The Society of Pathology in Korean Medicine
[ ORIGINAL ARTICLES ]
Journal of Physiology & Pathology in Korean Medicine - Vol. 36, No. 1, pp.7-10
ISSN: 1738-7698 (Print) 2288-2529 (Online)
Print publication date 25 Feb 2022
Received 29 Dec 2021 Revised 10 Feb 2022 Accepted 25 Feb 2022
DOI: https://doi.org/10.15188/kjopp.2022.02.36.1.07

Thiopental sodium으로 유도된 수면에서 황련아교탕의 입면 및 수면지속 효과

임강현 ; 김태연*
세명대학교 한의과대학
Effects of Hwangryunagyo-tang on Sleep Onset and Total Duration of Sleep Induced by Thiopental Dodium in Mice
Kanghyun Leem ; Taeyeon Kim*
College of Korean Medicine, Semyung University

Correspondence to: *Taeyeon Kim, College of Korean Medicine, Semyung University, 65 Semyung-ro. Jecheon-si, Chungcheongbuk-do, 27136, Korea ·E-mail : violet805@hanmail.net ·Tel : +82-43-649-1339

Ⓒ The Society of Pathology in Korean Medicine, The Physiological Society of Korean Medicine

Abstract

Hwangryunagyo-tang (HT) is a herbal cocktail to treat insomnia induced by yin deficiency with effulgent fire. In the present study, the onset time and the duration time of sleep were measured 30 minutes after thiopental sodium injection. And c-fos immunohistochemistry was performed to find the activated nerve cells of the ventrolateral preoptic nucleus (VLPO) and tuberomammillary nucleus (TMN) sites in the brain. HT significantly increased the number of activated nerve cells in the sleep-inducing center (VLPO), whereas HT significantly decreased the number of activated nerve cells in the arousal center (TMN). It could be concluded that the HT shortened the onset time and increased the duration time for sleep induced by thiopental sodium. And it was confirmed that the mechanism acted by activating the sleep-inducing center (VLPO) and suppressing the arousal center (TMN) in the brain. The results are considered to be useful as scientific evidence HT can be used clinically for the treatment of insomnia caused by yin deficiency with effulgent fire.

Keywords:

Hwangryunagyo-tang (HT)(黃連阿膠湯), Onset time, Duration time, Sleep-inducing center (VLPO), Arousal center (TMN)

서 론

평생 동안 인구의 1/3이 경험하게 되는 불면증은 잠들기 어렵거나 계속 잠자기가 힘든 증상을 의미한다. 남성보다 여성에게서 더 흔하나 노인의 경우에는 남녀 모두에게 생기며, 근심이 있거나 불안한 상태에서 흔히 시작된다. 알코올이나 카페인 함유 식품을 많이 섭취한 경우에 잠이 안 올 수 있고, 잠을 잘 자지 못하면 좋은 수면 습관이 없어져서 이런 증상이 계속 되기도 한다. 불면증은 야간에 증상이 발현되는 천식, 갑상선 기능항진증 등의 질환이나 정신질환인 우울증, 불안 장애와 동반되는 경우가 빈번하다. 불면증은 원인이 되는 신체질환과 정신질환을 치료하거나 생활습관을 교정하는 것으로 호전이 될 수 있고, 그렇지 않은 경우 수면제를 복용하여 정상적인 수면으로 회복되도록 하는데, 수면제의 경우 중독성 때문에 장기간 복용이 불가하다1).

황련아교탕(黃連阿膠湯, Hwangryunagyo-tang, HT)은 『상한론(傷寒論)』에 최초 수록되어 心火가 성하여 가슴이 답답하고 잠을 잘 자지 못하며 입안이 헐고 혀가 갈라지는데 쓰는 처방이다2). HT에 대한 연구로는 free cholesterol로 초래된 혈관내피세포 손상에 대한 보호 효과3)에 대한 실험연구와 사회공포증 치험례4), 분노와 수면장애에 대한 치험례5)가 있으나, 수면과 관련된 작용 기전을 살펴본 iv vivo 연구는 진행되지 않은 실정이다.

따라서 본 저자는 심신교통(心腎交通)·육음청열(育陰淸熱)하는 효능으로 심신불교(心腎不交)·심신음허(心腎陰虛)하여 발생한 불면증을 치료한다고 알려져 있는 HT의 수면에 대한 작용을 연구하고자, ICR 생쥐에 수면 유도제인 thiopental sodium을 복강주사한 뒤 입면시간과 수면 지속시간을 측정하고6), 신경세포 활성도 평가에 사용하는 것으로 알려져 있는 c-fos 면역조직화학염색7)을 실시하여 수면을 조절하는 뇌 부위로 알려진 시상하부(hypothalamus) 중 수면유도 신경세포가 위치한 복외측시각교차전핵(ventrolateral preoptic necleus, VLPO) 부위와 각성 신경세포가 위치한 조면유두체핵(tuberomammillary nucleus, TMN) 부위의 활성도 평가를 진행하여 유의한 결과를 확인하였으므로 이에 보고하는 바이다.


재료 및 방법

1. 시료 제조

황련아교탕(黃連阿膠湯, Hwangryunagyo-tang, HT) 5첩(210 g, Table 1)은 세명대학교 부속 한방병원에서 구입한 뒤 시료를 세척하고 2100 ml의 증류수를 넣은 뒤 5시간 동안 끓여 유효성분을 추출하였다. 추출액은 원심분리기에 돌려 침전물을 제거하고 회전감압농축기에 넣어 210 ml가량 되도록 농축한 뒤, –75℃ 냉동고에서 동결시켰다. 이후 동결건조기를 사용하여 10일간 건조과정을 거쳐 최종적으로 38.9 g의 분말을 얻었다. 획득한 시료는 –24℃에서 보관하였다가 실험 시작 직전 생리식염수에 용해하여 사용하였다.

Composition of Hwangryunagyo-tang

2. 실험동물

본 실험에 사용된 실험동물은 7주령 ICR 수컷 생쥐로 라바이오텍(Seoul, Korea)에서 구입하였다. 생쥐는 12시간 명암주기의 온도 21 ± 2℃, 습도 49 ± 5%로 조절되는 사육실에서 10일간 적응시킨 후 각 실험군당 10마리씩 배정한 뒤 본 실험을 진행하였다. 생쥐는 먹이와 물의 자연스런 접근이 가능하였으며, 실험시작 전까지 충분히 제공받았다. 본 실험은 국제동물복지법에 근거하여 세명대학교 동물실험윤리위원회의 승인을 받은 뒤 수행되었다(승인번호 : smecae 18-05-01).

3. 시료 투여

실험군에는 50 mg/kg, 200 mg/kg의 용량으로 300 μl의 생리식염수에 용해된 HT를 3일간 1일 1회 경구투여하였으며, 대조군과 양성대조군에는 300 μl의 생리식염수만 경구투여하였다. 수면실험 당일, 수면유도제 복강주사 30분 전 실험군에는 HT를 추가로 1회 경구투여하였고, 대조군에는 생리식염수만 1회 경구투여하였으며, 양성대조군에는 diazepam (명인제약, 한국, 1 mg/kg)을 1회 복강주사하였다.

4. 수면실험

생쥐는 밤에 활동하고 낮에 자는 전형적인 야행성 동물로, 낮에는 체내 수면물질의 작용으로 생리적으로 수면이 충족된 상태이므로 체외에서 수면물질이 추가로 공급되어도 그 효과가 제대로 작동되는지 여부를 확인하기 어렵다8). 따라서 본 실험은 쥐가 각성 상태로 활동하는 밤 시간인 오후 7시 이후에 시행하였다.

생쥐에게 HT 또는 생리식염수를 투여하거나 diazepam을 복강주사하고 30분이 경과한 후에 thiopental sodium (JW중외제약, Korea, 50 mg/kg) (마약류취급자(학술연구자) 승인번호 : 대전청 제398호)을 복강주사하여 수면을 유도하였으며, 생쥐를 눕힌 후 10초 이상 정상적인 체위로 돌아오지 못하는 상태를 정좌반사(righting reflex)의 소실로 간주하여 수면 상태로 보고, 복강주사 후 정좌반사가 처음 소실된 시점까지의 시간인 입면시간(onset time)과 정좌반사 소실 후 회복되는 시점까지의 시간인 수면 지속시간(duration time)을 측정하였다.

5. 면역조직화학염색

수면실험 종료 후 생쥐에게 thiopental sodium을 과량투여하여 신속하게 마취시킨 후, transcardiac perfusion method을 이용하여 고정하였다. Peristaltic pump를 사용하여 0.1 M sodium phosphate buffer (pH 7.2)를 심장에 관류시켜 혈관내 혈액을 제거한 후, 4℃의 4% paraformaldehyde (PFA)과 0.1 M sodium phosphate buffer (pH 7.2)를 심장에 재주입하여 조직을 고정시켰다. 관류 고정이 완료된 후 뇌를 적출하고 뇌를 4% PFA 고정액에 담근 뒤, 3시간 동안 4℃에서 후고정을 시행하였고, 30% sucrose에 보관하여 뇌가 바닥에 가라앉을 때까지 완전히 침투시킨 후 동결절편기(HM440E, Zeiss Co, Germany)를 사용하여 뇌조직에서 ventrolateral preoptic nucleus (VLPO)와 tuberomammillary nucleus (TMN)가 포함된 부위의 조직을 40 μm 두께로 절편한 뒤 면역조직화학염색을 시행하였다. VLPO와 TMN 조직의 신경세포 활성을 측정하는데 유용한 지표인 c-fos protein 확인을 위해 1차 항체로 rabbit polyclonal anti-c-fos IgG (1 : 1k, Santa Cruz, USA)를 반응시킨 뒤, ABC kit (Vector Laboratories, USA)을 이용하여 2차 항체 및 avidin and biotinylated peroxidase complex를 처리하고, 3,3'-Diaminobenzidine (DAB, Merck, Germany)을 사용하여 해당 항체의 발색을 유도하였다. 발색된 조직 절편을 slide에 올려 건조한 후 에탄올 및 xylene 담금 처리를 거친 뒤 Permount (Merck, Germany)를 사용하여 봉입하였다. 이후 광학현미경(BX60, Olympus Co, Japan)으로 VLPO와 TMN 부위의 조직 사진을 찍은 후, 세포핵 부위가 갈색으로 염색된 c-fos positive cell의 개수를 2명의 실험자가 확인하였다.

6. 통계 처리

결과값은 평균 ± 표준오차로 기록하였다. 통계처리는 GraphPad Prism (Ver 6, USA)을 사용하였고, 각 군간 비교는 ANOVA test와 Fisher's LSD post hoc test를 이용하였다. 통계적 유의성은 p < 0.05 수준으로 결정하였다.


결 과

1. HT의 입면시간(onset time) 단축 효과

수면 유도제인 thiopental sodium 복강주사 후 수면이 시작될 때까지 걸리는 시간인 입면시간(onset time)을 측정한 결과, 생리식염수를 투여한 대조군은 입면시간이 337.4 ± 75.4초였고, 실험군인 HT 50 mg/kg, 200 mg/kg 투여군은 각각 156.4 ± 9.0초, 341.3 ± 92.1초로 HT 50 mg/kg 투여군에서 대조군과 비교하여 통계적으로 유의한 입면시간 단축 효과를 보였다(p < 0.05, Fig. 1). Diazepam을 주사한 양성대조군의 입면시간은 140.7 ± 23.1초로 대조군과 비교하여 통계적으로 유의하게 단축되었다(p < 0.05, Fig. 1).

Fig. 1.

Effects of Hwangryunagyo-tang (HT) on the sleep onset time induced by thiopental sodium (50 mg/kg, i.p.). C: Control group, HT(50): HT treated group (50 mg/kg), HT(200): HT treated group (200 mg/kg), D: Diazepam treated positive control group (1 mg/kg, i.p.), *: Statistical difference compared with control group (p < 0.05).

2. HT의 수면 지속시간(duration time) 연장 효과

수면 유도제인 thiopental sodium 복강주사 후 수면이 시작된 시점부터 각성되는 시점까지의 시간인 수면 지속시간(duration time)을 측정한 결과, 생리식염수를 투여한 대조군은 지속시간이 1050.3 ± 217.2초였고 실험군인 HT 50 mg/kg, 200 mg/kg 투여군은 각각 2059.4 ± 655.1초, 2657.7 ± 517.4초로 농도의존적으로 수면 지속시간이 연장되었음을 확인할 수 있었다. 특히 HT 200 mg/kg 투여군에서는 대조군과 비교하여 통계적으로 유의하였다(p < 0.05, Fig. 2). Diazepam을 주사한 양성대조군의 수면 지속시간은 2563.9 ± 284.7초로 대조군과 비교하여 통계적으로 유의하게 연장되었다(p < 0.05, Fig. 2).

Fig. 2.

Effects of Hwangryunagyo-tang (HT) on the sleep duration time induced by thiopental sodium (50 mg/kg, i.p.). C: Control group, HT(50): HT treated group (50 mg/kg), HT(200): HT treated group (200 mg/kg), D: Diazepam treated positive control group (1 mg/kg, i.p.), *: Statistical difference compared with control group (p < 0.05).

3. HT의 VLPO 부위 수면유도 신경세포 활성 촉진 효과

수면실험 종료 후 VLPO 부위에 위치한 수면유도 신경세포의 활성 여부를 c-fos 발현을 통해 확인한 결과, 생리식염수를 투여한 대조군은 c-fos가 발현된 활성 수면유도 신경세포 수가 5.1 ± 1.0 개였고, 실험군인 HT 50 mg/kg, 200 mg/kg 투여군은 각각 6.5 ± 1.7 개, 19.3 ± 3.4 개로 농도의존적인 수면유도 신경세포의 활성이 관찰되었다. 특히 HT 200 mg/kg 투여군은 대조군과 비교하여 통계적으로 유의하였다(p < 0.05, Fig. 3). Diazepam을 주사한 양성대조군의 활성 수면유도 신경세포 수는 15.7 ± 2.5 개로 대조군과 비교하여 통계적으로 유의하게 증가되었음을 알 수 있었다(p < 0.05, Fig. 3).

Fig. 3.

Effects of Hwangryunagyo-tang (HT) on the number of c-fos positive cells in ventrolateral preoptic nucleus (VLPO). C: Control group, HT(50): HT treated group (50 mg/kg), HT(200): HT treated group (200 mg/kg), D: Diazepam treated positive control group (1 mg/kg, i.p.), *: Statistical difference compared with control group (p < 0.05).

4. HT의 TMN 부위 각성 신경세포 활성 억제 효과

수면실험 종료 후 TMN 부위에 위치한 각성 신경세포의 활성 여부를 c-fos 발현을 통해 확인한 결과, 생리식염수를 투여한 대조군은 c-fos가 발현된 활성화된 각성 신경세포 수가 25.1 ± 1.8 개였고, 실험군인 HT 50 mg/kg, 200 mg/kg 투여군은 각각 10.5 ± 0.5 개, 9.2 ± 1.8 개로 농도의존적으로 활성화된 각성 신경세포의 수가 감소하였으며, 이러한 감소는 HT 50 mg/kg, 200 mg/kg 투여군 모두 대조군과 비교하여 통계적으로 유의하였다(p < 0.05, Fig. 4). Diazepam을 주사한 양성대조군의 활성화된 각성 신경세포 수는 7.2 ± 1.8 개로 대조군과 비교하여 통계적으로 유의하게 감소되었음을 알 수 있었다(p < 0.05, Fig. 4).

Fig. 4.

Effects of Hwangryunagyo-tang (HT) on the number of c-fos positive cells in tuberomammillary nucleus (TMN) . C: Control group, HT(50): HT treated group (50 mg/kg), HT(200): HT treated group (200 mg/kg), D:Diazepam treated positive control group (1 mg/kg, i.p.), *: Statistical difference compared with control group (p < 0.05).


고 찰

수면이란 의식이 정지된 휴식상태를 말하는 것으로 생명의 가장 기본적인 현상 중 하나이다9). 불면증은 포괄적으로는 수면장애를 총칭하는 말로 언급되기도 하나 엄격히 이야기하자면 수면장애의 한가지 유형인 수면부족을 의미하며10), 잠을 충분히 잘 수 있는 조건임에도 지속적으로 수면시작이 어렵거나, 수면을 지속하기 어렵거나, 원하는 시간보다 빨리 깨어나거나, 적당한 시간에 취침하는 것에 대한 거부감과 함께 주간기능장애가 초래되는 것을 지칭한다. 피로감이나 권태로움, 주의집중력 저하 또는 기억력 장애, 사회생활장애, 학업 또는 직업수행장애, 기분장애, 주간졸림 등의 증상을 초래하는 불면증은, 정신질환 뿐만 아니라 두통, 두근거림, 근 긴장 증가, 심혈관계 질환, 교통사고 등과 같은 안전사고 위험을 증가시키는 원인으로서 작용하기도 한다11).

한의학 문헌에는 불면증이 불매(不寐), 불수(不睡), 실면(失眠), 부득와(不得臥), 부득면(不得眠), 와불안(臥不安), 부득안침(不得安寢) 등으로 표현되어 있으며, 불면증의 원인에 관하여서는 『영추(靈樞)·대혹론(大惑論)』에서 “위기(衛氣)가 음분(陰分)에 들어갈 수 없어서 항상 양분(陽分)에 머물러 있으니, 양분(陽分)에 머물러 있으면 양기(陽氣)가 충만되고, 양기(陽氣)가 충만되면 양교맥(陽蹻脈)이 왕성해지며, 위기(衛氣)가 음분(陰分)에 들어갈 수 없으면 음기(陰氣)가 허약해지므로 눈을 감지 못한다(衛氣不得入于陰, 常留于陽, 留于陽則陽氣滿, 陽氣滿則陽蹻盛, 不得人于陰則陰氣虛, 故目不暝矣).”라고 하여 기본적인 병인이 양성음허(陽盛陰虛)라고 하였으며, 『소문(素問)·역조론(逆調論)』에서는 비위불화(脾胃不和)로 불면이 생긴다고 기술하였고, 수대(隨代) 소원방(巢元方)의『제병원후론(諸病源候論)』에서는 장부(臟腑)의 기능실조와 영위불화(營衛不和)가 불면의 주요한 병기임을 밝혔다12).

임상에서 불면(不眠), 고열혼미(高熱昏迷), 조광(躁狂), 갑상선기능 항진증 등에 활용13)되는 것으로 알려져 있는 황련아교탕(黃連阿膠湯, Hwangryunagyo-tang, HT)은 한대(漢代) 장중경(張仲景)의 저서인 『상한론(傷寒論)』에 처음 수록된 처방으로서, “소음병에 걸린 지 2~3일 이상이 되었는데 가슴 속이 번거로워 눕지 못하면 황련아교탕으로 치료한다(少陰病, 得之二三日以上, 心中煩, 不得臥, 黃連阿膠湯主之).”라 하여, 신수소휴(腎水素虧)하여 사기(邪氣)가 열(熱)을 따라 변화하여 신수부족(腎水不足)하고 심화항왕(心火亢旺)해져 심신불교(心腎不交)·수화부제(水火不濟)하여 발생한 ‘심번부득와(心煩不得臥)’를 치료하는데 심신교통(心腎交通)·육음청열(育陰淸熱)하는 효능을 지닌 황련아교탕을 사용한다고 기술되어 있다14). 황련아교탕의 구성 약물은 황련(黃連)·황금(黃芩)·작약(芍藥)·계자황(鷄子黃)·아교(阿膠)로, 황련·황금은 고미(苦味)로 심화(心火)를 사(瀉)하여 하강시키고, 아교는 보신음(補腎陰)하며, 계자황은 황련·황금을 도와 보심혈(補心血)하고 자윤(滋潤)하며, 작약은 간기(肝氣)를 안정시키고 사화(瀉火)도 하면서 아교를 도와 렴음기(斂陰氣)·수렴신명(收斂神明)하는 효능을 가지므로 심신불교(心腎不交)하고 심신음허(心腎陰虛)하여 형성된 불면증(不眠症)을 치료할 수 있는 것이다15). 따라서 본 연구에서는 사심화(瀉心火)하고 자음(滋陰)하는 효능을 가진 황련아교탕을 사용하여 수면에 대한 작용을 확인하였다.

수면에 대한 약물의 효능을 평가하기 위한 실험동물 모델에는 대표적으로 caffeine을 사용한 수면 억제 모델과, thiopental sodium을 이용한 수면 유도 모델이 있다16). 잘 알려져 있는 바와 같이 caffeine은 각성증가, 수면 개시 지연, 총 수면시간 감소 등을 초래하므로, caffeine을 투여한 쥐는 간단하고 효과적인 불면증 동물 모델로 활용되고 있다17). 본 연구에서 수면 유도를 위해 사용한 thiopental sodium은 마취제·경련치료제로서‘Pentotal Sodium’이라는 제품명으로 유명하다. Pentobarbital의 thiobarbiturate analog이자, WHO의 필수의약품 중 핵심 의약품의 하나로18) 가장 안전하고 효과적인 약물로 propofol의 대안으로 사용되기도 하며19), 속효성이며 효능지속시간이 매우 짧은 특성으로 인해, 수면유도 물질의 효과를 확인하고자 할 경우에 다용되는 약물이다.

양성대조군에 사용된 diazepam은‘Valium’이라는 상품명으로 판매되는 benzodiazepine 계열 약물로 진정작용을 가져 불안, 발작, 수면장애 치료에 처방되는 약물이다19,20). 이 약물은 gamma-aminobutyric acid type A (GABAA) 수용체에 붙어 GABAA 수용체 기능을 향상시키는 pasitive allosteric modulator (PMA)로, GABAA 수용체가 활성되면 세포 밖의 chloride ion이 세포 안으로 유입되어 신경세포 활성이 억제되는 것으로 알려져 있다21).

수면 유도제인 thiopental sodium 복강주사 후 수면이 시작될 때까지 걸리는 시간인 입면시간(onset time)을 측정한 결과, HT 50 mg/kg 투여군은 생리식염수만 복용한 대조군과 비교하여 약 53% 단축되어, 58%의 입면시간 단축 효과를 보인 양성대조군의 diazepam 효과와도 비슷한 것으로 판단된다(Fig. 1). HT 200 mg/kg 투여군은 대조군과 비교하여 통계적 유의성은 없는 입면시간의 미약한 증가가 관찰되었는데, 이는 HT의 구성 약물 중 성질이 차가운 약물로 인해 소화기관의 소화, 연동운동 및 흡수율에 영향을 미쳐 효능을 발휘하기까지의 시간이 다소 지연되어 초래된 결과로 추측된다. 또한 수면이 시작된 시점부터 각성되는 시점까지의 시간인 수면 지속시간(duration time)을 측정한 결과, HT 200 mg/kg 투여군은 대조군과 비교하여 약 2.5배 정도 증가시켜 유의성 있는 수면 지속시간 연장 효과를 나타냈다. 이는 양성대조군에 사용된 diazepam이 수면 지속시간을 2.4배 정도 증가시킨 것과 비교해 거의 유사한 수면 지속 효과를 나타낸다고 판단된다(Fig. 2). 따라서 심신교통(心腎交通)·육음청열(育陰淸熱)의 효과로 불면증을 개선시킨다고 알려진 HT의 입면시간 단축 및 수면 지속시간 연장 효과가 매우 강한 것으로 사료된다.

수면을 조절하는 뇌 부위로 알려진 시상하부(hypothalamus) 중 수면을 유도하는 신경세포는 대부분 복외측 시각교차전핵(ventrolateral preoptic necleus, VLPO)에 있다. VLPO의 수면유도 신경세포는 억제성 신경전달물질인 GABA를 각성 신경세포가 위치해 있는 뇌 부위로 분비하여 각성 신경세포를 억제하는 것으로 알려져 있다22). 본 연구에서는 VLPO 부위 수면유도 신경세포의 활성을 측정하기 위해 c-fos 면역조직화학염색을 수행하였고, 그 결과 HT 200 mg/kg 투여군에서 생리식염수만 복용한 대조군과 비교하여 통계적으로 유의한 수면유도 신경세포의 활성 증가가 나타났다. 대조군에 비해 4배에 가깝게 증가한 HT 200 mg/kg 투여군의 수면유도 신경세포의 활성은, 양성대조군으로 사용한 diazepam의 수면유도 신경세포의 활성이 대조군과 비교하여 3배 가량 증가한 것과 비교할 때 강한 수면촉진 효과를 갖는다는 것을 확인할 수 있었다(Fig. 3).

이와 반대로 각성 신경세포가 위치하고 있는 조면유두체핵(tuberomammillary nucleus, TMN)은 대뇌 피질(cerebral cortex)과 연결되어 있어 피질의 활동성을 직접적으로 증가시키기 때문에 학습과 기억, 각성상태 등을 조절한다고 하였다22). 본 연구에서는 TMN 부위 각성 신경세포의 활성을 측정하기 위해 c-fos 면역조직화학염색을 수행하였고, 그 결과 HT 50 mg/kg, 200 mg/kg 투여군은 생리식염수만 복용한 대조군과 비교하여 통계적으로 유의한 각성 수면세포의 활성 억제가 나타났다. 특히, HT 200 mg/kg 투여군의 각성 신경세포 활성이 대조군의 0.37배로 감소한 것은, diazepam을 사용한 양성대조군의 각성 신경세포 활성 효과가 대조군의 0.28배로 감소한 것과 비교하여 상호 유사한 각성 억제 효과를 갖는다고 판단된다(Fig. 4).

이상을 종합해 보면 HT는 thiopental sodium으로 유도된 수면에 대해 입면시간은 단축시키고, 수면 지속시간은 연장시킨다는 것을 알 수 있었고, 그 효과는 뇌 내 VLPO 부위 수면유도 신경세포의 흥분 및 TMN 부위 각성 신경세포의 억제를 통해 작용하는 기전이었음을 확인할 수 있었다. 이는 전통적으로 심번부득면(心煩不得眠) 치료를 위해 사용하는 HT의 효과에 대한 과학적 근거자료가 될 것으로 사료된다.


결 론

본 연구에서 thiopental sodium으로 유도된 수면에서 HT의 효과 및 기전을 확인한 결과, HT는 수면 유도제인 thiopental sodium 복강주사 후 수면이 시작될 때까지 걸리는 시간인 입면시간(onset time)을 감소시키고, 수면 지속시간(duration time)을 연장시키는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 그 효과는 시상하부 내 VLPO 부위의 수면유도 신경세포를 자극하고, TMN 부위의 각성 신경세포를 억제하는 기전으로 초래된 것임을 확인할 수 있었다. 본 연구결과는 HT를 불면증 치료에 사용할 수 있는 실험적 근거자료서 임상에서 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Acknowledgments

이 논문은 2021학년도 세명대학교 교내학술연구비 지원에 의해 수행된 연구임

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Fig. 1.

Fig. 1.
Effects of Hwangryunagyo-tang (HT) on the sleep onset time induced by thiopental sodium (50 mg/kg, i.p.). C: Control group, HT(50): HT treated group (50 mg/kg), HT(200): HT treated group (200 mg/kg), D: Diazepam treated positive control group (1 mg/kg, i.p.), *: Statistical difference compared with control group (p < 0.05).

Fig. 2.

Fig. 2.
Effects of Hwangryunagyo-tang (HT) on the sleep duration time induced by thiopental sodium (50 mg/kg, i.p.). C: Control group, HT(50): HT treated group (50 mg/kg), HT(200): HT treated group (200 mg/kg), D: Diazepam treated positive control group (1 mg/kg, i.p.), *: Statistical difference compared with control group (p < 0.05).

Fig. 3.

Fig. 3.
Effects of Hwangryunagyo-tang (HT) on the number of c-fos positive cells in ventrolateral preoptic nucleus (VLPO). C: Control group, HT(50): HT treated group (50 mg/kg), HT(200): HT treated group (200 mg/kg), D: Diazepam treated positive control group (1 mg/kg, i.p.), *: Statistical difference compared with control group (p < 0.05).

Fig. 4.

Fig. 4.
Effects of Hwangryunagyo-tang (HT) on the number of c-fos positive cells in tuberomammillary nucleus (TMN) . C: Control group, HT(50): HT treated group (50 mg/kg), HT(200): HT treated group (200 mg/kg), D:Diazepam treated positive control group (1 mg/kg, i.p.), *: Statistical difference compared with control group (p < 0.05).

Table 1.

Composition of Hwangryunagyo-tang

Herbal name Pharmacognostic name Weight(g)
黃連 Coptidis Rhizoma 60
黃芩 Scutellariae Radix 30
芍藥 Paeoniae Radix Alba 30
鷄子黃 Gallus domesticus Brisson 45
阿膠 Asini Gelatinum 45
Total amount 210