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The Effect of CV12, ST25, ST36 Acupuncture in General Diet and High Fat Diet Rat
고지방식이 및 일반식이 백서에 대한 중완ㆍ천추ㆍ족삼리 침자의 유효성 검증
Korean J Acupunct 2023;40:109-127
Published online September 27, 2023;  https://doi.org/10.14406/acu.2023.015
© 2023 Society for Meridian and Acupoint.

Kyeong-Soo Kim1* , Myeong-Hun Kim1* , Jae-Uk Sul1 , Eun-Ju Kim2 , Hong-Seok Son2 , Chang-Su Na1
김경수1*ㆍ김명훈1*ㆍ설재욱1ㆍ김은주2ㆍ손홍석2ㆍ나창수1

1Department of Korean Medicine, College of Korean Medicine, Dongshin University,
2Department of Biotechnology, Korea University
1동신대학교 한의과대학 한의학과, 2고려대학교 식품공학과
Correspondence to: Chang-Su Na
Department of Korean Medicine, College of Korean Medicine, Dongshin University, 120-9 Dongsindae-gil, Naju 58245, Korea
Tel: +82-61-330-3522, Fax: +82-61-330-3519, E-mail: nakugi@hanmail.net
Hong-Seok Son
Department of Biotechnology, Korea University, 145 Anam-ro, Seongbuk-gu, Seoul 02841, Korea
Tel: +82-2-3290-3053, Fax: +82-2-3290-3040, E-mail: sonhs@korea.ac.kr
*These authors contributed equally to this work.
This research was supported by the Dongshin University research grants. This work was supported by the National Research Foundation of Korea (NRF) funded by the Ministry of Science and ICT (MSIT) (NRF-2020R1A2C2009926).
Received August 28, 2023; Revised September 15, 2023; Accepted September 19, 2023.
This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract
Objectives : It was conducted to experimentally analyze the effects of acupuncture treatment at CV12, ST25, and ST36 on weight, FBCS, fat metabolism, microbiome, and metabolome changes in the general diet rat and the high-fat diet rat.
Methods : It was classified into four groups: general diet & non-treatment group (ND), general diet & acupuncture treatment group (ND+AT), high-fat diet & non-treatment group (HFD), and high-fat diet & acupuncture treatment group (HFD-AT). After acupuncture treatment was performed on CV12, ST25, and ST36, changes in body weight, FBCS, fat metabolism, microbiome, and metabolome were analyzed.
Results : Compared to the ND group, acupuncture treatment performed on CV12, ST25, and ST36 in the ND+AT group had no significant effect. Compared to the HFD group, CV12, ST25, and ST36 acupuncture in the HFD+AT group reduced weight, fat weight, inflammatory cytokine IL-6 expression, and lipid droplet accumulation in liver tissue. Acupuncture can promote fat metabolism and relieve inflammatory conditions. Differences in diversity between ND and HFD groups were clear in changes in microbiome, fecal metabolites, and serum metabolites. As a result of some microbiome and metabolites involved in fat decomposition, intestinal lipid absorption, and blood lipid concentration control, such as Intestinimonas, Ruminococcus 1, pyroglutamic acid, tryptophan, and inositol, it was observed that the acupuncture treatment effect was evident in the disease-induced imbalance.
Conclusions : Acupuncture treatment performed on CV12, ST25, ST36 clearly observed various regulatory actions on obesity induced by high-fat diet, confirming that the action of acupuncture treatment mainly plays a role in controlling an unbalanced state.
Keywords: general diet, high fat diet, fat metabolism, microbiome & metabolome, acupuncture treatment at CV12ㆍST25ㆍST36
서 론

침치료의 작용은 불균형된 상태를 균형의 상태로 회복시키는 것이다. ≪靈樞∙根結≫에 “用鍼之要, 在于知調陰與陽, 調陰與陽, 精氣乃光, 合形與氣, 使神內藏”이라 하였듯이 침치료는 음양의 편승과 편쇠를 조절할 수 있는 조화음양에 있음을 강조하고 있다. 침치료는 불균형된 상태, 즉 질환이 유발된 상태를 조절할 수 있는 작용이 발휘된다고 볼 수 있는데1), 비만과 같은 여러 만성질환에 대하여 특별히 효과적임이 보고되고 있다2,3).

비만(obesity)은 에너지 섭취량이 소비량을 초과하면서 에너지 과잉으로 체내 지방 조직이 과도하게 축적된 상태를 의미하며, 유전, 식습관, 환경적 요인 등으로 인해 흔하게 발생한다. 현대인의 식생활과 생활 환경의 변화로 인해 비만의 발병률은 증가하는 추세로 고지혈증, 당뇨병, 고혈압, 심혈관 질환 및 여러 가지 심각한 합병증을 유도하는 만성질환으로 알려져 있다4,5). 비만은 전염증성 사이토카인 TNF-a, IL-6 등과 아디포카인의 수준이 비정상적인 상태로 발현되어 혈관 기능 장애를 일으키며, 산화질소 감소 및 활성산소 증가로 산화 스트레스를 유발하게 된다6,7).

그런데, 비만에 의해 발생하는 이러한 위험 요인들이 장내미생물의 균형에 따라 조절될 수 있다는 최근 연구8) 보고로 인해 비만 예방 및 치료, 관리에 있어서 장내미생물이 주목받고 있다9). 기존의 연구들은 주로 약물의 섭취를 통한 장내미생물의 변화를 관찰한 것들이었으며, 비만 침치료법에 따른 장내미생물의 변화를 검증한 연구는 없었다.

비만의 침치료법에 관련된 선행연구에서 치료 경혈로 허증의 경우 신수(腎兪; BL20), 족삼리(足三里; ST36), 관원(關元; CV4), 음릉천(陰陵泉; SP9) 등을, 실증의 경우 합곡(合谷; LI4), 중완(中脘; CV12), 천추(天樞; ST25), 음릉천(陰陵泉; SP9) 등을 적용하였으며, 허실에 구분없이 주요하게 다용되는 혈위는 중완(中脘; CV12), 천추(天樞; ST25), 족삼리(足三里; ST36), 음릉천(陰陵泉; SP9) 등이었다3).

이에 본 연구에서는 정상 상태와 질환 상태에서의 침치료 효과를 비교 관찰하기 위하여 일반식이의 백서와 고지방식이의 비만 백서에게 천추(ST25)∙중완(CV12)∙족삼리(ST36)에 침치료를 시행한 후 생체 내 대사기능 조절에 미치는 영향을 체중 외형 지표, 지방 대사 지표 및 장내미생물, 대사산물의 변화를 통하여 분석하였으며, 다음과 같은 지견을 얻었기에 보고하는 바이다.

재료 및 방법

1. 실험 재료

1) 실험동물: 체중이 약 210∼240 g인 Sprague Dawley계의 6주령 백서(Samtako Bio Korea, Osan, Korea)를 사용하였다. 실내온도 23±1℃, 습도 40∼60%를 유지한 항온·항습 환경의 사육장 내에서 12시간의 light/dark cycle 하에 실험을 진행하였다. 사료와 물은 자율 섭식으로 충분히 공급하였으며 1주일간 실험실 환경에 적응시킨 후 실험에 사용하였다. 본 연구는 동신대학교 동물윤리심의위원회의 승인(No.DSU2020-02-03)을 받아 실험을 진행하였다.

2) 사료: 실험동물의 일반 식이는 고형사료(Pellet, Samyang, Korea)를 사용하였으며, 비만 유도를 위한 고지방식이는 Rodent Diet With 60 kcal% Fat (Research Diets. USA)을 사용하였다. 고지방식이 사료의 구성은 protein (20%), fat (60%), carbohydrate (20%)이며, 칼로리 구성은 casein 800 kcal/g, L-cystine 12 kcal/g, maltodextrin 500 kcal/g, sucrose 275.2 kcal/g, soybean oil 225 kcal/g, lard 2,205 kcal/g, vitamin mix 40 kcal/g로 총 4.057 kcal/g이었다.

3) 침(acupuncture): 스프링형 스테인레스 재질의 0.25 mm× 15 mm 일회용 호침(Dongbang, Korea)을 침 치료에 사용하였다.

4) H-E Stain: 간조직의 병리학적인 관찰을 위한 조직 염색은 H&E stain을 시행하였으며, 시약은 Hematoxylin (Sigma, St.Louis, MO, USA), Eosin Y solution (Sigma, St.Louis, MO, USA)를 사용하였다.

2. 실험 방법

1) 군 분리: 모든 실험군은 적응 동안의 평균 체중을 고려하여 무작위 배정하는 방식으로 분리하였으며 일반식이 무처치군(ND, n=6), 일반식이 경혈 침치료군(ND+AT, n=6), 고지방식이 비만 유도 무처치군(HFD, n=6), 고지방식이 비만 유도 경혈 침치료군(HFD-AT, n=6)의 4개의 군으로 분류하였다(Table 1, Fig. 1).

Classification of group names, inducements, and treatment

Group name Inducement and treatment
ND Normal general diet
ND-AT Normal general diet+acupoint acupuncture treatment
HFD High fat diet
HFD-AT High fat diet+acupoint acupuncture treatment

Fig. 1. Study design and time line of the experiment.

2) 침치료 혈위 및 방법: 침치료는 Isoflurane (Hana Pharm, Hwaseong, Korea) 2.5%에 80% O2로 흡입 마취 유도 하에 쥐를 눕힌 상태에서 침치료가 시행된 2개의 군(ND+AT, HFD+AT)에 시행되었으며, 실험 8주 차부터 5주간 2일에 1회씩 총 15회 진행되었다. 경혈 침치료 혈위는 천추(ST25)∙중완(CV12)∙족삼리(ST36)를 선정하였으며, 각 혈위의 인체에 상응하는 부위에 취혈하였다. 즉, 천추(ST25)는 배꼽(umbilicus) 외방으로 사분면의 1/4처에서 양측 혈위를 취하였고, 중완(CV12)은 배꼽과 흉골검상돌기 결합처(xiphisternal junction) 사이의 중점에 취하였으며, 족삼리(ST36)는 뒷다리(hind limb)의 경골 조면(tibial tuberosity)과 비골두(fibular head)를 두 꼭지점으로 하여 삼각형으로 나타내었을 시 형성되는 나머지 꼭지점에서 양측 혈위를 취하였다. 침자는 각 혈위별로 피하의 근층에 도달할 정도의 깊이로 시술하였으며, 침자 후 염전(捻轉) 수기법을 긴삽(緊澁)한 상태까지 시행하여 득기(得氣)가 이루어질 수 있도록 하였다. 유침(留鍼) 시간은 인체에서 영위(營衛)가 1회 순행하는 시간인 28분으로 시행되고 있는 것을 기준으로 본 연구에서는 백서에 대하여 이의 약 1/3에 해당하는 10분으로 설정하여 적용하였다.

3) 식이 섭취량, 체중 측정: 총 실험 기간인 12주 동안 백서의 체중과 식이 섭취량을 매주 1회씩 측정하여 변화를 관찰하였다.

4) FBCS (fat body condition score) 측정: FBCS는 fat body condition score로 실험에 사용된 백서의 상태를 육안으로 관찰하여 점수(index)로 표현한 것이다. 백서의 몸집 상태, 털 상태, 분변 상태의 변화를 매주 1회씩 관찰하였다(Table 2-4).

Body condition score in HFD model


Physical appearance score in HFD model

Score Condition
1 Normal. Well-groomed. Smooth and silky coat.
2 Not well groomed. Unkempt appearance.
3 Rough or oily hair coat
4 Very rough or greasy hair coat (=separated into rows)

Stool condition score in HFD model

Score Condition
0 Normal. Forms pellet with moist and retains its shape
1 Moisture deficiency
2 Hard and dry state with no moisture inside


5) 지방 무게 측정: 백서를 희생한 후 적출한 부고환 지방(epididymal adipose tissue, EAT)을 사용하여 무게를 측정하였다.

6) RNA의 분리와 역전사 중합 연쇄(RT-PCR)

(1) RNA의 분리: RNA 분리는 Liver 조직(20 mg) 및 Brain 조직(20 mg)에 1 ml TRIzol Reagent 시약(Life Technologies, Carlsbad, CA, USA)을 넣고 균질기(Precellys 24, Bertin Tech-nologies, Montigny-le-Bretonneux, France)에서 homogenization을 거친 균질액에 200 μl chloroform (Sigma, St.Louis, MO, USA)을 첨가하여 15초간 잘 흔들어 혼합하였다. 이후 실온에서 5분 방치하고 세포 잔유물 제거를 위하여 원심분리기(Centrifuge 5415 R, Eppendorf, Hamburg, Germany)로 4℃, 13,500 rpm에서 15분간 원심분리하였다.

이어서 상층액을 분리해 500 μl Isoprpanol (Sigma, St.Louis, MO, USA)을 첨가하여 실온에서 10분 방치한 후 4℃, 13,500 rpm에서 10분간 원심분리하였다. 원심분리를 통해 얻은 RNA pellet에 냉장 보관된 70% 에탄올과 diethyl pyrocarbonate (DEPC)를 넣고 4℃, 7,500 rpm에서 5분 원심분리하여 pellet을 분리하고, 남은 에탄올은 실온에서 5분 방치해 증발시킨 다음 DEPC 처리한 물에 녹여 분광광도계(Eppendorf BioPhotometer D30, Eppendorf, Hamburg, Germany)의 OD260 값을 통해 RNA의 순도와 농도를 측정하였다.

(2) cDNA synthesis: 추출한 total RNA 5 μg을 2.5 μl Oligo dT, DEPC 처리된 물과 RT PreMix (Bioneer, Daejeon, Korea)에 넣어 Mastercycler gradient (Eppendorf, Hamburg, Germany)를 이용하여 cDNA를 50 μl 합성한 후 중합효소연쇄반응(PCR) 증폭을 위한 template DNA로 사용하였다. RT (Reverse transcription) temperature cycle에선 42℃에서 1시간 cDNA synthesis하고 94℃에서 5분간 denature한 후 4℃에서 5분간 cooling하는 단계를 거쳤다.

(3)qPCR (quantitative real-time polymerase chain reaction) analysis: SB-Green qPCR Master Mix (LeGene Biosciences, San Diego, CA, USA)를 사용하여 CFX connect optics module (Bio-Rad Laboratories, Singapore) 기기를 통해 증폭하였다. PCR 반응은 Pre-denaturation 95℃ 2분 과정과 Denaturation 95℃ 50초 과정을 거쳐 시행하였으며, 각각의 유전자의 Tm (℃)은 annealing 30초와 extension 72℃ 30초의 과정이었는데 45 cycle 동안 반복 수행하였다. 각 유전자의 발현량을 GAPDH (glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)의 상대적 발현량으로 보정하여 2-△△Cq 방법을 이용하여 산출하였다.

Real-time PCR에 사용된 primer는 Bioneer에서 합성하였으며, 염기 서열 정보는 다음과 같다(Table 5).

List of primer sequences

Gene name Forward/reverse Primer sequence
GAPDH Forward 5’-CATCAAGAAGGTGGTGAAGC-3’
Reverse 5’-CCTGTTGCTGTAGCCGTATT-3’
PPAR-α Forward 5’-GGAGAACTTACTGTGAACAGGC-3’
Reverse 5’-GGAGGGAACCCTCAGCCAT-3’
PPAR-γ Forward 5’-CAGTATGCGTCCTCGGTCAG-3’
Reverse 5’-TCCACTGGGCAATCACAGAC-3’
TRPV1 Forward 5’-AGATGGGCATCTATGCTGTC-3’
Reverse 5’-TTCTTCCCATCCTCAATCAG-3’
IL-6 Forward 5’-CCACCAGGAACGAAAGTCAAC-3’
Reverse 5’-CTTGCGGAGAGAAACTTCATAGC-3’


7) 대사산물 분석

(1) 시료 전처리: HFD로 유도된 비만에 따른 대사산물 변화를 확인하기 위해 혈청을 분석에 사용하였으며, 혈청의 gas chromatography mass spectrometry (GC/MS) 분석에 앞서 sample 전처리을 위해 Mastrangelo 등의 연구방법10)을 참고하였다. 간단히 말해, 300 μl의 cold methanol을 100 μl의 혈청 시료에 첨가한 후, 원심분리(14,000 rpm, 4℃, 15 min)하여 상등액을 실험에 사용하였고, 혈청의 상등액(100 μl)은 methoxymation과 trimethylilylation 과정을 거쳐 GC/MS에 주입되었으며, GC/MS 분석 중 발생하는 실험 오차를 최소화하기 위해 무작위 순서로 분석을 진행하였다.

(2)GC/MS 분석: 유도체화된 샘플은 GC/MS (QP2020, Shimadzu, Kyoto, Japan)를 사용하였으며 RTx-5MS fused silica capillary column (30 m×0.25 mm ID, J&W Scientific, Folsom, CA, USA)을 장착하여 분석하였다. 전면 입구 온도는 230℃였다. Column 온도는 80℃에서 2분 동안 등온으로 유지한 다음 15℃/min으로 330℃까지 올리고 6분 동안 등온으로 유지하였다. 이송 라인과 이온화 소스의 온도는 각각 250℃와 200℃였으며 이온화는 70 eV 전자빔으로 시행하였다. Column을 통과하는 헬륨 가스 유속은 1 ml/min이었고, 초당 20회 scan이 85-500 m/z의 질량 범위에 걸쳐 기록하였다. 크로마토그램과 질량 스펙트럼은 Shimadzu GC 솔루션(Shimadzu, Kyoto, Japan)을 사용하여 획득하였다.

(3) GC/MS Data 처리 및 분석: GC/MS data는 Shimadzu GC/MS 실행 후 분석 과정에서 netCDF 형식 파일로 변환되었고 피크 검출 및 정렬을 위해 MetAlign software로 처리하였다. 피크 식별 및 예측을 위해 결과 데이터(CSV 형식 파일)를 AIoutput software로 가져왔다. 대사산물 분산의 시각화를 위해 SIMCA-P 15.0 (Umetrics, Umea, Sweden)을 통하여 GC/MS data의 PCA 및 PLS-DA를 수행하였으며, 200회 반복되는 순열 테스트를 통하여 교차 검증을 시행하였다. VIP score>1.0 및 p-value<0.05인 대사산물을 그룹을 구별할 수 있는 대사산물로 간주하였다. 대사체의 식별은 질량 스펙트럼을 AIoutput software, NIST 14.0 library 및 인간 대사체 데이터베이스(Human Metabolome DataBase, HMDB)와 비교하였다.

8) 미생물 분석

(1) 16S rRNA gene sequencing: 실험 마지막 날 실험동물에서 배출된 분변 100 mg를 채취하여 실험에 적용하였다. 분변 DNA는 AccuFAST 자동화 시스템(Accugene Inc., Incheon, Korea)을 사용하여 제조사의 지침에 따라 추출하였다. MiSeq sequencing을 통해 16S rRNA 유전자의 V4 초가변 영역을 표적화하기 위하여 Nextera 어댑터 서열과 함께 515 fb 및 806 rb를 포함하는 primer를 사용하여 박테리아 게놈 DNA를 증폭하였다. 16S rRNA 유전자는 KAPA HiFi HotStart ReadyMix (Roche sequencing, Pleasan-ton, CA, USA)를 사용하여 25회의 PCR cycle을 통해 증폭하였다. PCR 생성물(∼250 bp)은 HiAccuBead (AccuGene Inc., Incheon, Korea)를 사용하여 정제하였다. Amplcon library를 equimolar ratio로 pooling하고 pooling된 library를 MiSeq 시약 키트 V2를 사용하여 Illumina Miseq 시스템에서 500 cycle 동안 sequencing하였다(Illumina Inc., San Diego, CA, USA).

(2) Data 처리 및 분석: NGS (Next generation Sequencing)을 기반으로 얻어진 reads는 DADA2 (ver 1.16)를 통해 noise를 제거하고 ASVs (amplicon sequence variants)를 동정하였으며, chimera 제거 및 quality 보정을 위해 QIIME 2 (quantitive insights into microbial ecology)를 사용하였다. 또한, 샘플 내 다양성(alpha diversity)과 샘플 간 다양성(beta diversity)은 QIIME 2 software Package를 이용하여 분석하였다. Alpha diversity의 다양성 지표로서 Shannon index, Inverse Simpson index를 도출하고 풍부도 지표로서 Chao 1 index, Observed species 지수를 측정하였다. Beta diversity는 두 개 이상의 샘플 간 다양성 비교를 나타내는 것으로 Bray Curtis, Unweighted 및 Weighted UniFrac 분석을 기반으로 PCoA (Principal Coordinate Analysis)를 통해 군집들이 clustering 되는 방식을 시각화하였다.

3. 통계 분석

실험의 모든 결과는 GraphPad Prism (Ver. 9.01 for Windows, USA)을 사용하여 실험군별로 결과를 평균과 표준오차(Mean±Standard Error [SE])로 표시하였으며, 각 실험군 간 통계학적 분석은 SPSS Statistics 21.0 (IBM, USA)을 이용하여 비모수적 방법인 Mann-Whitney U test를 시행하였다. 각 실험의 평균 차이에 대한 통계적 유의성 검증은 Bonferroni’s multiple comparisons test를 사용하여 95% 수준에서의 각 그룹 간 차이의 유의성을 검정하였다.

결 과

1. 체중 및 증체량 변화

백서의 체중 및 증체량 변화에 미치는 영향을 관찰한 결과, ND군과 HFD군의 비교에서 체중과 증체량 변화 모두 6주, 8주, 10주, 12주째에 유의하게 체중이 증가하였음을 관찰할 수 있었으며, ND군과 ND-AT군의 비교에서 체중과 증체량 변화 모두 각 주차별로 차이가 없었고, HFD군과 HFD-AT군의 비교에서 체중변화의 경우 12주째에 HFD군의 510.6±17.6 g에 비하여 HFD-AT군은 492.9± 17.1 g으로 유의한 감소(p<0.05)를 나타내었고. 중체량 변화의 경우 10주째에 HFD군의 277.1±14.8 g에 비하여 HFD-AT군은 262.1±14.4 g으로, 12주째에 HFD군의 289.3±17.4 g에 비하여 HFD-AT군은 271.6±15.7 g으로 각각 유의한 감소(p<0.05)를 나타내었다(Fig. 2, 3).

Fig. 2. Effect of ST25∙CV12∙ST36 acupuncture on body weight gain change by week with or without obesity during the entire experimental period (upper) and 12th-week (under). Values are expressed as Mean±SE. ##p<0.01, HFD group compared to ND group. *p<0.05, HFD-AT group compared to HFD group. ND, nor-mal diet; ND+AT, normal diet+acupuncture treatment at ST25∙CV12․ST36 acupoint; HFD, high fat diet; HFD-AT, high fat diet+acupuncture treatment at ST25∙CV12∙ST36 acupoint; NS, not significant.
Fig. 3. Effect of ST25∙CV12∙ST36 acupuncture on body weight change by week with or without obesity during the entire experimental period (upper) and 12th-week (under). Values are expressed as Mean±SE. ##p<0.01, HFD group compared to ND group. *p<0.05, HFD-AT group compared to HFD group. ND, normal diet; ND+AT, normal diet+acupuncture treatment at ST25∙CV12∙ST36 acupoint; HFD, high fat diet; HFD-AT, high fat diet+acupuncture treatment at ST25∙CV12∙ST36 acupoint; NS, not significant.

2. FBCS 변화

백서의 FBCS 지수에 미치는 영향을 관찰한 결과, ND군과 HFD군의 비교에서 2주∼12주째에 유의하게 증가하였으며, ND군과 ND-AT군의 비교에서 각 주차별로 차이가 없었고, HFD군과 HFD-AT군의 비교에서 8째에 HFD군의 9.6±0.2 (index)에 비하여 HFD-AT군은 8.9±0.3 (index)으로 유의한 감소를 나타내었고. 12주째에 HFD군의 7.6±0.3 (index)에 비하여 HFD-AT군은 7.0±0.4 (index)로 각각 유의한 감소(p<0.01)를 나타내었다(Fig. 4).

Fig. 4. Effect of ST25∙CV12∙ST36 acupuncture on fat body conditioning score (FBCS) by week with or without obesity during the entire experimental period (upper) and 12th-week (under). Values are expressed as Mean±SE. ##p<0.01, HFD group compared to ND group. **p<0.01, HFD-AT group compared to HFD group. ND, normal diet; ND+AT, normal diet+ acupuncture treatment at ST25∙CV12∙ST36 acupoint; HFD, high fat diet; HFD-AT, high fat diet+acupuncture treatment at ST25∙CV12∙ST36 acupoint; FBCS, at body conditioning score; NS, not significant.

3. 식이 섭취량 변화

백서의 식이 섭취량 변화 추이를 관찰한 결과, ND군과 HFD군의 비교에서 2주∼4주, 8주∼12주째에 유의한 감소를 나타내었으며, ND군과 ND-AT군의 비교에서 8주째에 ND군의 112.0±3.6 g에 비하여 ND-AT군은 119.4±1.8 g으로 유의한 증가(p<0.05)를 나타내었고, HFD군과 HFD-AT군의 비교에서 각 주차별로 차이가 없었다(Fig. 5).

Fig. 5. Effect of ST25∙CV12∙ST36 acupuncture on food intake by week with or without obesity during the entire experimental period (upper) and 12th-week (under). Values are expressed as Mean±SE. ##p<0.01, HFD group compared to ND group. p<0.05, ND-AT group compared to ND group. ND, normal diet; ND+AT, normal diet+acupuncture treatment at ST25∙CV12∙ST36 acupoint; HFD, high fat diet; HFD-AT, high fat diet+acupuncture treatment at ST25∙CV12∙ST36 acupoint; NS, not significant.

4. 지방 무게 변화

백서의 지방 무게에 미치는 영향을 관찰한 결과, ND군의 4.7±0.4 g에 비하여 HFD군은 12.8±2.1 g으로 유의한 증가를 나타내었으며, ND군에 비하여 ND-AT군은 차이가 없었고, HFD군의 12.8±2.1 g에 비하여 HFD-AT군은 11.5±1.1 g으로 유의한 감소(p<0.05)를 나타내었다(Fig. 6).

Fig. 6. Effect of ST25∙CV12∙ST36 acupuncture on adipose weight with or without obesity. Values are expressed as Mean±SE. ##p<0.01, HFD group compared to ND group. *p<0.05, HFD-AT group compared to HFD group. ND, normal diet; ND+AT, normal diet+acupuncture treatment at ST25∙CV12∙ST36 acupoint; HFD, high fat diet; HFD-AT, high fat diet+acupuncture treatment at ST25∙CV12∙ST36 acupoint; NS, not significant.

5. 사이토카인 IL-6 변화

백서의 Brain 조직 내 사이토카인 IL-6에 미치는 영향을 관찰한 결과, ND군에 비하여 HFD군은 차이가 없었으며, ND군에 비하여 ND-AT군은 차이가 없었으며, HFD군의 134.6±12.1 pg/ml에 비하여, HFD-AT군은 86.3±5.4 pg/ml로 유의한 감소(p<0.05)를 나타내었다(Fig. 7).

Fig. 7. Effect of ST25∙CV12∙ST36 acupuncture on Cytokine IL-6 changes in brain tissue with or without obesity. Values are expressed as Mean±SE. *p<0.05, HFD-AT group compared to HFD group. ND, normal diet; ND+AT, normal diet+ acupuncture treatment at ST25∙CV12∙ST36 acupoint; HFD, high fat diet; HFD-AT, high fat diet+acupuncture treatment at ST25∙CV12∙ST36 acupoint; NS, not significant.

6. PPAR-α 변화

백서의 PPAR-α에 미치는 영향을 간 조직에서 관찰한 결과, ND군에 비하여 HFD군은 유의한 증가를 나타내었으며, ND군에 비하여 ND-AT군은 차이가 없었고, HFD군의 2.7±0.2에 비하여 HFD-AT군은 1.1±0.1로 유의한 감소(p<0.01)를 나타내었다(Fig. 8).

Fig. 8. Peroxisome Proliferator-Activated Receptor-α (PPAR-α) changes. Values are expressed as Mean±SE. ##p<0.01, HFD group compared to ND group. **p<0.01, HFD-AT group compared to HFD group. ND, normal diet; ND+AT, normal diet+acupuncture treatment at ST25∙CV12∙ST36 acupoint; HFD, high fat diet; HFD-AT, high fat diet+acupuncture treatment at ST25∙CV12∙ST36 acupoint; NS, not significant.

7. PPAR-γ 변화

백서의 PPAR-γ에 미치는 영향을 간 조직에서 관찰한 결과, ND군에 비하여 HFD군은 증가의 경향을 나타내었고, ND군에 비하여 ND-AT군은 차이가 없었으며, HFD군에 비하여 HFD-AT군은 차이가 없었다(Fig. 9).

Fig. 9. Effect of ST25∙CV12∙ST36 acupuncture on peroxisome Proliferator-Activated Receptor-γ (PPAR-γ) with or without obesity. Values are expressed as Mean±SE. ND, normal diet; ND+AT, normal diet+acupuncture treatment at ST25∙CV12∙ST36 acupoint; HFD, high fat diet; HFD-AT, high fat diet+acupuncture treatment at ST25∙CV12∙ST36 acupoint; NS, not significant.

8. 간조직의 histological change

백서의 간조직 H&E staining을 통하여 관찰한 결과, HFD군은 ND군 대비 고지방식이 섭취로 인해 lipid droplet이 광범위하게 나타났고, HFD-AT군은 HFD군 대비 lipid droplet이 전반적으로 적게 나타났다(Fig. 10).

Fig. 10. Effect of ST25∙CV12∙ST36 acupuncture on histological observation of liver with or without obe-sity (hematoxylin & eosin staining, magnification ×200). Arrow: lipid droplet. ND, normal diet; ND+AT, normal diet+acupuncture treatment at ST25∙CV12∙ST36 acupoint; HFD, high fat diet; HFD-AT, high fat diet+acupuncture treatment at ST25∙CV12∙ST36 acupoint.

9. 장내미생물 분석

1) 미생물 다양성 분석: 미생물 군집의 다양성 지수를 비교 분석하기 위하여 alpha 및 beta diversity를 측정하였다(Fig. 11). Alpha diversity는 총 4가지 지수를 분석하였으며 종 풍부도를 나타내는 Chao 1과 obeserved species 지수에서는 ND군은 HFD군에 비해 유의적으로 높은 수치를 보였으며, 다양성을 나타내는 Shannon과 Simpson 지수 역시 ND군이 HFD군에 비해 유의적으로 높았다.

Fig. 11. Alpha diversity indices of the fecal microbiome of each group. Values are expressed Mean±SD. #p< 0.05 compared with ND group.

Beta diversity는 총 3가지의 메트릭스를 기반으로 한 PCoA를 분석하였으며 그 결과는 Fig. 12에 나타내었다. NMDS (Nonmetric multi dimensional scaling) 방법인 bray curtis에서는 ND그룹과 HFD그룹이 PC1을 기준으로 명확히 분리되는 경향을 보였으며, unifrac 방법인 weighted unifrac 및 unweighted unifrac 메트릭스 역시 ND그룹과 HFD그룹이 명확이 분리되는 경향을 보였다.

Fig. 12. Beta indices of the fecal microbiome of each group.

2) 박테리아 군집 변화: 각 군별 처치를 시행한 후, 장내미생물 변화를 phylum과 genus level에서 관찰하였다. Phylum level에서 Bacteroidetes의 경우 ND군 및 ND+AT군에 비하여 HFD군 및 HFD+AT 군에서 비율이 감소하는 경향을 보였고, Tenericutes의 경우는 Bacteroidetes와 반대되는 결과를 보였다. ProteobacteriaVerrucomicrobia의 경우 ND군 및 ND+AT군에 비해 HFD군 및 HFD+AT군에서 더 높은 비율을 보였다(Fig. 13). 동정된 미생물 중 군별로 유의적인 차이를 보이는 균주는 총 5개였고 그 중, Bacteroidetes, Cyanobacteria의 경우 ND군이 HFD군에 비해 유의적으로 높은 풍부도를 보였고, Deferribacteres, ProteobacteriaVerrucomicrobia의 경우 ND군이 HFD군에 비해 유의적으로 낮은 풍부도를 보였다(Fig. 14). 또한, Proteobacteria의 경우 HFD군은 HFD+AT군에 비해 유의적으로 낮은 풍부도를 보였다.

Fig. 13. Bacterial profile of fecal microbiome. The relative abundances are shown at the phylum level.
Fig. 14. Box plots comparing the relative abundance of each group. #p<0.05 compared with ND group. *p<0.05 compared with HFD group.

Genus level에서는 ND군에 비해 HFD군은 Bacteroides, Muci-spirillum, Blautia의 비율은 증가하였고 Prevotella 9의 비율은 감소하였다(Fig. 15). 또한, 군 사이에 유의적 차이를 보이는 미생물을 관찰하였는데 genus level에서 총 9개의 균주가 차이를 보였으며, 4개의 균주(Prevotella 9, Ruminiclostridium 6, Ruminococ-caceae UCG-013)는 ND군에 비하여 HFD군이 낮은 풍부도를 보였고, 5개의 균주(Bacteroides, Mucispirillum, Blautia, Intesti-nimonas, Akkermansia)는 ND군에 비하여 HFD그룹이 높은 풍부도를 보였다(Fig. 16).

Fig. 15. Bacterial profile of fecal microbiome. The relative abundances are shown at the genus level.
Fig. 16. Box plots comparing the relative abundance of each group. #p<0.05 compared with ND group. *p<0.05 compared with HFD group.

10. 대변 대사산물 분석

각 군별 처치를 시행한 후, 대변 대사산물 변화를 PCA 및 PLS-DA score plot을 활용하여 분석하였고 그 결과를 Fig. 17에 나타내었다. 분석 결과, ND군과 HFD군은 PCA 및 PLS-DA score plot 모두 대사산물 프로파일의 차이가 명확하게 확인되었다. 그룹 간 PLS-DA 모델 차이에 기여하는 잠재적인 바이오마커를 확인하기 위해 VIP score 분석 및 ANOVA test를 진행하였다(Fig. 18). 총 15개가 유의적인 차이를 보였으며, 그 중 5개(Valine, Glycerol, Proline, Ketoisoleucine and Ketovaline)는 ND군이 HFD군 간에 비해 유의적으로 낮은 값을 보였고 Ribose은 높은 값을 보였다. 또한 유의적인 차이를 보이는 대사산물 15개 중에서 13개가 HFD군과 HFD+AT군 간의 유의적인 차이를 보였다.

Fig. 17. PCA (A) and PLS-DA (B) score plot for ND, ND+AT, HFD and HFD+AT groups derived from GC/MS data of fecal samples.
Fig. 18. Bar plots comparing the relative abundance of each group. #p<0.05 compared with ND group. *p<0.05 compared with HFD group.

11. 혈청 대사산물 분석

각 군별 처치를 시행한 후, 혈청 대사산물 변화를 PCA 및 PLS-DA score plot을 활용하여 분석하였고 그 결과를 Fig. 19에 나타내었다. 분석 결과, ND군과 HFD군은 PCA 및 PLS-DA score plot 모두 대사산물 프로파일의 차이가 명확하게 확인되었다. 그룹 간 PLS-DA 모델 차이에 기여하는 잠재적인 바이오마커를 확인하기 위해 VIP score 분석 및 ANOVA test를 진행하였다(Fig. 20). 총 5개가 유의적인 차이를 보였으며, 그 중 2개(inositol and Leucine)는 ND군이 HFD군 간에 비해 유의적으로 높은 값을 보였고 Lysine은 낮은 값을 보였다. 또한 5개 중 4개(Alanine, inositol, Oxalate and Leucine)의 대사산물 모두 HFD군이 HFD+AT군에 비해 유의적으로 낮은 값을 보였다.

Fig. 19. PCA (A) and PLS-DA (B) score plot for ND, ND+AT, HFD and HFD+AT groups derived from GC/MS data of serum samples.
Fig. 20. Fig.20. Bar plots comparing the relative abundance of each group. #p<0.05 compared with ND group. *p<0.05 compared with HFD group.
고 찰

침치료는 혈위 자극을 통해 경락의 기능을 활성화시켜 치료작용을 나타내는 것이다. 침치료의 작용원리에 대하여 조기치신(調氣治神)으로 설명하고 있는데, 경락 장부에 기의 편승, 불균형을 조절하여 유여 혹은 부족의 불균형 상태를 균형 상태로 회복시키는 것과 기혈의 운행을 조화시키는 것을 의미하고, 경락 중의 기혈 운행을 강화함으로써 생체의 각 기관조직의 기능실조를 조절하는 치료목적에 도달하는 것을 의미한다. 그러므로 인체에 이상이 발생하였을 시에 침치료를 통해 정상으로 회복할 수 있는 작용이 발휘된다11). 침치료의 작용은 여러 질병의 기본 원인과 부합되어 발현된다고 할 수 있으며, 장부의 병리적 실조를 조절하는 것으로 볼 수 있다. 이와 같이 침치료의 효과는 병리적 실조 상태하에서 조절작용이 더욱 현저히 나타난다1).

본 연구에서는 질환 모델로 고지방식이에 의한 비만을 선정하여 적용하고자 하였다. 비만은 지방간, 당뇨병, 고혈압, 심혈관계 질환을 포함한 여러 합병증을 유발시킬 수 있어, 미용상 문제점에만 국한되지 않는 건강의 위협하는 질환이다. 비만의 치료는 식이요법, 운동요법 등 생활습관 교정 방법을 우선시하고 있으나, 생활습관 교정만으로는 충분한 체중 감량 및 체지방 감소 목표를 달성하기에 어려움이 있다12). 특히, 비만이 유발되는 주요인인 고지방 식단은 영양 대사과정에서 장내 불균형(gut dysbiosis)을 유발할 수 있는데, 이러한 장내미생물의 불균형은 신진대사, 면역체계 등에 영향을 줄 수 있으며 비만 합병증의 직접적인 원인이 된다13).

비만 치료에 있어서 체중과 체지방 감소를 유도하기 위한 방법으로 침치료가 대표적이다. 침치료에 대한 체계적 문헌고찰 및 메타분석 결과2) 이침, 전침, 체침은 모두 거짓침에 비해 효과적인 것으로 나타났으며, 사용된 경혈은 체침을 위주로 보면, 중완(CV12), 천추(ST25), 족삼리(ST36), 음릉천(SP9) 등이 사용되었고, 치료 기간은 6∼10주간 시행되었다. 평가항목은 체중 및 증체량 변화, 외형 FBCS 변화, 지방 대사 변화, 간조직의 Histological 변화 등으로, 장내미생물과 대사체 변화에 대한 평가는 시행된 바 없었다.

이에 본 연구에서는 고지방식이를 통한 비만 유발 백서에 대해 12주간 중완(CV12), 천추(ST25), 족삼리(ST36) 경혈에 대해 침자극을 시행한 뒤 체중 및 증체량 변화, FBCS 변화, 지방 무게 변화, 사이토카인 IL-6 변화, PPAR-α의 변화, 간 조직의 Histological 변화, 장내미생물 및 대사산물 변화를 평가하여 일반식이에 의한 백서와 고지방식이에 의한 비만 백서에 미치는 침치료의 영향을 분석하였다.

체중∙외형 지표, 지방대사 지표, 간조직의 변화 등의 각 항목에서 일반식이에 의한 정상 백서의 경우, ND군에 비해서 침자를 시행한 ND+AT군은 유의한 차이를 나타내지 않았다. 이는, 침치료가 불균형된 상태가 발현되지 않은 상태에서는 침자의 작용이 나타나지 않음을 제시한 결과로, 침치료가 불균형된 상태, 즉 질환이 유발된 상태를 조절할 수 있는 작용이 주요하게 발휘된다고 하는 것과1) 부합된다고 볼 수 있다. 이에 비하여 체중∙외형 지표 항목에서 고지방식이에 의한 비만백서의 경우 HFD군에 비하여 침자를 시행한 HFD+AT군 유의한 차이를 나타내었는데, 체중 및 증체량 변화에 있어서 HFD군에 비하여 HFD-AT군은 체중변화의 경우 12주째에, 증체량 변화의 경우 10주째와 12주째에 유의하게 낮은 수준을 나타내었고, 외형 지표인 FBCS 지수에서 HFD군에 비하여 HFD-AT군은 8주, 12주째에 유의하게 감소됨을 나타내었다. 또한, 백색 지방조직인 부고환 지방의 무게를 관찰한 결과에서도 HFD군에 비하여 침자를 시행한 HFD+AT군 유의한 감소를 타나내었는데, 즉 침치료가 지방 축적을 억제하는 작용이 발휘된 것으로 추론된다. 이러한 결과를 미루어 봤을때, 침자에 의한 체중감소, 외형 변화 및 지방 감소가 발휘됨을 관찰할 수 있었으며, 사용된 혈위인 중완(CV12), 천추(ST25), 족삼리(ST36)의 주요한 특성인 거담(祛痰), 삼습(滲濕), 건비(健脾), 이수(利水)의 작용과 관련된 것으로 추론된다.

백서의 brain 조직 내 사이토카인 IL-6에 미치는 영향을 관찰한 결과, ND군에 비하여 HFD군은 차이가 없었고, HFD군에 비하여 HFD-AT군은 유의한 감소를 나타내었다. 비만의 경우 인슐린 저항성 및 제 2형 당뇨병 등이 비정상적인 cytokine 생성과도 관련이 있으며, 비만 시 지방세포에서 IL-6와 같은 염증성 cytokine 분비가 증가되고 만성 염증 상태를 일으킴이 보고되고 있다13). 본 연구 결과에서 불균형된 상태가 없는 ND+AT군의 침치료는 ND군과 큰 차이가 없는 것으로 보아 침치료는 불균형된 상태의 유무에 따라 효과가 발현될 수 있다는 것을 확인할 수 있었으며, HFD군에 비해 HFD+AT 군에서 IL-6 수준이 감소한 것으로 보아 고지방식이에 의한 불균형 유발시 침치료에 의한 조절 효과가 발휘될 수 있음을 시사한다.

PPAR-α (peroxisome proliferator activated receptor alpha)는 간에서 지방산 β-산화와 세포에서의 지질수송에 관여하는 유전자 전사를 촉진하여 지방을 감소시키는 것으로 알려져 있으며, 고지방식이 섭취 비만 쥐의 지방세포에서 PPAR-α에 의한 지방산 β-산화 신호경로를 통해 지방 과다와 염증을 개선할 수 있음이 보고되었다16). PPAR-γ (peroxisome proliferator activated receptor alpha)는 지방세포 분화에 관여하여 지방세포의 특이적 유전자 발현을 촉진하여 세포 내 에너지 전달을 증가시키며 지방생성의 말단 분화에 필요한 것으로 알려져 있으며, Choi 등17)의 연구 결과에 따르면 PPAR-γ의 발현 억제는 지방세포 내 lipid 형성을 억제할 수 있다고 하였다. 본 연구에서 PPAR-α는 HFD군에서 ND군 대비 유의하게 증가하였고, HFD-AT군에서 HFD군 대비 유의하게 낮은 수준을 보였고, PPAR-γ는 전체적으로 유의한 차이가 없었다. 에너지 밸런스를 조절하는 중요한 인자인 PPAR (peroxisome proliferator activated receptor)를 통한 침치료의 조절에 대해서는 향후 후속 연구가 필요할 것으로 보이며, leptin 등의 지표를 포함해서 검증해야할 것으로 사료된다.

백서의 간조직 H&E staining을 통하여 관찰한 결과, HFD군은 ND군 대비 고지방식이 섭취로 인해 lipid droplet이 광범위하게 나타났고, HFD-AT군은 HFD군 대비 lipid droplet이 전반적으로 적게 나타났다. 이러한 결과는 ND+AT군에서는 일반식이에 의한 정상 상태이기에 조직의 변화가 미미한 상태에서 변화가 뚜렷하지 않았던 반면에, 고지방식이로 유도된 비만 백서에서는 증가된 lipid droplet이 침치료에 의해 간조직 내에서 줄어든 것으로 보아 침치료의 유효한 효과를 확인할 수 있었다.

최근 장내 미생물(gut microbiota)과 인간 질병 사이의 연관성이 주목을 받고 있으며 장내 미생물이 건강과 밀접한 관련이 있다는 연구들이 보고되고 있는데, 이러한 장내미생물의 균형은 체내 건강에 중요한 역할을 가지고 있으며 비만인 사람과 마른 사람의 장내미생물 군집이 차이가 있음이 밝혀졌고 특히 비만에 가까워질수록 장내미생물 중 FirmicutesProteobacteria가 증가하게 되고 Bacteroidetes가 감소된다고 보고되었다18,19). 본 연구의 장내미생물 변화에서 침치료는 면역 조절 및 지질 대사에 관여하여 장내 지질 흡수를 조절하는 butyrate를 생성하는 Intestinimonas 수준을 상향 조절함을 확인할 수 있었다. 대변 대사산물 변화에서 pyroglutamic acid 수준은 ND군 대비 비만이 유발된 HFD군에서는 낮은 수준을 나타내었으나 비만이 유발되지 않은 ND+AT군에서는 변화를 확인할 수 없었고, 비만 유발 후 침치료를 시행한 HFD+AT군에서는 pyroglutamic acid 수준이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. Kim 등20)의 연구에서 비만이 유발되었을 경우 장내미생물 대사산물에서 Betaine, Benzoic acid, Pyroglutamic acid, Pipecolic acid, Uric acid 등의 수준은 상승하였고 L-proline, Valine, L-leucine/isoleucine, Hypoxanthine, Glutamine, L-methionine, Phenylpyruvic acid 등의 수준은 떨어졌다고 하였다. 본 연구결과에서도 마찬가지로 대변 대사산물 중 하나인 Valine과 혈청 대사산물 중 하나인 Leucine의 수준이 HFD군에서 감소하였고 HFD+AT군에서는 증가한 것을 확인할 수 있었다. 또한, tryptophan 수준도 감소한다고 하였는데 ND 대비 ND+AT, HFD 군에서 감소하는 경향을 확인하였으며, HFD+AT군에서는 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 혈청 대사산물에서 inositol은 혈당 반응을 개선하고 중성지질, 총콜레스테롤 및 LDL (low density lipoprotein)의 수준을 낮춰 BMI를 감소시킨다고 보고된 바 있으며, 본 연구 결과에서 ND+AT군은 ND군에 비해 높은 수준을, 비만이 유발된 HFD+AT군에서는 HFD군에 비해 높은 수준을 각각 나타내었는데, 이러한 결과는 침치료가 체내 지질 수준을 낮추는데 도움을 줄 수 있을 것으로 예측할 수 있다21,22).

한편, inositol, 즉 myo-inositol은 뇌와 포유류 조직에 풍부한 탄소환식 당화합물이다. 이는 다양한 호르몬, 신경 전달 물질 및 성장 인자에 대한 반응으로 세포 신호를 중재하고 삼투압 조절에 참여한다. 내장에 있는 Bacteroides 종은 phytate 분자를 생체 이용 가능한 인과 인체의 중요한 신호 분자인 이노시톨 폴리포스페이트로 전환시키는 활성 효소를 포함하는 소포를 분비하고 있다23). 또한 Leucine은 근원섬유 근단백질 합성을 직접적으로 자극하는 능력을 가진 식이성 아미노산이다. Leucine은 단백질 생합성 및 세포 생장을 조절하는 세린-트레오닌 단백질 키네이스인 mTOR의 활성인자로서의 역할에서 비롯된다. Leucine의 식이 섭취 감소는 쥐의 비만을 촉진할 수 있으며, Leucine의 높은 혈중 수치는 사람, 쥐 및 설치류에서 인슐린 저항성과 관련이 있으며, 이것은 mTOR 신호전달을 자극하는 Leucine의 효과 때문인 것으로 보고 있다24). 본 연구에서 고지방식이로 유도된 비만백서에 대하여 침자 시술시 대사산물의 변화는 위와 같은 기전과 상관성을 가질 수 있는 것으로 이에 대한 심도있는 후속 연구가 필요한 것으로 사료된다.

이와 같은 결과로 볼 때, 거담(祛痰), 삼습(滲濕), 건비(健脾), 이수(利水)의 효과가 있는 중완(CV12)∙천주(ST25)∙족삼리(ST36) 침치료는 일반식이를 섭취한 백서에서는 그 효과가 미미하였으나, 고지방식이로 유도된 비만 백서에서는 체중 및 FBCS를 감소시켰고, 염증성 사이토카인 IL-6의 발현을 감소시켰으며, 간조직의 lipid droplet 축적을 억제시킨 것으로 보아 침치료는 지방대사를 촉진하고, 염증 상태를 완화시킬 수 있음을 제시하고 있다. 또한, 장내미생물 및 대변, 혈청 대사산물의 변화에서 일반 식이를 섭취한 ND군과 고지방 식이를 섭취한 HFD 실험군의 다양성 차이가 명확했으며 Intestinimonas, Ruminococcus 1, pyroglutamic acid, tryptophan, inositol 등과 지방 분해, 장내 지질 흡수, 혈중 지질 농도 조절 등에 관여하는 일부 미생물 및 대사물 수준은 고지방식에 의해 비만이 유도된 상태에서 침치료의 효과가 뚜렷한 것을 관찰할 수 있었다. 따라서 중완(CV12)∙천추(ST25)∙족삼리(ST36) 침치료는 지방대사 촉진, 만성질환에 대한 염증조절, 장내미생물 및 대사산물 조절을 통해 비만을 완화하는 것으로 관찰된 바, 향후 후속연구를 통해 구체적인 기전 및 유효성을 밝힌다면 경혈 침치료의 활용성을 넓혀나갈 수 있을 것으로 사료된다.

결 론

본 연구에서는 정상 상태와 질환 상태에서 침치료의 효과를 비교 관찰하기 위하여 일반식이 백서와 고지방식이 비만 백서에게 천추(ST25)∙중완(CV12)∙족삼리(ST36)에 침치료를 시행한 후 생체 내 대사기능 조절에 미치는 영향에 대하여 체중 외형 지표, 지방 대사 및 장내미생물, 대사산물의 변화 분석을 진행한 바, 다음과 같은 결론을 얻었다.

체중 및 증체량 변화에 있어서 일반식이를 섭취한 백서에 침자한 경우 ND군과 NA-AT군은 전 실험기간 동안 차이가 없었으나, 고지방식이를 섭취한 비만 유도 백서에 침자한 경우, HFD군에 비하여 HFD-AT군은 체중변화의 경우 12주째에, 증체량 변화의 경우 10주째와 12주째에 유의하게 낮은 수준을 나타내었다.

외형 지표인 FBCS 지수에서 일반식이를 섭취한 백서에 침자한 경우 ND군과 NA-AT군은 실험기간 동안 차이가 없었으나, 고지방식이를 섭취한 비만 유도 백서에 침자한 경우 HFD군에 비하여 HFD-AT군은 8주, 12주째에 유의하게 감소되었다

지방 무게에서 일반식이를 섭취한 백서에 침자한 경우 ND군과 NA-AT군은 차이가 없었으나, 고지방식이를 섭취한 비만 유도 백서에 침자한 경우 HFD군에 비하여 HFD-AT군은 유의한 감소를 나타내었다.

사이토카인 IL-6와 PPAR-α 수준에서 일반식이를 섭취한 백서에 침자한 경우 ND군과 NA-AT군은 차이가 없었으나, 고지방식이를 섭취한 비만 유도 백서에 침자한 경우 HFD군에 비하여 HFD-AT군은 유의한 감소를 나타내었다.

간조직 관찰에서 일반식이를 섭취한 백서에 침자한 경우 ND군과 NA-AT군은 뚜렷한 형태적 차이가 없었으나, 고지방식이를 섭취한 비만 유도 백서에 침자한 경우 HFD-AT군은 HFD군 대비 lipid droplet이 전반적으로 적게 나타났다.

장내미생물 변화에서 침치료는 면역 조절 및 지질 대사에 관여하여 장내 지질 흡수를 조절하는 butyrate를 생성하는 Intestinimonas 수준을 상향 조절하였고, 대변 대사산물에서 침치료는 pyroglutamic acid 및 tryptophan 수준을 증가시켰으며, 혈청 대사산물에서 침치료는 혈당 반응을 개선하고 중성지질, 총콜레스테롤 및 LDL (low density lipoprotein)의 수준을 낮춰주는 inositol 수준을 증가시켰다.

이상의 결과를 미루어 봤을 때, 중완(CV12)∙천추(ST25)∙족삼리(ST36) 침치료는 고지방식이로 유도된 비만에 대하여 지방대사 촉진, 만성질환에 대한 염증조절, 장내미생물 및 대사산물 조절의 효과가 뚜렷히 관찰된 것으로 보아 침치료는 불균형된 상태를 회복하려는 조절작용이 주요하게 발휘됨을 확인할 수 있었다.

Acknowledgement

None.

Funding

This research was supported by the Dongshin University research grants. This work was supported by the National Research Foundation of Korea (NRF) funded by the Ministry of Science and ICT (MSIT) (NRF-2020R1A2C2009926).

Data availability

The authors can provide upon reasonable request.

Conflicts of interest

저자들은 아무런 이해 상충이 없음을 밝힌다.

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March 2024, 41 (1)
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