바이오인

핵심내용

한방 전침 혈관성 치매 치료 메커니즘 규명
- 혈관성 치매의 인지기능 개선 효과, 치료의 새로운 가능성 제시 -

□ 뇌의 혈관장애로 인해 뇌 조직이 손상되어 발생하는 혈관성 치매는  65세 이상 고령에서 나타날 수 있는 흔한 질환 중 하나이다. 혈관성 치매를 한방으로 치료할 수 있는 새로운 가능성이 제시되었다.

□ 한국연구재단은 미래창조과학부 기초연구사업(개인연구), 선도연구센터지원사업의 지원을 받은 최병태 교수(부산대) 연구팀이 한방 전침*치료가 혈관성 치매의 인지기능 개선에 효과를 나타냈다고 밝혔다.
     * 전침: 전통적인 한의학적 침의 원리에 현대적인 전기요법을 통합한 한방치료법

□ 연구팀은 마우스 혈관성 치매모델을 이용하여 한방에서 뇌혈관 질환에 널리 쓰이는 백회**와 대추*** 두 혈자리를 전침으로 자극하였을 때 뇌혈류 저하로 인한 심각한 인지기능 저하가 회복되었다고 설명했다.
     ** 백회 : 코-정수리-목뼈를 잇는 정중선과 양쪽 귀의 가장 높은 부위를 잇는 선의 교차점에 있는 혈자리 
     *** 대추: 등의 정중선에서 일곱 번째 목뼈 아래에 있는 혈자리   

□ 전침을 시행한 결과, 희소돌기아교 전구세포****의 증식 활성과 함께 희소돌기아교세포*****로의 분화가 촉진되어 혈관성 치매의 인지기능 저하의 주요 요인인 뇌의 백색질****** 손상이 완화되었다.
     **** 희소돌기아교 전구세포: 희소돌기아교세포로 증식 분화할 수 있는 세포 
     ***** 희소돌기아교세포: 신경섬유를 둘러싸는 일종의 절연체인 말이집을 형성하는 세포
     ****** 백색질 : 뇌와 척수에서 말이집신경섬유로 구성되어 육안적으로 백색으로 보이는 부분 

□ 또한 생장인자*******의 유전자 발현이 높아졌는데, 특히 뉴로트로핀4/5********가 티로신인산화수용체B*********와 함께 증가하는 것을 통해 이 두 물질이 뇌의 백색질 손상을 회복하는데 주된 작용을 하는 것을 밝혔다.
     ******* 생장인자(growth factor): 세포분열이나 생장 및 분화를 촉진하는 폴리펩티드의 총칭
     ******** 뉴로트로핀(neurotrophin)-4/5: 신경계통의 세포집단에 영향을 주는 신경생장인자의 한 종류
     ********* 티로신인산화수용체 B(tyrosine receptor kinase B): 신경생장인자의 활성을 나타내는 수용체의 한 종류

□ 최병태 교수는 “이 연구 성과는 전침에 의한 혈관성 치매 치료의 가능성과 생장인자를 매개로 한 메커니즘을 밝힌 것이다. 최소의 침습으로 혈관성 치매 치료의 가능성을 높여 보다 안전하고, 비용을 절감하는 새로운 치매 치료의 대안이 될 것으로 기대된다.”라고 연구의 의의를 설명했다.

□ 이 연구성과는 네이처(Nature) 자매지인 사이언티픽 리포트 6월 28일자에 게재되었다.

논문의 주요 내용은 다음과 같다.

□ 논문명, 저자정보

   - 논문명 : Electroacupuncture ameliorates memory impairments by enhancing oligodendrocyte regeneration in a mouse model of prolonged cerebral hypoperfusion.

   - 저자 정보 : 최병태(교신저자, 부산대), 안성민(제1저자, 부산대), 김유리(공동저자, 부산대), 김하늬(공동저자, 부산대), 신용일(공동저자, 부산대), 신화경(공동저자, 부산대)

□ 논문의 주요 내용

 1. 연구의 필요성
   ○ 뇌혈관 질환에 의한 뇌손상으로 발생하는 혈관성치매(vascular dementia)는 알츠하이머치매 다음으로 흔한 치매질환으로 환자와 가족 구성원들의 삶의 질을 떨어뜨리며 장기적 치료에 따른 큰 사회경제적인 부담요인이 됨.
   ○ 혈관성치매는 작은 뇌혈관의 병변으로 인한 뇌의 백색질 손상이 인지기능을 저하시키는 것임. 이에 대한 치료적 접근 중 하나는 뇌에 존재하는 희소돌기아교 전구세포(oligodendrocyte precursor cell)의 증식을 통해 보다 많은 희소돌기아교세포(oligodendrocyte)로 분화시켜 백색질의 손상을 회복하는 것임.
   ○ 전통적인 침의 원리에 현대적인 전기요법을 통합한 한방치료법인 전침치료의 혈관성치매에 대한 인지기능개선과 메커니즘을 살펴봄으로써 서양의학적 치매치료법과 조화되는 한방치료기술을 도출할 필요가 있음.

 2. 연구내용
   ○ 한방 전침치료는 혈관성치매에 의한 인지기능 저하를 현저히 회복시키며 이는 성장인자 중 특히 뉴로트로핀-4/5 및 이의 수용체인 티로신인산화수용체 B의 신호전달을 통해 희소돌기아교세포의 재생을 촉진시킴으로서 뇌백색질 손상을 회복시켜 인지기능을 개선시키는 것을 확인하였음.
   ○ 전침치료는 뇌혈류 저하로 인한 혈관성치매의 심각한 공간기억 및 단기기억 등 인지기능 저하를 현저히 개선시켜 주었음. 이는 희소돌기아교 전구세포의 증식활성과 함께 희소돌기아교세포로의 분화를 촉진하여 뇌의 백색질 손상회복을 통해 일어났음.
   ○ 전침치료에 대한 생장인자(growth factor) 유전자 발현을 보면 83종의 성장인자 중 11개 유전자 발현이 증폭되었으며 특히 3종의 유전자(Figf, Mdk, NT4/5) 발현이 현저하였음. 이 중 뉴로트로핀-4/5(neurotrophin-4/5)의 발현은 그 수용체인 티로신인산화수용체 B(tyrosine receptor kinase B)와 함께 현저히 증가하였음.    

3. 연구 성과
   ○ 전침치료가 뉴로트로핀-4/5 및 그 수용체인 티로신인산화수용체 B의 신호전달을 통해 희소돌기아교세포의 재생을 촉진시켜 뇌백색질 손상을 회복시킴으로써 인지기능을 개선시키는 메커니즘을 밝힘.
   ○ 한방에서 뇌혈관 질환에 널리 사용되는 전침치료가 노령화에 의해 증가하는 혈관성 치매를 개선할 수 있음을 과학적으로 입증하였음. 혈관성치매에 대한 생장인자를 매개로 한 메커니즘 연구를 최초로 확인함으로써 임상적 적용에 대한 근거를 마련하였음. 
   ○ 혈관성 치매에 대한 전침치료의 임상적 적용은 현재 사회적 문제로 대두되는 혈관성 치매와 같은 불건강한 노화의 문제를 해결하는 새로운 대안이 될 것임.
   ○ 침구요법은 타 치료요법에 비하여 인체에 대한 최소한의 침습만으로 효과를 발휘하여 안정이 뛰어날 뿐 아니라 비용 대비 효과 또한 높아 노화질환에 대한 의료비 상승에 대한 하나의 대안이 될 수 있을 것임.

상세내용

연 구 결 과  개 요

 1. 연구배경
  ㅇ 급격한 노령화로 인해 무병장수(無病長壽)로 표현할 수 있는 건강노화는 의학계의 중요 연구 대상임. 뇌혈관 질환은 한국인 사망원인 2위로 심각한 후유증 및 장애로 인하여 환자와 가족 구성원들의 삶의 질을 떨어뜨리며 장기적 치료에 따른 큰 사회경제적인 부담요인이 됨.
  ㅇ 뇌혈관 질환에 의한 뇌손상으로 발생하는 혈관성 치매(vascular dementia)는 알츠하이머치매 다음으로 흔한 치매질환임. 신경병리학적으로 혈관성치매는 지속적인 뇌혈류 저하가 뇌의 백색질* 손상을 초래하는 것이 주된 원인임. 즉 작은 뇌혈관의 병변으로 인한 백색질 손상이 인지기능을 저하시키는 것임.
          * 백색질 :뇌와 척수에서 말이집신경섬유로 구성되어 육안적으로 백색으로 보이는 부분
  ㅇ 백색질 손상에 대한 치료적인 접근 중 하나가 뇌에 존재하는 희소돌기아교 전구세포(oligodendrocyte precursor cell)를 증식시켜 보다 많은 희소돌기아교세포(oligodendrocyte)를 형성함으로서 백색질의 손상을 회복하는 것임.
  ㅇ 전침(electroacupuncture)은 전통적인 한의학적 침의 원리에 현대적인 전기요법을 통합한 한방치료법으로 뇌혈관질환 특히 뇌졸중 및 뇌졸중재활 등에도 널리 사용되고 있음. 이 연구는 혈관성 치매에 한방 전침치료의 메커니즘 규명과 적용근거를 마련함으로써 서양의학적 치매치료법과 조화되는 한방치료기술을 도출하는데 목적이 있음.

 2. 연구내용
  ㅇ 마우스(C57BL/6)의 온목동맥*을 0.18mm 마이크로코일을 장착하여 협착시킴으로써 지속적인 뇌혈류 흐름의 저하로 인한 혈관성치매 동물모델을 제작하였음. 혈관성치매 모델에 한방에서 뇌혈관 질환에 널리 쓰이는 백회와 대추 두 혈자리를 전침(2 Hz, 2V)으로 자극하였음. 
          * 온목동맥 : 대동맥활에서 기시하는 동맥으로 머리 및 뇌부위에 혈액을 공급하는 혈관
          * 백회 : 코-정수리-목뼈를 잇는 정중선과 양쪽 귀의 가장 높은 부위를 잇는 선의 교차점에 있는 혈자리
          * 대추 혈자리 : 등의 정중선에서 일곱 번째 목뼈 아래에 있는 혈자리 

  ㅇ 뇌혈류 저하로 인해 심각한 공간기억 및 단기기억 등 인지기능 저하를 나타내었으나 전침치료는 이러한 인지기능 저하를 현저히 회복시켜 주었음. 전침치료에 의한 뇌의 백색질 손상도 수초염기성단백질*(myelin basic protein)의 증가를 통해 나타났으며, 이는 희소돌기아교 전구세포의 증식활성과 더불어 희소돌기아교세포로의 분화 촉진을 동반하여 일어났음.
          * 수초염기성단백질 : 중추신경계의 말이집을 구성하는 단백질
  ㅇ 전침치료에 대한 생장인자(growth factor) 유전자 발현을 살펴 본 결과, 83종의 성장인자 중 11개 유전자 발현이 증폭되었으며 특히 3종의 유전자발현이(Figf, Mdk, NT4/5) 현저하였음. 이중 뉴로트로핀-4/5(neurotrophin-4/5)의 발현은 이에 대한 수용체인 티로신인산화수용체 B(tyrosine receptor kinase B)와 함께 현저히 증가하였음.
  ㅇ 전침에 의한 생장인자 특히 뉴로트로핀-4/5 및 수용체의 발현 증가는 혈관성치매의 인지기능 개선에 대한 전침의 효능에 이들 생장인자가 관여함을 알 수 있음.
  ㅇ 전침치료에 대한 뉴로트로핀-4/5에 대한 관련성을 선택적인 티로신인산화수용체 B의 길항물질인 ANA-12를 이용하여 재차 검정하였음. 나아가 전침치료는 뉴로트로핀-4/5의 하위 세포신호물질(CREB)의 활성도 함께 증가시켜 주었음.
  ㅇ 이상의 결과로 혈관성 치매에서 전침치료가 뉴로트로핀-4/5 및 이의 수용체인 티로신인산화수용체 B의 신호전달을 통해 희소돌기아교세포의 재생을 촉진시켜 뇌백색질 손상을 회복시킴으로서 인지기능을 향상시키는 것을 알 수 있었음.  

3. 기대효과
  ㅇ 한의학은 노화와 관련된 다양한 질환에 대하여 치료하여 왔으나, 한방치료법의 과학성에 대한 연구는 매우 부족하며 노화질환에 대한 접근이 매우 제한되어 있음. 이 연구 결과는 전침에 의한 혈관성 치매에 대한 치료 가능성 및 생장인자를 매개로 한 메커니즘 연구를 최초로 확인한 것임. 한의학에서 뇌혈관 질환에도 널리 사용되는 전침치료가 노령화에 의해 증가하는 혈관성치매를 개선할 수 있음을 과학적으로 입증함으로써 임상적 적용근거를 마련하였음.
  ㅇ 혈관성 치매에 대한 전침치료의 임상적 적용은 현재 사회적 문제로 대두되는 혈관성치매와 같은 불건강한 노화의 문제를 해결하는 새로운 대안이 될 것임. 특히 침구요법은 타 치료요법에 비하여 인체에 대한 최소한의 침습만으로 효과를 발휘함으로써 안전성이 높을 뿐만 아니라 비용 대비 효과 또한 높음. 따라서 전침치료는 혈관성 치매와 같은 노화질환에 대한 의료비 상승에 대한 하나의 대안이 될 수 있을 것임.

★ 연구 이야기 ★

□ 연구를 시작한 계기나 배경은?

한방치료인 전침은 뇌혈관질환 특히 뇌졸중이나 뇌졸중재활 등 다양한 뇌질환에 적용되고 있으나 정확한 생의학적 기전 연구는 미비하다. 현대 노령화에 의해 심각해지는 치매 특히 한국인에서 호발되는 혈관성치매에 대한 전침치료의 인지기능개선 가능성과 기전을 밝히는 것은 서양의학적 치매치료법과 조화되는 한방치료기술을 도출하는 출발점이 되기 때문이다.

□ 연구 전개 과정에 대한 소개

온목동맥에 마이크로코일을 장착한 혈관성치매 동물모델을 사용하여 희소돌기아교 전구세포의 증식활성과 더불어 희소돌기아교세포로의 분화를 촉진을 함으로서 뇌의 백색질 손상을 완화시킴을 밝혔다. 특히 다양한 생장인자 중 뉴로트로핀-4/5(neurotrophin-4/5)과 그 수용체인 티로신인산화수용체 B(tyrosine receptor kinase B)를 통해 희소돌기아교세포의 재생을 촉진시켜 뇌백색질 손상을 회복시킴으로서 인지기능을 향상시키는 기전을 밝혔다.

□ 연구하면서 어려웠던 점이나 장애요소가 있었다면 무엇인지? 어떻게 극복(해결)하였는지?

실험 중 체표의 특정 혈자리를 자극하는 전침치료는 중추신경계에 있어 일정한 경로를 통해 기능을 나타내는 것이 아니라 다양한 경로를 통해 기능을 발현함을 유추할 수 있어 이에 관여하는 주요한 경로를 잡아내는데 어려움이 있었다.

□ 이번 성과, 무엇이 다른가?

한의학에서 뇌혈관 질환에도 널리 사용되는 전침치료가 노령화에 의해 증가하는 혈관성 치매를 개선할 수 있음을 과학적으로 입증하였다. 이는 전침에 의한 혈관성치매에 대한 치료 가능성 및 생장인자를 매개로 한 기전연구를 최초로 확인한 것이다.

□ 꼭 이루고 싶은 목표와, 향후 연구계획은?

침은 다양한 질환에 적용되고 있으나 메커니즘 설명은 아직 경락학설 등 한의학적 원리에 따른 설명에 치중하고 있다. 한의학의 경락학설을 대신할 수 있는 생의학적으로 설명할 수 있는 신경전달물질이나 경로를 밝히고 싶다.

□ 기타 특별한 에피소드가 있었다면?

전침 메커니즘의 다양한 경로를 통한 기능 발현은 많은 일에 얽혀 사는 우리의 인생을 보는 듯하다.

...................(계속)

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