운동부하가 콜라겐 유도 관절염 흰쥐에 미치는 영향

국문 초록 (Abstract)

1) 실험동물 및 사육조건
(1) 실험동물
본 연구에 사용될 실험동물은 생후 6～7주령(200g 내외)의 Sprague-Dawley계 흰쥐 35마리를 사용할 것이다. 실험실 환경은 온도 22±2℃, 습도 55±5%를 유지하도록 하며 12시간 간격으로 light-dark cycle을 주면서 사육 할 것이다. 물과 사료는 충분히 공급하여 자유롭게 섭취하도록 할 것이다.
실험동물은 각 군당 7마리씩 5군으로 배정 할 것이며, 정상군(Nomal, n=7), 콜라겐 유도 관절염군(Collagen-induced arthritis, CIA; n=7), 콜라겐 유도 관절염+수영운동군(CIA+ swmimming exercise, CIAEX; n=7)으로 분류할 것이다.

(2) 수영운동
수영은 자동수온 조절장치를 부착한 지름 약 50cm, 높이 1m 정도 되는 원통형의 풀을 제작하여 사용할 것이며, 물의 온도는 36±1℃를 유지하도록 하여 처음 2일은 5분을 그 다음 날 부터는 10분씩 증가하여 최종 45분이 되도록 운동 시킬 것이다. 수영하는 동안 계속하여 뒷다리를 움직이도록 쉴 수 있는 어떠한 환경도 제공하지 않았을 것이며, 수영 후에는 물기를 닦아주어 체온을 유지하도록 할 것이다. 수영운동의 빈도는 실험기간(8주) 동안 주당 5회가 되도록 조절 할 것이다.

(3) 관절염 유발 모델
Collagen type II (CII)를 0.05N acetic acid로 녹여 2 ㎎/㎖의 농도로 만들고, 같은 양의 Freund's complete adjuvant(FCA)를 혼합하여 2 ㎖로 만들어, CII의 농도가 1 ㎎/㎖이 되도록 할 것이다. 이후 2차례(0일, 5일)에 걸쳐 각각 0.1 ㎖의 CII를 실험동물의 꼬리 기저부에 접종하여 콜라겐 유도 관절염(Collagen-induced arthritis, CIA) 모델을 만들 것이다. 실험이 완료되는 8주 후에 관절염이 유도된 동물들의 관절 및 비장을 적출하여 세포를 분리하여 실험에 사용할 것이다.

(4) 평균관절염 지수 측정
콜라겐으로 면역시킨 후 매일 모든 생쥐들을 관찰하여 관절염이 생겼는지를 기록할 것이다. 관절염 발생의 기준은 발적과 부종의 정도로 확인되며 모든 실험기간 주 1회 슬관절의 두께를 constant tension 캘리퍼(caliper)로 측정하여 실험시작시의 두께와 비교하여 관절염의 중증도로 표시 할것이다. 중증도의 평가는 육안적 평균관절염 지수(mean arthritic index; MAI) 측정을 실시하도록 할 것이다(Holmdahl 등, 1990).

※ Rosoliniec 등에 의한 평균 관절염지수(mean arthritic index)
- 0점 : 부종이나 종창이 없다.
- 1점 : 발 또는 발목관절에 국한된 경한 부종과 발적
- 2점 : 발목관절에서 족근골에 걸친 경한 부종과 발적
- 3점 : 발목관절에서 족근졸에 걸친 중등도의 부종과 발적
- 4점 : 발목에서 다리전체에 걸쳐 부종과 발적이 있고 관절경직

2) 시료채취 및 분석
실험당일 시료채취를 위해 실험동물을 마지막 운동 40시간 후에 하루 동안 완전히 절식시킨 후 오전 동일한 시간대에 실험에 임할 것이다. 시료채취를 위해 실험동물에게는 pentothal sodium(40mg/kg B.W.)을 복강내로 주사하여 마취한 다음 복 대동맥을 통하여 채혈된 전혈 중 일부는 혈액 포도당(Glucocard II, KDK, Japan) 과 젖산 분석(Yellow Springs Instruments 1500, Yellow Springs, OH, USA)에 이용하며 이를 즉시 EDTA 처리된 튜브에 옮겨 넣고 4℃에서 즉시 원심분리하여 혈장을 분리한 후 분석전까지 -75℃에 냉동보관 할 것이다. 이후 혈액성분(중성지방, 콜레스테롤 등)을 위해 효소발색법(NEFA C test kit)와 인슐린 분석 위해 ELISA kit를 이용하여 검사 할 것이다. 또한 cytokine 분석을 위해 혈액 및 Synovial fluid 를 채취하고 조직병리학적 관찰을 위해 관절일부를 절단하여 채취할 것이다. 항 염증 사이토카인 분석을 위해서는 ELISA 측정방법을 사용할 것이다.