Acceleration of Wound Healing and Collagen Deposition in Rat Skin by High Voltage Pulsed Current Stimulation

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was to investigate the effect of high voltage pulsed current stimulation (HVPCS) on the healing rate of a dermal wound in a rat. We also determined the mechanism of promoting healing by HVPCS. Twenty male Sprague-Dawley rats were randomly divided into two group; HVPCS group (n=10) and control group (n=10). The HVPCS rats received electrical stimulation with a current intensity of 50 V at 100 pps for a duration of 30 minutes, while the control group was given the same treatment without electricity for a week. The biopsy specimens were fixed in formalin, embedded in paraffin and stained with Masson's trichrome, hematoxylin and eosin (H&E). The fibroblasts and collagen density were counted using a light microscope and computerized image analysis system and calculated as the density and the percent. A Student t-test showed a significantly higher wound healing rate of the HVPCS group than control (t=-4.161, p<0.001). The fibroblasts in the HVPCS group were higher than in the control group (t=-4.921, p<0.001). The density of collagen in the HVPCS group was also higher than in the control group (t=-4.367, p<0.001). These results indicate that the HVPCS accelerated the rate of healing in dermal wound, and increased fibroblasts and collagen density in the regenerative dermis. These findings suggest that the HVPCS may activate fibroblasts by alteration of the electrical environment, and it may increase collagen synthesis in the regenerative dermal wound.

국문 초록 (Abstract)

고전압맥동전류자극이 흰쥐 피부의 창상치유와 섬유모세포 및 교원질 밀도에 미치는 영향을 규명할 목적으로 본 실험을 시행하였다. Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐 20마리를 10마리씩 무작위로 고전압맥동전류자극군과 대조군에 배치하고 등에 10 mm의 전층 절개상을 만들었다. 고전압맥동전류자극군은 창상 위에 전극을 부착한 후 맥동빈도 100 pps, 맥동기간 $65{\mu}s$, 강도 50 V로 1일 30분씩 1주 동안 자극하였으며 대조군은 전극만 부착하고 전류를 통전시키지 않았다. 1주 후 창상 길이를 계측한 후 창상부위의 피부를 적출하여 포르말린에 고정한 후 파라핀 포매 절편을 제작하여 Massons trichrome 및 hematoxylin and eosin (H&E) 염색을 하였다. 이 표본을 고배율 현미경하에서 관찰한 다음 현미경에 부착된 CCD 카메라를 통해 개인용 컴퓨터로 보내 영상분석 프로그램을 이용하여 섬유모세포와 교원질 밀도를 계측한 후 비율을 산출하였다. 이를 군간 t-검정한 결과 고전압맥동전류자극군의 창상치유율, 섬유모세포 및 교원질 밀도가 대조군보다 통계학적으로 유의하게 높게 나타났다 (p<0.001). 이러한 결과는 고전압맥동전류자극이 흰쥐의 피부 창상 치유를 촉진시켰음을 보여 주었고 이는 전기자극에 의해 섬유모세포가 활성화되어 교원질 합성이 증가함에 따른 것으로 사료된다.