침술 진통의 효과 기전에 관한 연구의 발전
针刺镇痛机制的研究进展
迪丽努尔 등,
(https://www.hanspub.org/journal/paperinformation?paperid=72652)
침술 진통 효과는 매우 뚜렷하고 중독성이 없으며 비교적 안전하지만 그 작용 기전은 아직 완전히 밝혀져 있지 않다. 침술 진통의 기전을 이해하면 임상 적용에서 그 효능을 보장할 수 있을 것이다. 현재 침술의 진통 작용 기전은 중추, 말초, 내분비, 면역 체계 및 기타 장기를 포함하는 점진적이고 네트워크화된 다중 표적 상호작용에 의한 것으로 여겨진다. 침술의 진통 메커니즘에 대한 연구가 지속적으로 확대됨에 따라 신경 영상 기술, 광유전학 기술, 고처리량 시퀀싱 기술과 같은 여러 가지 잠재적인 신기술이 침 진통의 평가와 작용 메커니즘 탐구에 적용되어 왔다. 본 논문에서는 관련 연구 진행 상황을 다음과 같이 검토한다. 침 진통 기전의 연구 배경 및 개발, 침 진통의 말초 및 중추 작용 기전에 대한 연구, 관련 신기술의 현재 응용 분야를 간략히 검토하여 임상에서 침 진통을 보다 정확하게 적용하기 위한 이론적 지침을 제공하고자 한다.
1. 서론
침술의 진통(Acupuncture analgesia) 효과는 매후 뚜렷한 것으로 나타났으며, 연구에 따르면 침술은 대부분의 통증 상태에 대해 중간 또는 높은 확실성의 증거를 보인다.1] . 침술에 의한 진통은 확실한 효과 외에도 시술이 간편하고 편리하며 비용이 저렴하고 진통제 중독을 줄이며 부작용이 거의 없다는 장점이 있다.2] . 침술은 일부 국가와 지역에서 점차 국제 주류 의학 시스템에도 편입되었다. 예를 들어, 세계보건기구는 침술이 최소 20가지 질병을 치료할 수 있다고 제안했고, 미국 국립보건원은 침술이 보완적 의료 치료를 위한 개입 수단으로 사용될 수 있다고 밝혀 왔다.3] . IRS(미국 국세국)는 1973년 초에 침술을 의료비 공제 항목으로 승인했다. 그러나 침 진통의 메커니즘은 아직 완전히 밝혀지지 않았으며, 이는 침 진통의 추가 응용 및 홍보를 방해하고 있다.4] . 그 중 침술 진통의 메커니즘은 여전히 과학적 미해결 문제로, 보다 심도 있는 연구가 요구된다.
2. 중의학의 침술진통 이론
중의학에서는, 통증은 외감6음, 내상7장, 음식노권, 타박상 등으로 인해 발생할 수 있으며, "不通则痛” 및 “不荣则痛”을 모든 통증의 병리적 원인이라고 주창한다. 기혈이 정체되어 온몸을 원활하게 흐르지 못하면 정체 부위에 통증이 발생하게 된다. 침술 진통은 주로 기혈을 조절하고 마음을 치료함으로써 달성된다. 황제내경에서도 "침술의 관건은 기를 조절하는 법을 아는 것"이고 "모든 진정한 침술은 반드시 마음을 기반해야 한다"고 강조하였다. 이는 침술의 진통 효과가 기혈의 움직임과 순환, 그리고 심장, 뇌, 마음의 변화와 관련이 있음을 보여주는 것이다.5] . 그러므로 침술 진통은 주로 정신을 치료하고 기를 조절하여 달성된다.
3. 침술 진통 기전
침술 진통의 잠재적인 생리학적 메커니즘은 대략 말초적 메커니즘과 중추적 메커니즘으로 나눌 수 있다.6] 그 중 통증 관리에 관련된 가장 통합된 시스템은 내인성 오피오이드 시스템이다. 신경전달물질의 변화도 진통에 영향을 미칠 수 있다. 침술에 의해 생성된 척수의 분절적 억제는 압박 통증 역치를 증가시킬 수 있다. 최근 과학자들은 침술의 통증 치료 메커니즘에서도 진전을 이루었다. 현재 통증 자극은 구심경로를 통해 중추신경계로 유입되어 대뇌변연계와 대뇌피질에 도달하고, 척수, 뇌간, 시상하부와 같은 릴레이 기구를 거쳐 최종적으로 신경자극으로 전환되어 중추신경계를 통해 통합되어 통증과 통증 반응을 생성한다고 생각된다.7] , 침술 자극은 근육의 A-델타 및 C 구심섬유를 활성화시켜 척수로 신호가 전달되고, 이로 인해 카르노신 및 엔케팔린과 같은 물질이 국소적으로 방출된다. 이러한 구심신경은 중뇌로 전달되어 척수에서 흥분성 및 억제성 매개체의 연쇄 반응을 촉발한다. 이 시점에서 생성된 신경전달물질은 척수로 방출되어, 시냅스 전과 시냅스 후 억제 작용을 형성하고 통증 전달을 억제한다. 이 신호가 시상하부, 뇌하수체 등으로 전달되면 엔돌핀과 부신피질자극호르몬이 분비된다. 이는 통증 역치를 높이고, 통증 내성을 높이고, 통증 민감도를 낮추고, 생리적 기능을 조절하는 데 도움이 될 수 있다.8], 이로써 진통 효과가 생성되는 것이다. 침술 진통의 과정은 중추, 말초, 면역, 분자적 측면 등 여러 측면을 포함하고 있으며, 신경핵, 신호전달경로, 면역반응, 신경섬유, 신경전달물질, 호르몬 등의 공동작용을 통해 진통효과를 발휘하며, 역동적인 네트워크 과정으로 여겨진다. 그림 1 [9] 참도

그림 1. 침술 진통의 기저에 있는 가능한 신경생리학적 메커니즘
3.1. 침술 진통의 주변 메커니즘
3.1.1. 침술 진통 및 경혈
침술 진통의 말초 기전은 주로 경혈과 관련이 있다. 연구에 따르면 경혈에 침을 삽입하면 "기를 얻는다"는 느낌을 얻을 수 있으며, 경혈 틈에서 퓨린 신호 전달이 가능해져 경혈이 아데노신 삼인산(ATP)/아데노신과 같은 물질을 방출하도록 유도하여 P2X3, P2X4, P2X7 및 A1R과 같은 수용체에 작용하여 진통을 유발한다.10] . 연구에 따르면 이 과정은 세포외 ATP(e ATP)의 동원과 관련이 있을 수 있다고 한다.11] . 또한 침술은 경혈 아래의 고밀도 비만 세포를 간접적으로 활성화하여 TRPV1, TRPV2, TRPV4, 수용체 및 염화물 채널을 포함한 다양한 유형의 기계적 민감 채널의 상태를 변경할 수 있다. 이후 다양한 매개체와 신경 전달 물질이 간질로 방출되어 말초신경절에 위치한 해당 수용체를 활성화한다. 그런 다음 신경세포는 척수 및 뇌와 같은 더 진보된 통증 관련 영역으로 정보를 투사하여 생리적 조절에 역할을 한다.12] 。
3.1.2. 침술과 신경전달물질
침술 정보는 뇌, 척수, 말초 및 기타 관련 영역의 신경전달물질을 증가 또는 감소시켜 진통을 달성하고 침술의 효능을 연장한다.13] 표 1 참조6]. 주로 내인성 오피오이드, 세로토닌, 노르에피네프린, 5-하이드록시트립타민, 아세틸콜린, 물질 P, γ-아미노뷰티르산 등의 약물과 글루타메이트, 콜레시스토키닌 옥타펩타이드, 뉴로텐신, 옥시토신 등의 약물 수치를 조절하고 통증 수용체, 염증성 사이토카인, 신경계의 활성화를 억제하여 통증을 완화한다.14] . 신경전달물질은 침술점 깊숙한 곳에 있는 수용체와 신경종말을 통해 중추신경계로 전달된다. 침술 정보가 척수로 전달되면서 통증 신호는 척수핵의 침술 신호와 상호작용하여 억제를 줄이고 척수 등쪽 뿔의 변연층 뉴런을 직접 투사하여 상위 신경계를 활성화하여 통증을 완화한다.15] . 그러나 다양한 신경전달물질이 어떻게 상호 작용하여 통증을 완화하는지에 대한 잠재적인 메커니즘은 추가 연구가 필요하다.
| 신경전달물질 | 뇌 | 척수 |
| 내인성 엔돌핀 | + | 0 |
| 엔케팔린 | + | 0 |
| 디노르핀 | 0 | + |
| 세로토닌 | + | 0 |
| 노르에피네프린 | − | + |
| 물질 P | + | − |
| 아세틸콜린 | + | 0 |
| 가바 | − | + |
표 1. 침술 진통 중 다양한 평면과 다양한 신경전달물질 간의 상관관계
참고: +는 신경전달물질이 진통 효과와 양의 상관관계를 갖고 있음을 나타내고, −는 음의 상관관계를 나타내며, 0은 진통에 관여하지 않거나 진통 효과가 없음을 나타낸다.
3.1.3. 소개 경로
진통을 유발하는 것으로 밝혀진 구심섬유는 A형과 C형으로 나뉜다.6] . 唐敬师는16] 말초 구심섬유가 진통에 관여하며, 흥분성 섬유가 가늘수록 필요한 자극 강도가 커지고 진통 효과가 강해진다고 제안했다. 임상 응용에서는 일반적으로 경혈에 대한 저강도 자극을 사용하여 A-δ 구심섬유를 자극하여 척수의 게이트 제어 메커니즘을 활성화하고 척추 분절 통증을 통합하여 진통을 달성할 수 있지만 진통 효과가 제한적이다. 예를 들어, C형 구심섬유의 고강도 자극을 사용하면 뇌간의 대핵 중심핵의 부정적 피드백 조절 메커니즘을 활성화하여 더 강하고 지속적인 진통 효과를 얻을 수 있다. 그 작용 메커니즘은 척수 문이 분절적 진통을 생성하고, 내인성 진통제의 방출을 촉진하고, 상부 중심을 활성화하여 하행 억제를 생성하는 것과 관련이 있다. 많은 연구 결과에 따르면 진통 효과는 침술 부위의 선택, 침의 깊이, 빈도, 강도, 방향과 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다.17] . 方剑乔 교수는 급성 통증의 경우 침술 빈도는 먼저 높고 그 다음에 낮아야 하며, 만성 통증의 경우 진통 효과를 높이기 위해 소밀파의 침술 빈도를 권고한다. 일부 임상 침술 실험에서는 가짜 침술이 진짜 침술만큼 효과적이며, 깊은 침술과 얕은 침술 모두 진통 효과가 있는 것으로 나타났다.6] . 최근 이 주제에 대한 많은 논문이 나왔다. 일부 문헌에서는 통증 근원에 국한된 경혈의 진통 효과가 대측 및 원위 경혈보다 더 좋다고 제안한다. 근육 염증 통증의 국소 영역에서 깊은 A형 신경 구심신경을 활성화하고 피부 수준에서 C형 섬유 구심신경을 활성화하면 더 나은 진통 효과를 발휘할 수 있다.18] . 일부 연구에 따르면 침술 그룹은 진통 효과가 가장 좋고, 그 다음은 가짜 침술 그룹이라고 한다. 다른 연구에 따르면 고주파와 저주파 침술은 진통 작용 기전과 진통 효과가 서로 다르다는 것이 밝혀졌으며, 이는 향후 임상 연구에 참고자료로 활용될 수 있다.19] [20] [21] [22] 。
3.2. 침술 진통의 중추 기전
3.2.1. 척수 수준
척수는 침술 자극과 통증 정보를 통합하는 출발점이다. 통증을 조절하는 주요 방법은 "게이트 제어"와 "하행 억제"로, 빠르게 효과가 나타날 수 있지만 동일하거나 근위 세그먼트에 의해 지배되는 영역으로만 제한된다. 척수 기능은 일반적으로 중추신경계에 의해 조절되며, 하행 뇌 경로가 조절에 관여한다. 그러나 뇌의 중앙 제어 기능을 상실한 경우(척수 단절이나 뇌 손상 등)에도 척수 자체는 여전히 독립적으로 기능할 수 있다. 척수 내의 신경교세포는 만성 신경병적 통증에서 중요한 역할을 하며, 반복적인 전침 치료는 척수 내의 신경교세포의 활성화를 하향 조절할 수 있는데, 먼저 미세아교세포를 조절하고 그다음 성상세포를 조절함으로써 만성 신경병적 통증을 앓는 쥐의 신경병적 통증과 미러링 통증을 완화한다.23] 따라서 반복적인 전침 자극이 만성 통증 치료에 효과가 있음을 증명할 수 있다.
3.2.2. 척추상부 수준
침술 진통은 뇌 네트워크의 여러 수준에서 정보를 통합하는 것을 포함한다. 예를 들어, 뇌의 통증을 조절하는 관련 네트워크를 "통증 매트릭스"라고 한다.24], 일부 연구에 따르면 침술은 "통증 처리 매트릭스"와 관련된 뇌 영역의 비정상적인 신경 활동을 조절하고 해마, 편도체, 시상하부 영역과 같은 "통증 기억 매트릭스" 영역을 조절하여 변연계 활성화와 관련된 통증의 임상 증상을 개선할 수 있다고 한다.25] . 뇌에는 진통에 관여하는 핵이 있으며, 이 핵들이 상호 작용하여 경로를 형성한다.26], 그 중 보다 중요한 경로는 다음과 같다 : 시상 중심 정중핵-전뇌 회로-주위 신경섬유핵 루프, 중뇌-변연계 진통 루프, 침 진통의 하행 억제경로, 시상하부 중심핵-복외측 궤도 피질-중뇌 도수관 주위 회백질 등이다. 침술 중에는 다양한 신경전달물질, 신경전달물질과 이에 상응하는 수용체가 이러한 핵 경로에 작용하여 통증을 완화할 수 있다. 과학기술의 발달로 사람들은 신경영상학, 광유전학, 화학유전학, 고처리량 시퀀싱 및 기타 기술과 같은 새로운 방법을 사용하여 뇌핵, 경로, 신경전달물질 및 침 진통 사이의 관계를 직간접적으로 증명할 수 있다.27], 침 진통 기전 연구 진행을 촉진했다. 최근 뇌의 보상 회로가 보상에만 관여하는 것이 아니라 침술 진통 과정에도 관여한다는 것이 밝혀졌다.28] . 이는 침 진통에 대한 임상적 이해를 심화시키고, 침 진통 연구 개념을 더욱 혁신하며, 침 진통의 신경생물학적 메커니즘을 더욱 명확히 하는 새로운 아이디어를 제공하는 데 도움이 될 것이다.
4. 침술 진통의 신경 기전 연구에 새로운 기술의 응용
과학과 기술의 발달로 신경 영상학, 광 유전학, 화학 유전학, 고처리량 시퀀싱과 같은 기술은 침술 진통 메커니즘 연구에 새로운 아이디어를 제공했다. 다음은 최근 몇 년 동안 이러한 새로운 기술을 통해 탐구된 침술 진통의 원리에 대한 새로운 발견들이다. 미래의 과학 연구자들에게 도움이 되기를 바란다.
4.1 신경영상
신경영상 기술은 침 진통의 신경적 메커니즘을 탐구하는데 중요한 기술이다.29] . 이 기술은 비침습적으로 "경혈-뇌"의 중추 메커니즘 관점에서 침술의 효과를 관찰할 수 있다. 자극 후 뇌의 반응을 분석하는 것이 가능하며, 이는 새로운 침술 타겟을 탐색하는 데 매우 중요하다. 기능적 자기공명영상30], 단일 광자 방출 컴퓨터 단층 촬영, 양전자 방출 단층 촬영, 뇌파, 자기 뇌파 및 기타 기술은 침 진통 메커니즘에 대한 연구 개발을 촉진했다. 침술 신경영상 데이터베이스를 구축하고 영상, 유전, 임상 및 기타 정보를 통합하는 것은 침술 효과의 평가, 분석 및 예측에 긍정적인 의의를 갖는다. 이 기술은 침술의 메커니즘, 예를 들어 경혈의 적합성과 특이성, 진짜와 가짜 경혈의 효과 연구에 새로운 관점을 제공해준다.31] . 현재, 정적 뇌 기능 연결성은 침술의 진통 효과를 분석하는 데 자주 사용된다.32] . 한 연구에서는 기능적 자기공명영상을 사용하여 만성 어깨 통증의 중추 반응을 개선하는 데 있어 동측과 대측 경혈의 반응 메커니즘을 비교했다. 어깨 통증 환자의 대측과 동측 경혈에 대한 침술의 임상적 효과와 뇌 기전은 서로 다른 것으로 나타났다. 동측을 자극할 경우 뇌간-시상-대뇌 피질 경로에서 역할을 하는 반면, 대측을 자극할 경우 전대상피질에 작용하여 진통 효과를 발휘했다. 이는 또한 경혈의 선택이 침술의 진통 효과와 밀접한 관련이 있음을 시사한다.33]
4.2. 광유전학
광유전학은 광학 기술과 유전학을 결합하여 특정 신경세포의 활동을 정밀하게 제어하는 새로운 세포 생물학 기술이다. 그것은 손상 없이 또는 최소한의 손상으로 생체 내 또는 깨어 있는 동물의 뉴런 활동을 적극적으로 제어하여 상응하는 행동 활동을 유도할 수 있다. 그것은 높은 시간적 및 공간적 정밀도, 높은 자극 강도 정확도, 반복성 및 공간적 특이성이라는 장점이 있다. 그것은 뇌 뉴런 간의 상호작용을 보다 직관적이고 정확하게 반영할 수 있어 뇌 기능과 그 배후에 있는 메커니즘에 대한 보다 포괄적인 이해를 얻는 데 도움이 된다.34] . 광유전학은 통증 메커니즘 연구에 일찍 사용되었다. 예를 들어, 광유전학을 사용하여 부수측핵에서 중앙 편도체와 중앙핵으로 돌출된 흥분 경로를 활성화하면 쥐의 통증 민감도가 상당히 감소하고 이 핵이 통증 억제와 관련이 있는 것으로 밝혀졌다.35] . 2018 何俏颖36] 등은 침 진통 연구에서 광유전학의 타당성과 연구 표준을 제안하여 침 진통 메커니즘 연구에 광유전학의 응용을 촉진했다. 2022년에 연구에서37] 마우스 염증성 통증 모델을 확립하려, SSC(체성감각피질) 활동의 광유전학을 통해 침술 진통의 메커니즘을 탐구했다. 전침술은 피질 통증 경로에서 CaMKIIα 의존적 가소성을 억제하여 염증성 통증을 완화할 수 있는 것으로 밝혀졌다. SSC(체성감각피질)와 ACC CaMKIIα 신호전달 경로가 만성 염증성 통증에 대한 귀중한 치료 표적이 될 수 있다는 점이 지적되었으며, 이는 침술 진통 메커니즘 연구에 새로운 아이디어를 제공한다.
4.3. 화학유전학
화학 유전학은 1990년대 이후 등장한 학제간 학문이다. 유전적 원리를 사용하여 생물학적으로 활성화한 작은 분자와 단백질 간의 상호작용을 통해 생물학적 시스템의 기능을 연구하는 방법이다. 화학유전학 기술은 세포 유형 특이성, 고정밀 시공간 분해능, 신경망의 기능적 해부학적 특성으로 인해 점차 침 진통 메커니즘 연구에서 중요한 역할을 해왔다.38] . 전침 진통에 관여하는 복외측 수도관 주위 회색질(vlPAG)의 신경세포 하위 유형을 연구하기 위한 실험에서 vlPAG의 GABA 신경 세포의 화학적 억제는 전침의 진통 효과를 재현하는 반면 GABA 신경세포의 화학적 활성화는 전침의 효과를 부분적으로만 약화시키고, 글루타메르그성 신경세포의 결합된 화학적 활성화는 전침의 효과를 효과적으로 약화시키는 것으로 나타났다. 이는 vlPAG의 서로 다른 유형의 신경세포가 침 진통에서 서로 다른 역할을 한다는 것을 명확히 밝혔다.39] 이를 통해 침술 진통의 메커니즘을 더욱 잘 이해할 수 있었으며, 진통제 개발과 통증의 임상적 치료에 새로운 아이디어를 제공할 수 있었다.
4.4 고성능 시퀀싱
시퀀싱 기술은 급속하게 발전해 왔으며 지금까지 3세대에 걸친 변화를 거쳤다. 3세대 고성능 시퀀싱 기술은 침 진통 작용 기전 연구에 중요한 역할을 한다. 邹军40] 등은 전침술이 대상포진 신경통 치료에 미치는 효과를 연구했다. 그들은 쥐에게 레지니페라톡신(RTX)을 주입하여 신경통 모델을 구축하고 RTX 유도와 EA 치료 후 열 민감도와 기계적 이상의 변화를 분석했다. 고처리량 시퀀싱은 EA 치료에 반응하여 RTX로 유도된 쥐 척수에서 차별적으로 발현되는 miRNA를 식별하기 위해 수행되었다. miR-7a-5p와 miR-233-3p의 상향 조절은 EA의 진통 효과와 관련이 있다고 추정된다. EA로 유도된 miRNA의 차등적 발현에 대한 우리의 분석은 대상포진 후 신경통에 대한 침술 진통 메커니즘에 대한 새로운 통찰력을 제공한다.
5. 전망
침술과 관련된 과학적 연구가 지속적으로 심화됨에 따라 침술 진통은 많은 분야에서 널리 사용되고 있다. 예를 들어, 침술은 수술 주변 기간의 진통제 복용량을 줄이고, 그 부정적인 스트레스 반응을 더욱 줄이고, 수술 후 인지 기능 장애의 발생률을 줄이고, 환자의 회복을 가속화할 수 있다. 그러나 동물실험 결과와 인체 적용 결과의 개체간 차이, 임상 표준화 요구와 개인차의 모순, 침 치료점의 선택과 조합 등 많은 문제가 여전히 남아있다. 앞으로는 다기관, 대규모 임상 연구, 다학제 협업을 바탕으로 유전자 시퀀싱, 분자 프로브, 광학 분석 등 첨단 기술을 활용하여 침 진통 메커니즘을 탐구하는 연구 과정을 촉진하여 침 진통의 정확성과 효과를 높이고 환자에게 정확한 의료 서비스를 제공할 수 있기를 기대한다.
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(역/정리 지운)
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