한의학의 장부시스템과 한방처방 작용기전의 시스템 생물학적인 접근

국문 초록 (Abstract)

한의학 연구는 한의학 고유의 특징과 장점을 유지하면서 동시에 현대적이고 과학적인 방식으로 연구되어야 하며, 그 연구를 바탕으로 인체의 생리, 병리 현상을 체계적으로 설명, 예측하여 임상에 적용할 수 있어야 함. 현재까지 수행되어 온 한의학의 현대적, 과학적 연구는 질적, 양적으로 상당한 성과를 이루었으나 한의학의 과학적 연구에 적용되어 온 방법론은 서양과학을 바탕으로 한 환원주의적 접근법이 대부분을 차지하고 있으며 이러한 방법론은 한의학의 특장점을 제대로 구현할 수 없으므로 그 연구 성과는 상당히 제한적이며 임상현장에서 구현되기에는 한계점을 가지고 있음. 21세기 들어서면서 의생명과학 분야에서는 high throughput technology의 발달과 빅데이터 분석, 처리기술의 발전에 힘입어 복잡한 생명현상에 대한 다양한 정보를 계통적으로 모아 해석하고자 하는 시도가 증가하고 있으며 이러한 시도들은 systems biology라는 학문분야로 통합될 수 있음. 한의학의 기본원리인 음양오행, 오장 중심의 체계 등에 미루어볼 때 한의학은 시스템 생물학적인 인식을 기반으로 하고 있다고 생각할 수 있으며, 따라서 시스템 생물학적인 연구방법론은 한의학의 기본원리 및 치료원칙 등을 보다 현대적, 과학적인 방법으로 이해하는데 도움을 줄 수 있을 것임. 따라서, 장기적으로 볼 때 시스템 생물학을 통하여 한의학의 전체적, 시스템적 관점을 정량적이며 예측 가능한 형태로 설명하는 것이 가능할 것이라고 기대되고 있음.
본 연구에서는 심장 평활근의 이온채널에 영향을 미치는 한약재 및 그 성분의 연구결과를 computer-based model을 활용하여 시뮬레이션 함으로써 기초 연구결과를 임상에 적용할 수 있도록 통합, 융합하는 시스템적 연구를 진행하였음. 특히 작약과 한약의 주성분인 paeoniflorin과 paeonol이 심장평활근의 이온채널에 미치는 영향에 관한 데이터를 수집한 뒤, 기니아피그의 심실세포를 활용한 수학적 심장모델(Noble1998 모델)에 early afterdepolarizations(EADs)를 유도한 뒤 paeoniflorin과 paeonol의 효과를 관찰하였음. Paeoniflorin과 paeonol은 Na+ channel과 Ca2+ channel을 저해함으로써 심실의 활동전위를 EADs로부터 회복시키는 효과가 우수하여 항부정맥 효과를 가짐을 증명하였으며 paeoniflorin, paeonol 및 이를 함유하는 작약, 목단피 등이 부정맥 치료제로서의 가능성을 가짐을 시스템적인 연구방법론을 통하여 증명하였음. 또한 이 두 성분은 작약과의 한약재에 함께 함유되어 있는 주요 성분이므로 두

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Korean medicine should be studied by a modernized and scientific way but it also has to maintain its own characteristics. Moreover, the study result can explain and predict the physiological and pathological phenomenon. However, it is very difficult to keep the characteristics of Korean medicine when the reductionistic methodology is used, though the scientific research has achieved the considerable outcomes. Recently, systems biological research including various omics studies, network analysis, modelling and simulation has increased and this approach is quite similar to the basis of Korean medicine. Therefore, systems biology can be an important methodology to understand and predict the holistic viewpoint of Korean medicine. In this study, in order to explore the possibility of integrative research between scientific modelling and Korean medicine, the effect of herbal medicine using computer-based modelling was investigated. Paeoniflorin and paeonol, which have various effects on cardiac ion flows, are the major components found in the Paeoniaceae family such as Paeonia lactiflora Pallas (Jakyak) and Paeonia suffruticosa Andrews (Mokdanpi). We collated the effects of paeoniflorin and paeonol on multiple ion channels such as the fast sodium channel, the L-type calcium channel, a