에서 catalase의 활성 측정하였다.

② Superoxide dismutase (SOD) activity SOD 활성도는 SOD assay kit(Dojindo, Japan)을 이용하였다. 간 분획으로 얻은 sample중에서 20000 rpm으로 얻은 sample을 사용하였으며, sample solution을 96well plate에 각 well과 blank2에 20 ㎕씩 분주한 다. Blank1과 blank3에 D.W.를 분주한 뒤, WST working solution을 200 ㎕/well으로 모든 well에 첨가한다. blank2과 blank3 well 에 dilution buffer를 20 ㎕씩 분주하고, enzyme working solution을 각 sample well 과 blank 1 에 20 ㎕/well으로 분주한다. 20 분 동안 37℃에서 incubating을 실시하고 450 nm에서 흡광도를 측정 하고 SOD 활성 도를 환산하였다.

SOD activity(inhibition rate %) =

{[(A

blank1

-A

blank3

)-(A

sample

-A

blank2

)]/(A

blank1

-A

b lank3

)}×100

③ Glutathione

조직 내 Glutathione함량은 kit(Dojindo, Japan)를 이용하여 405 nm에서 흡광도를 측정해서 결과를 얻었다.

④ NO assay

조직 내 NO함량은 kit(Oxford, USA)을 이용하여 540 nm에서 흡광도를 측정해서 결과를 얻었다.

⑤ Lipid peroxidation

Lipid peroxidation assay kit(Oxford Biomedical Research. USA)을 이용하여 측 정하였고 586 nm에서 흡광도를 측정한 후 MDA를 계산하였다.

⑥ Catalase activity

Catalase assay kit(Oxford Biomedical Research. USA) 를 이용하여 측정하였으며, 520 nm에서 흡광도를 측정하여 계산하였다.

5) 조직학적 분석

실험 종료 후, 간 조직을 취하여 cryotome 을 이용하여 절편한 후, Hematoxylin and eosin염색을 하고, 100배 또는 400배율로 현 미경에서 관찰을 하였으며, 사진 촬영을 실 시하였다.

6) 통계처리

본 실험에서 얻은 결과에 대하여 ANOVA

multi t-test(JAVA, Bonferroni Ver II)로 분

석하여 p값을 구했다. 각 실험군을 비교하

여 p<0.05 일 때 유의성이 있다고 판정하였

다.

(5)

Ⅲ. 결 과 1. 체중 변화

산화적 스트레스를 받은 실험동물의 체중 을 변화를 확인하기 위하여, 실험시작일부터 매일 체중을 측정하여 평균을 구하였다. 실 험 종료 시점에서 normal군은 꾸준한 체중 의 증가를 나타냈으며, BL40-NR군 및 BL40-EA군은 점차적으로 체중이 증가하는 경향을 나타내었으나, 통계적 유의성은 없었 다(Fig. 1).

Fig. 1. Effect of EA at BL40 on body weight of oxidized rats.

100 150 200 250 300

1day 2day 3day 4day 5day

body weight (g)

Normal Control Holder Sham-EA BL40-NR BL40-EA

2. 간비중 측정

실험 종료 후, 실험동물의 간 무게를 측정 하여 체중에 대한 간 무게의 비율을 계산 하였다. control군 및 holder 군에 비하여 BL40-NR군과 BL40-EA군의 간비중이 유의 하게 감소하였다(Fig. 2).

Fig. 2. Effect of EA at BL40 on the liver index of oxidized rats.

3. Blood chemistry 분석

각 실험군의 혈청으로부터 albumin, total bilirubin, LDL-cholesterol, GOT 및 GPT의 농도를 측정하였다(Table 1).

Table 1. Effect of the EA at BL40 on serum level of oxidized rats.

Parameter Normal Control Holder Sham-EA BL40-NR BL40-EA Albumin (g/㎗) 2.765

±0.064

2.654 ±0.057

2.694 ±0.1

2.736 ±0.011

2.76 ±0.118

2.858 ±0.082 Total bilirubin

(㎎/㎗)

0.423 ±0.163

0.2 ±0.01

0.194 ±0.017

0.294 ±0.017

0.28 ±0.085

0.332 ±0.033 LDL-cholesterol

(㎎/㎗)

16.4 ±1.817

24.2 ±2.775

24 ±4.183

16.75 ±0.757

17.2 ±2.28

14.6 ±3.209 LDH (IU/ℓ) 2935.6

±142.156

2329.4

±264.112

3055.8

±130.735

3019.8

±204.21

1909

±199.108

2452.8

±288.449 Glucose (㎎/㎗) 152.4

±9.762

122.4 ±6.542

136.6 ±11.327

118.25 ±13.022

125.25 ±7.805

99 ±29.98 GOT (IU/ℓ) 246.6

±53.444

327.2 ±31.38

284.2 ±17.852

256 ±40.317

235 ±39.92

218 ±54.681 GPT (IU/ℓ) 51.2

±12.153

65.4 ±13.502

64 ±15.716

38 ±12.43

49 ±20.53

41 ±5.788

(6)

1) Albumin

각 실험군에서 취한 혈청에서 혈청 단백 질인 albumin의 농도를 측정한 결과, control군과 holder군에서 normal군에 비하 여 혈청 albumin 농도가 감소하였으며, BL40-EA군에서는 control군 및 holder군에 비하여 혈청 albumin 농도가 유의하게 증가 하였다(Fig. 3).

2) Total bilirubin

각 실험군에서 취한 혈청에서 抗酸化 물 질인 total bilirubin의 농도를 측정한 결과, normal군에 비하여 control군과 holder군에 서 total bilirubin의 농도가 유의하게 減少하 였으며, BL40-NR군과 BL40-EA군에서는 control군과 holder군에 비하여 total bilir- ubin의 농도가 증가하였으나 통계적 유의성 은 나타나지 않았다(Fig. 3).

3) LDL cholesterol

각 실험군에서 취한 혈청에서 산화 작용 에 의한 LDL cholesterol의 생성을 확인하였 다. Normal군에 비하여 control군과 holder군 에서 유의한 증가를 나타냈으며, BL40-NR 군과 BL40-EA군에서는 control군과 holder 군에 비하여 유의성 있게 감소하였다(Fig.

3).

4) GOT

각 실험군에서 취한 혈청에서 GOT의 농 도를 측정한 결과, normal군에 비해 control

군에서 증가하는 것을 확인하였으나 통계적 유의성은 없었다. BL40-NR군과 BL40-EA 군에서는 GOT의 농도가 control군 및 hold- er군에 비해서 유의하게 감소하였다(Fig. 3).

(A) Albumin level in oxidized rat serum.

(B) Total bilirubin level in oxidized rat serum.

(C) LDL-cholesterol in oxidized rat serum.

(D) GOT in serum of oxidized rat.

(E) GPT in serum of oxidized rat.

Fig. 3. Blood Chemistry Analysis.

(7)

5) GPT

각 실험군에서 취한 혈청에서 GPT의 농 도를 측정한 결과, normal군에 비해 control 군과 holder군에서 증가하였으나 통계적 유 의성은 없었다. BL40-NR군과 BL40-EA군 의 GPT 농도는 control군 및 holder군에 비 하여 감소하였으나 통계적 유의성은 없었으

며, BL40-NR군보다 BL40-EA군에서 더 많 은 감소가 나타나는 것을 확인하였다(Fig. 3).

4. 간에서의 抗酸化 효과

분획한 간 조직으로부터 SOD activity, glutathione농도, catalsase activity 및 NO 농도, MDA 농도를 측정하였다(Table 2).

Table 2. Effect of the EA at BL40 on the level of various antioxidants and oxidants in rat liver.

Parameter Normal Control Holder Sham-EA BL40-NR BL40-EA SOD activity

(%)

76.178 ±0.975

52.801 ±1.042

57.823 ±5.487

76.351 ±3.2

67.606 ±1.875

71.589 ±4.416 Glutathione Conc.

(umol/ℓ)

54.87 ±1.32

49.92 ±1.131

48.29 ±3.644

49.6 ±0.754

52.263 ±1.13

55.12 ±1.814 NO Conc.

(umol/ℓ)

20.49 ±4.935

43.04 ±2.037

33.223 ±5.79

30.513 ±4.952

28.48 ±6.594

25.605 ±8.422 MDA Conc.

(umol/㎖)

0.377 ±0.012

0.34 ±0.017

0.337 ±0.006

0.347 ±0.006

0.363 ±0.012

0.357 ±0.006 Catalase

activity (U/㎖)

168.38 ±0.155

124.597 ±19.749

168.283 ±0.092

168.337 ±0.092

167.52 ±0.229

167.732 ±0.234

1) SOD activity

분획한 간 조직으로부터 抗酸化 효소인 SOD의 활성을 측정한 결과, normal군에 비 하여 control군에서는 SOD 활성도가 유의하 게 감소하였으며, BL40-NR군 및 BL40-EA 군에서는 control에 비하여 SOD 활성도가 유의하게 증가하였다(Fig. 4).

2) Glutathione concentration

분획한 간 조직으로부터 抗酸化 효소인 glutathione의 함량을 측정한 결과, normal군 에 비해서 control 및 holder군에서는 gluta- thione의 함량이 감소하였으며, BL40-NR군과 BL40-EA군에서는 glutathione의 함량이 con- trol 및 holder군에 비하여 약간 증가하였으나 통계적 유의성은 나타나지 않았다(Fig. 4).

3) Nitric oxide concentration

분획한 간 조직으로부터 산화물질인 NO함 량을 측정하였다. Normal군에 비하여 control 군에서 NO 함량이 유의하게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. BL40-NR군의 NO함량은 control군 및 holder군에 비하여 감소하였으 나 통계적 유의성은 없었다(Fig. 4).

4) MDA(malondialdehyde) concentration

분획한 간 조직으로부터 산화물질인 MDA함량을 측정한 결과 normal군에 비하 여 control군과 holder군에서 유의한 감소를 확인하였다(Fig. 4).

5) Catalase activity

(8)

분획한 간 조직으로부터 抗酸化 효소인 catalase 농도를 측정한 결과, normal군에 비 하여 control군에서 유의한 감소를 나타내었다.

BL40-EA군과 BL40-NR군에서는 control군에 비하여 유의한 증가를 나타내었다(Fig. 4).

(A) SOD activity in oxidized rat liver.

(B) Glutathione level in oxidized rat liver.

(C) NO concentration in oxidized rat liver.

(D) MDA concentration in oxidized rat liver.

(E) Catalase activity in oxidized rat liver.

Fig. 4. Antioxidant effect in liver tissue analysis.

Fig. 5. Histological analysis of oxidized rat liver.

The rats were injected intraperitoneally (i.p) with AAPH for 7 days (once a day.

50 mg/kg). The rats in the holder, Sham-EA, BL40-NR and BL40-EA groups were treated as described in the ex- perimental methods.

* A: Normal(×400) B: Control(×400) C:

Holder(×100) D: Sham-EA(×100) E:

BL40-NR(×400) F: BL40-EA(×400) Normal: normal SD rat.

Control: SD rat treated with AAPH Holder: SD rat treated with AAPH and re-

straint in the holder.

Sham-EA: SD rat treated with AAPH and EA at a sham point.

BL40-NR: SD rat treated with AAPH and NR at BL40.

BL40-EA: SD rat treated with AAPH and EA at BL40.

5. 조직학적 분석

抗酸化에 의한 간 조직에서의 변화를 확

인하기 위하여 실험동물의 간 조직을 적출

(9)

하여 H&E염색법을 이용하여 염색하였다.

정상군(A)에 비해 control군(B) 및 holder군 (C)의 간 조직의 조밀도가 저하되었으며, BL40-NR군과 BL40-EA군의 간조직은 정상 군과 유사한 정도로 조밀하게 유지되었다 (Fig. 5).

Ⅳ. 고 찰

산화란 인간이 생명유지에 필요한 에너지 를 만들 때, 또는 방사선이나 외부 항원 등 에 의해 발생하는 활성 산소종(reactive oxygen species, ROS)들에 의해 일어나는 반응으로, 세포의 노화, 변형을 초래하고, 여 러 가지 질병을 야기 시키며, 더 나아가서는 암을 유발시키기도 하는 것으로 알려져 있 다.

Free radical 이론은 Harman(1956)이 제 안한 것으로 Welch(1962)의 변이 이론에 의 하면 생체가 외부로부터 물리화학적 자극이 나 정신적 스트레스 등을 받게 되면 생화학 적 반응에 의하여 free radical이 생성되고, 이 free radical에 의하여 세포나 조직의 손 상 및 과산화지질 등의 생성으로 기능이 저 하된다는 것이다. free radical은 생리적으로 동식물의 체내에 있으면서 세균, 곰팡이, 바 이러스, 이물질 등이 체내에 진입했을 때 이 를 죽이거나 용해시켜 몸을 방어하는 물질 이지만, 외적 및 내적 자극에 의하여 활성화 산소가 체내에서 지나치게 증가하게 되면 오히려 자기 몸의 조직을 세균이나 이물질 처럼 공격하게 되어 생체에 불리한 생화학 적 기전을 발생시킨다. 즉 free radical은 체

내에서 다중결합 지방산으로 구성된 지질과 결합하여 과산화지질을 생성하며, 생체내 중 요한 생화학 물질들과 반응하여서 여러 조 직에서 세포막의 변화, DNA손상과 돌연변 이, 암, 심장병 등의 각종 성인병의 발생과 노화의 촉진을 유발한다고 보고되어 있다.

이러한 free radical에 대한 체내의 방어 기 작으로는 catalase, glutathione peroxidase, SOD 등과 같은 효소적 방어체계와 gluta- thione, ascorbic acid, 알파-tocopherol, uric acid 등과 같은 비효소적 방어체계를 갖고 있다

¹⁰⁾

.

노화는 인간의 생성과 성장 및 성숙 과정 후 시간의 흐름에 따라 나타나는 형태적, 기 능적인 쇠퇴로 사망에 귀착되는 생리적인

현상이다

^11-13)

. 노화의 과정의 기전은 확실히

밝혀지지는 않았지만, 크게 유전학설과 자유 유리기설로 구분되며, 최근에는 노화와 관련 된 퇴행성변화의 설명으로 자유유리기설이 주목받고 있는 상황이다

^14,15)

. 즉, 생체내의 단백질, 세포막, 지방, 효소 등의 산화에 의 하여 노화가 촉진되는 것으로 알려져 있으 며, 따라서 생체내 free radical의 생성을 억 제하는 것이 노화를 늦추는 매우 중요한 문 제로 대두되고 있다

¹⁶⁾

.

東醫寶鑑身形門

¹⁷⁾

에 의하면, 산화에 대한

한의학적 인식은 기로서 설명할 수 있다고

하였다. 즉, 인간은 하늘에서는 天氣를 받아

들이고 땅에서는 水穀之氣를 받아들여서 우

리 몸에 필요한 氣를 생성하게 되는데 이

과정이 산화라고 표현할 수 있으며, 이러한

과정이 과하게 되면 빨리 죽게 되는데, 옛

선인들은 숨을 천천히 쉬거나, 소식을 함으

(10)

로써 늙지 않고 오래사는 법을 수행하였다 고 설명하고 있다

¹⁷⁾

.

노화에 대한 한의학적인 인식을 살펴보면

《素問‧上古天眞論》

¹⁸⁾

에서는 “女子七歲腎氣盛齒更髮長, 二七而天癸至任脈通太衝脈盛月事以時下高有子, 三七腎氣平均故眞牙生而長極, 四七筋骨堅髮長極身體盛壯, 五七陽明脈衰面始焦髮始墮”라 하여 비로소 35歲에 陽明脈이 衰해지면서 女子의 老化가 시작된다고 하였고, “丈夫八歲腎氣實髮長齒更, 二八腎氣盛天癸至精氣溢寫陰陽和故能有子, 三八腎氣平均筋骨勁强故眞牙生而長極, 四八筋骨隆盛肌肉滿壯, 五八腎氣衰髮墮齒枯”라 하여 男子는 40歲에 腎氣가 衰해지면서 老化가 시작된다고 하였으며.

《素問‧陰陽應象大論》

¹⁸⁾

에서는 “年五十體重耳目不聰明矣年六十陰痿氣大衰九竅不利 …”라 하여 老化에 따른 각 장기의 構造的機能的變化를 言及하였고,《靈樞‧天年篇》

¹⁸⁾

에서는 “五十歲肝氣始衰肝葉始薄膽汁始減目視不明”, “六十歲心氣始退衰喜憂悲血氣解惰故好臥”, “七十歲脾氣虛皮膚枯”, “八十歲肺氣衰…”, “九十歲腎氣焦四臟經脈空虛”, “百歲五臟皆虛腎氣皆怯…”이 라 하여 五十歲엔 肝氣가, 六十歲엔 心氣가, 七十歲엔 脾氣가, 八十歲엔 肺氣가, 九十歲 엔 腎氣가 衰退하게 되어 百歲엔 五臟이 다 虛하게 됨으로 生命을 다한다고 하였으며,

《靈樞‧營衛生會篇》

¹⁸⁾

에 “老子之氣血衰其肌肉枯氣道澁…”이라 하여 氣血變化에 의 한 身體的變化를 言及하였다. 노화에 대해 서 한의학의 기본원리인 陰陽, 五臟六腑, 氣血, 經絡 등을 바탕으로 설명하고 있으며,

先天之精을 가지고 있는 腎이 중요한 노화 관련 장부가 된다. 또한 50세부터 肝을 시작 으로 肝心脾肺腎의 五臟이 차례로 쇠퇴한다.

委中은 足太陽膀胱經의 40번째 경혈로 膕 부위의 중앙에 위치하고 있다. “足太陽之脈所入爲合土”라 하며 足太陽膀胱經의 合穴이 며 五行상 土穴에 속한다. 委中의 穴性이

“淸血泄熱泄暑熱泄淸熱舒筋通絡去風濕利腰膝”한 것으로 보아, 委中은 熱性疾患과 腰膝疾患 등에 治療穴로 응용할 수 있는 穴 이다

⁶⁾

. 이중에서 淸血泄熱시키는 효능을 주 목해서 보면, 열이라는 것은 산화작용을 통 해 발생하는 결과물이고, 淸血작용 역시 과 도한 신진대사에 의한 혈의 혼탁함을 치료 하는 것이므로, 淸血泄熱의 의미는 抗酸化작 용도 가능하다고 추측할 수 있다. 따라서 委中에 抗酸化 효과가 있을 것이라 思料되어 委中을 선택하여 본 실험을 시행하였다.

電鍼요법은 新鍼療法 중의 하나로 穴位에 자침하여 감응을 시킨 후, 침병에 전류를 통 하여 기계적 자극과 전기적 자극을 결합시 킨 것으로 프랑스의 Sarlandiere가 1825년 신경계통 질환에 처음 사용하였다. 電鍼은 지속적인 운침이 가능하고, 인력을 절약할 수 있으며, 비교적 자극량을 조절할 수 있다 는 장점으로 동통질환, 소화기질환, 마비질 환 등 일반적인 자극요법의 적응증에는 모 두 응용되고 있다

⁸⁾

.

이에 저자는 백서의 委中刺鍼 후 電針을

시술하여 백서의 체중, 간비중, Blood

chemisty, 간의 抗酸化 효소, 조직학적 변화

를 분석하여 委中電針의 抗酸化 효과를 실

험적으로 관찰하였다.

(11)

AAPH는 수용성의 azo화합물의 일종으로 서 열분해에 의해서 free radical을 생성시키 는 것으로 알려져 있고, AAPH와 산소분자 가 반응하여 생성된 탄소 자유기는 과산화 자유기를 생성하여 여러 형태의 생물학적 분자와 결합반응을 일으켜 생체막의 구조를 파괴 하는 것으로 추정되고 있다

^19,20)

. 또한 순환계에서 AAPH로 생성된 free radical은 순환계혈액과의 접촉을 통해 혈액 속 고분 자물질이나 장기의 세포에 손상을 줄 수 있 다.

AAPH로 산화적 스트레스를 받은 실험동 물의 체중 변화를 살펴본 결과, normal군은 꾸준한 체중 증가를 나타냈고, BL40-NR군 및 BL40-EA군도 점차적으로 증가하는 경향 을 나타내었으나 통계적 유의성은 없었다 (Fig. 1).

인체내 대사작용을 총괄하는 장기로 肝이 대표적이다. 肝은 항상성과 건강 유지를 위 해 생체에 유해한 異物質을 무해한 것으로 바꾸는데 주된 역할을 담당한다

²¹⁾

. 肝損傷은 일반적으로 생체 조직세포의 막 구성성분인 多價不飽和脂肪酸의 과산화가 그 한 가지 원인으로 지적되고 있다

²²⁾

. 본 실험에서는 委中電鍼의 抗酸化효능을 관찰하기 위하여 실험동물의 간을 적출하여 간무게와 체중의 변화, 간기능과 관련된 혈액학적 검사, 간조 직내 산화 및 抗酸化 효소 농도, 간의 조직 학적 변화 등을 관찰하였다.

실험동물의 肝 무게를 측정하여 체중에 대한 肝 무게의 비율을 계산한 결과, control 군, holder군 및 sham-EA군에 비하여 BL40-NR군과 BL40-EA군의 간 비중이 유

의하게 감소하였다(Fig. 2). 이는 委中電鍼 자극에 의하여 간이 보호되어 간비중의 증 가를 억제한 것으로 사료된다.

각 실험군의 혈청으로부터 혈청 단백질인 albumin, total bilirubin, LDL-cholesterol, GOT 및 GPT의 농도를 측정하였다.

Albumin은 주로 간에서 합성되어 모든 생체조직, 세포의 영양단백 보급원으로 중요 하며 기타 금속이온, bilirubin, 지방산, vita- min, hormone, 약물 등 각종 성분을 결합, 운반하여 필요한 것은 세포로 운반하고, 불 필요한 것은 제거하는 역할을 담당한다

²³⁾

. 혈청 albumin은 control군, holder군에서 normal군에 비하여 유의하게 감소하였고, BL40-EA군에서는 control군 및 holder군에 비하여 증가하였다(Table 1, Fig. 3).

Bilirubin은 적혈구 중 hemoglobin에서 유 래하는 porphyrin Ⅸ가 간 또는 비장의 망 내계세포에서 효소에 의한 산화, 환원 반응 으로 생기는 화합물로 물에 불용성이므로 순환 혈액에서는 혈청 albumin과 가역적으 로 결합한다

²³⁾

. 혈청 중 bilirubin의 상승은 bilirubin이 albumin과 결합하여 간세포로 이 동하지 못하거나 glucuronic acid 포합이 비 정상이거나 담도폐쇄 등으로 인한 간 손상 시 일어난다

²⁴⁾

. Total bilirubin 농도는 con- trol군, holder군에서 total bilirubin의 농도가 유의하게 감소하였으며, BL40-NR군과 BL40-EA군에서는 controlrns과 holder군에 비하여 total bilirubin의 농도가 증가하였으 나 유의성을 나타내지는 못하였다(Table 1, Fig. 3).

LDL은 주로 간에서 말초로 cholesterol을

(12)

운반하는 지단백으로, 혈관 내피 하에서 산 화 변성을 받아 산화 LDL로 되어 scav- enger pathway라고 부르는 경로를 거쳐 세 포내 축적되어 동맥경화를 진전시키는 것으 로 이해되는 물질이다

²³⁾

. .LDL-cholesterol 생성은 normal군에 비하여 control군과 holder군에서 유의한 증가가 나타났고, Sham-EA군, BL40-NR군과 BL40-EA군에 서는 control군과 holder군에 비하여 유의한 감소가 나타났다(Table 1, Fig. 3). 따라서 이러한 결과를 통하여 委中에 대한 침자극 과 전침자극이 신체내의 산화작용을 억제하 면서 심혈관계 질병의 발생 위험을 낮추는 효과가 있다고 사료된다.

이상과 같이 BL40-EA군에서 control군 및 holder군에 비하여 혈중 albumin이 증가 하고, 혈중 LDL- cholesterol이 감소한 것은 委中電鍼에 의하여 간기능이 회복되고 산 화가 억제되었음을 의미하는 것으로 사료된 다.

혈중 GOT, GPT는 간 손상을 나타내는 지표로서 가장 널리 활용된다. GOT (glutamate oxaloacetate transminase)는 AST(aspartate aminotransferase)라고 불리 며 심근, 간, 근육, 혈구 조직에 장애가 생기 면 혈중으로 효소가 유출하여 혈중 효소활 성이 증가하고, GPT (glutamate pyruvate transminase)는 ALT (alanine amino- transferase)라고 불리는데 특히 간 장애의 예민한 검사이다

²³⁾

. GOT 농도는 normal군 에 비하여 control군에서 증가하였으나 유의 성은 없었고, BL40-NR군과 BL40-EA군에 서는 control군 및 holder군에 비해서 감소하

였다(Fig. 3). GPT 농도는 normal군에 비하 여 control군 및 holder군에서 증가하였으나 유의성은 없었고, BL40-NR군과 BL40-EA 군의 GPT농도는 control군 및 holder군에 비해 감소하였으나 유의성을 나타내지는 못 하였으며, BL40-NR군보다 BL40-EA군에서 더 많은 감소가 나타나는 것을 확인하였다 (Fig. 4). BL40-EA군에서 control군 및 holder군에 비하여 GOT, GPT 농도가 감소 한 것은 委中電鍼이 酸化作用으로 인한 肝 손상을 감소시켜 나타난 것으로 사료된다.

간에서의 抗酸化 효과를 알아보기 위해 분획한 간 조직으로부터 SOD activity, glu- tathione 농도, catalase activity 및 NO 농 도, MDA 농도를 측정하였다(Table 2).

SOD(Superoxide dismutase)는 활성산소 를 기질로 하여 과산화수소와 산소를 만드 는 효소로서, 반응성이 큰 활성산소는 일단 SOD에 의해 과산화수소가 된 후 catalase에 의해 물로 되어 무독화된다. SOD는 산호 대사과정에서 가장 먼저 생성되는 활성산소 (O

2

)를 제거시킨다는 점에서 free redical 반 응에 대한 방어 기전으로서 그 역할이 매우 큰 것으로 믿어지고 있다. SOD 활성도는 normal군에 비하여 control군에서 유의하게 감소하였으나, BL40-NR군 및 BL40-EA군 에서는 control군 및 holder군에 비하여 SOD 활성도가 유의하게 증가하였다(Table 2, Fig. 4).

Glutathione는 포유동물의 세포 내에서 가

장 풍부한 비단백질인 thiol을 지니며 트리

펩타이드(tripeptide)를 함유하고 있는 시스

테인(cysteine)이다. glutathione는 이물질성

(13)

화합물의 탈독성을 위한 반응을 촉진하며, 역시 반응산소들이나 프리라디칼의 항산화 제를 위한 반응을 촉매한다. 세포 내 환원제 로서 촉매라든가 물질대사를 포함해서 세포 내 수송이나 저장, 세포 산화 환원의 균형조 절, DNA 합성, 면역기능 및 세포 증식에서 매우 중요하다

²⁴⁾

. Glutathione는 모든 조직 에서 분포하며, 과산화수소를 무독한 물로 변환시키는 대신 자신은 산화형이 된다. 또 한 간에서는 외부로부터 온 화학물질과 결 합하여 화학물질을 무독화시키고, 최종적으 로는 mercapturic acid로 배출한다

²⁵⁾

. Glutathione 함량은 normal군에 비해서 con- trol군 및 holder군에서 유의하게 감소하였으 나, BL40-NR군과 BL40-EA군에서는 con- trol군 및 holder군에 비하여 유의하게 증가 하였다(Table 2, Fig. 4).

NO는 炎症의 化學媒介體中 하나이며, 동시에 free radical로 作用하고, 반응성이 강 한 NO

2

와 NO

3-

로 바뀔 수 있어, 병리적 혈 관확장, 세포독성, 조직손상 등 생체에 유해 한 작용을 나타내고, 염증상태에서 혈관 투 과성, 부종 등 염증반응을 촉진시키는 것으 로 알려져 있다

^25,26)

. NO 함량은 normal군에 비하여 control군에서 유의하게 증가하였으 나, BL40-NR군과 BL40-EA군에서는 con- trol군 및 holder군에 비하여 감소하였으나 유의성은 없었다(Table 2, Fig. 4).

MDA(malondiadehyde)는 다불포화지방산 이 직접적 또는 간접적으로 과산화 과정을 통해 분해되어 결과적으로 형성되는 물질로, 단백질의 제1차 아미노 그룹과 격렬하게 반 응할 수 있기 때문에 세포막에 결합된 효소

의 활성도를 떨어뜨리거나 지질층의 단단한 견고성을 증가시킨다. 또한 노쇠함에 따라 많은 호르몬을 수용, 복합체의 활성도를 떨 어뜨린다

²⁴⁾

. 세포막의 인지질은 free radical 의 공격에 의해서 oxygen centered lipid peroxy radical을 거쳐 carbin centered lipid endoperoxy radical 및 lipid endoperoxide로 된 후, MDA를 생성하게 되므로 MDA는 지질과산화의 정도를 측정하는 지표가 되며, 지질과산화는 산화적 스트레스의 지표로 널 리 사용되고 있다. MDA(malondialdehyde) 함량은 normal군에 비하여 control군과 holder군에서 유의하게 감소하였고, holder 군, Sham-EA군, BL40-NA군 및 BL40-EA군 에서는 control군 및 holder군에 비하여 증가 하였으나 유의성은 없었다(Table 2, Fig. 4).

Catalase는 free radical에 의한 세포 독성 시 초기에 반응하는 중요한 抗酸化 효소로 과산화수소를 분해함으로써 과산화수소 증 가에 따른 조직 손상을 방지하는 효과가 있 으며, 여러 장기에서 다양하게 존재하지만 신장과 간장에서 활성도가 특히 높다

²⁷⁾

. Catalase 농도는 normal군에 비하여 control 군에서 유의하게 감소하였으며, BL40-NR군 과 BL40-EA군에서는 control군에 비하여 유의하게 증가하였다(Table 2, Fig. 4).

BL40-EA군에서 control군에 비하여 SOD,

Glutathione, catalase가 증가한 것은 委中

電鍼이 抗酸化 작용을 하는 이들 酵素들의

분비를 촉진하여 나타난 것으로 思料되며,

BL40-EA군에서 control군 및 holder군에 비

하여 NO가 감소한 것은 委中電鍼이 산화

적 스트레스를 경감시킴으로써 나타난 것으

(14)

로 思料된다. 즉, 위중전침은 간에서 항산화 효능을 가지며, 이는 SOD, GSH, catalase의 증가 및 NO의 감소와 관련이 있고, MDA 의 생성에는 별다른 영향을 미치지 못하는 것으로 추정된다.

委中電鍼의 抗酸化 작용이 의한 간 조직 에 미치는 영향을 확인하기 위하여 실험동 물의 간 조직을 염색하여 관찰한 결과, nor- mal군에 비하여 control군 및 holder군의 간 조직의 세포 조밀도가 저하된 것을 확인하 였으며, BL40-NR군과 BL40-EA군에서 조 직의 조밀도는 normal군과 유사하게 유지되 었다(Fig. 5). 이는 委中電鍼이 肝의 구조적 보호에도 유효함을 나타낸 것으로 思料된다.

Sham-EA군의 경우 대부분의 검사 항목 에서 BL40-EA군과 같은 경향의 결과를 나 타내었으나 그 변화의 정도가 매우 약하였 으며, BL40-NR군 역시 대부분의 검사항목 에서 委中電鍼과 같은 경향의 결과를 나타 내었으나 그 抗酸化 효과는 BL40-EA군에서 더욱 강하게 나타났다. 따라서 委中電鍼은 委中의 혈위적 특성과 電鍼의 물리적 자극 이 상승작용을 일으켜 抗酸化效能을 나타 내는 것으로 사료된다.

이상으로 委中電鍼이 抗酸化에 미치는 영향을 체중 및 간 비중, 혈청 albumin, to- tal bilirubin, LDL-cholesterol, GOT 및 GOT 농도, 간 조직으로부터 SOD, gluta- thione, catalase, NO 및 MDA 농도 등을 측 정하고, 조직학적 검사를 통하여 분석해본 결과, 委中電鍼의 抗酸化에 대한 효과를 확 인할 수 있었으며, 향후 임상적 활용을 위해 서는 보다 많은 연구가 필요할 것으로 사려

된다.

Ⅴ. 결 론

Rat을 대상으로 委中電鍼이 생체내 抗酸化 작용에 미치는 영향을 알아보기 위하여 rat의 체중, 간비중, blood chemistry, 간 조 직내 SOD, glutathione, catalase, NO, MDA 함량, 조직학적 변화 등을 관찰한 결과, 다 음과 같은 결론을 얻었다.

1. BL40-EA군에서의 간비중은 control군, holder군 및 sham-EA군에 비해 유의하 게 감소하였다.

2. BL40-EA군은 control군 및 holder군에 비 하여 혈청 albumin 농도는 유의하게 증 가하였고, LDL cholesterol과 GOT는 유 의하게 감소하였다.

3. BL40-EA군에서 SOD 활성도, Catalase 함량은 control군 및 holder군에 비하여 유의성 있게 증가하였다.

4. BL40-EA군은 control군 및 holder군에 비 하여 간조직의 세포 조밀도가 normal군 과 유사하게 유지되었다.

이상의 결과를 바탕으로 委中電鍼자극은 생체내 抗酸化 효과에 유의한 것으로 사료 되며 향후 이에 대한 지속적 연구와 임상적 응용이 필요하다고 사료된다.

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