교신저자：박용호, 301-721 대전광역시 중구 대사동 640  충남대학교 의과대학 이비인후과학교실
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서     론

    소음에 의한 와우손상에는 혈관 수축으로 와우 미세혈류의 감소에 의한 저산소증과 이에 따라 발생하는 유리산소기가 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.^1)2)3)4) 이러한 병태생리를 근거로 혈관확장제, 칼슘경로차단제, 유리산소기 제거제 등의 약물을 사용하여 소음에 의한 와우손상을 예방하기 위한 많은 연구가 시도되었다.^{5)6)7)8)9)10)11)12)13)14)} 
   실험 동물에서 xanthine oxidase의 길항제로서 유리산소기 형성을 차단하는 작용을 가진 allopurinol이 소음에 의한 와우손상을 경감시킬 수 있음이 보고되었으며⁵⁾¹³⁾ 혈류감소를 초래하는 칼슘이온의 세포내 유입을 차단하는 칼슘경로차단제를 이용한 연구들이 있었다.^7)8)9)10)11) 
   홍삼 saponin은 칼슘이온의 세포내 유입을 억제하고, 혈관이완작용과 유리산소기 제거 기능을 가진 것으로 알려져 있다.¹⁵⁾
   저자는 기니픽에서 allopurinol, nimodipine과 홍삼 saponin을 투여하고 소음노출 후 청성뇌간반응 역치의 변화를 관찰하여 소음에 의한 와우손상에 이들 약물의 효과를 비교하고, 소음에 의한 와우손상의 예방 또는 경감을 위한 약물의 유용성을 검토하고자 본 실험을 시행하였다.

재료 및 방법

실험동물
   수술현미경하 검사에서 정상 고막을 보이며, 정상 청성뇌간반응을 보인 200~250 gm의 기니픽 22마리(44쪽 귀)를 사용하였다.

약물의 투여
   전처치를 하지 않고 소음에 노출시킨 6마리를 대조군(group 1)으로 하였다. saponin 투여군(group 2；6마리)은 6년근 고려홍삼으로부터 추출한 saponin(한국인삼연초연구소, 대전, 한국) 100 mg/kg을 소음에 노출시키기 3일전부터 매일 1회 3일간 복강내 투여하였고, 소음노출 30분 전과 소음노출 6시간 후에 추가로 투여하였다. Allopurinol 투여군(group 3；5마리)은 allopurinol(Sigma, St. Louis, Mo) 50 mg/kg을 소음노출 2시간 전, 소음노출 직전과 소음노출 6시간 후에 복강내 투여하였다. Nimodipine 투여군(group 4；5마리)은 nimodipine(삼진제약, 서울, 한국) 2 mg/kg을 소음노출 2시간 전, 소음노출 직전과 소음노출 6시간 후에 피하주사하였다(Fig. 1).

소음자극
   철망으로 만들어진 11×20×8 cm의 동물우리 속에 기니픽을 넣고 115 dB, 1500 Hz의 협역대소음(1260~1780 Hz)에 12시간 노출시켰다. 소음원은 순음청력검사기(GSI 16, GSI, NewYork, USA)에 증폭기(Inkel RX-4010R, 인켈, 서울, 한국)와 2개의 스피커(Inkel ISP-103R, 인켈, 서울, 한국)를 연결하여 사용하였다. 기니픽을 넣은 동물우리 속의 소음강도는 구석을 포함한 9곳에서 1 dB이내의 차이를 보였다.

청성뇌간반응 역치검사
   방음실(IAC1630A-CT, IAC, NewYork, USA)내에서 Cadwell사의 Quantum 84(Cadwell, Washington, USA)를 사용하여 청성뇌간반응 역치를 측정하였다. Insert phone을 통하여 rarefaction phase의 broad band click(100~3000 Hz), 반복율 11.29 Hz의 자극음을 주었다. Ketamine hydrochloride(30 mg/kg, 유한양행, 서울, 한국) 근육주사로 마취하였고 검사 중 기니픽의 직장체온은 37°C이상, 심박동수는 210~270회/분으로 유지하였다. 소음노출 전에 청성뇌간반응 역치를 측정하여 기준역치로 삼았고 소음노출이 끝난 직후와 소음 노출 후 3, 6, 12, 24시간에 역치를 측정하였다(Fig. 1).

통계학적 검정
   통계학적 검정은 SPSS 통계 프로그램(Version 10.1, SPSS Institute, USA)을 이용하였다. 각 군간의 시간별 비교분석에 paired sample t-test를 사용하였고 각각의 군에서 시간에 따른 역치 변화의 차이를 검정하기 위하여 One way ANOVA를 시행하였으며 p 값은 0.05미만으로 유의성을 검정하였다.

결     과

   대조군과 약물투여군 모두에서 소음 노출직후에 청성뇌간반응 역치의 최대 상승을 보였으며 시간이 경과함에 따라 서서히 회복되는 양상을 보였다(Fig. 2).
   소음노출전의 기준역치는 대조군과 약물투여군간에 차이는 없었다.
   소음노출 직후 saponin, allopurinol, nimodipine투여군에서 모두 대조군에 비해 역치상승정도가 유의하게 감소됨을 보였으며(p<0.05), allopurinol투여군에서 nimodipine투여군에 비해 역치상승정도가 유의하게 감소됨을 보였다(p<0.05)(Table 1).
   대조군에 비하여 allopurinol 투여군에서 소음노출 직후, 3, 6, 12, 24시간에 역치변동의 유의한 감소를 보였으며(p<0.05), saponin 투여군에서는 소음노출 직후, 3, 6시간에 역치변동의 유의한 감소를 보였고(p<0.05), nimodi-pine 투여군에서는 소음노출 직후, 3시간에 역치변동의 유의한 감소를 보였다(p<0.05)(Table 1).

고     찰

   소음에 의한 내이의 손상을 예방 또는 경감시키기 위한 방법을 찾기 위하여 많은 연구가 진행되어 왔다. 소음에 의한 내이손상은 내이 혈류의 감소로 인한 저산소증과 유리산소기의 생성에 의한다고 알려져 있다.^1)2)3)4) 유리산소기의 생성억제 또는 내이 혈류개선을 위하여 allopurinol, superoxide dismutase, 칼슘경로차단제, leukotriene inhibitor, corticosteroid, 은행잎추출액(EGb), 홍삼 saponin 등을 투여한 실험에서 소음에 의한 와우손상의 예방 또는 경감효과 있었다고 보고되었다.^{5)6)10)13)14)} 
   소음노출중 또는 소음노출후 와우미세순환의 감소 소견이 증명되었고²⁾³⁾ 장시간의 저산소증에 대한 반응 또는 허혈후의 재관류시 생성된 유리산소기가 내이 유모세포의 손상을 초래할 수 있다. 따라서 유리산소기 형성차단과 제거 기능을 가지는 allopurinol은 저산소증 또는 허혈에 의한 소음성 난청을 예방할 수 있을 것이라고 추정하였다.⁵⁾
   Seidman 등은 실험동물에서 allopurinol이 소음에 의한 compound action potential과 cochlear microphonics의 역치변화를 감소시킴을 보고하고 이러한 결과는 allopurinol이 소음에 의한 와우손상을 경감할 수 있으며 소음에 의한 와우 손상은 유리산소기의 역할과 관계가 있다고 하였다.⁵⁾ 
   Jang 등도 기니픽에서 allopurinol을 투여하였을 때 소음에 의한 청성뇌간반응 역치변화가 유의하게 감소되었음을 보고하였다.¹³⁾ 
   본 실험에서는 소음노출 직후부터 소음노출후 24시간 까지 allopurinol 투여군에서 대조군에 비하여 청성뇌간반응 역치변화의 유의한 감소를 보였고(p<0.05)(Table 1), 이러한 결과는 allopurinol이 소음에 의한 내이손상을 경감시킬 수 있을 것이라는 가능성을 의미한다.
   소음과 같은 지속적인 자극은 내이 외유모세포내 칼슘이온을 증가시켜 외유모세포의 손상을 초래할 수 있으며 유모세포내에 칼슘이온이 overload됨을 방지함으로서 소음성난청을 감소시킬 수 있을 것이라는 가설이 제시되었다.⁸⁾ Nimodipine은 와우혈류를 증가시키고 내이 활성세포내로 칼슘이온의 유입을 감소시키는 기능을 가지고 있어 소음에 의한 내이 손상을 경감시킬 수 있을 것으로 추정되었다.⁹⁾ 그러나 실험동물에서 nimodipine은 소음 노출후 청성뇌간반응 역치상승이나 유모세포 손실을 감소시키지 못하였고 단지 청성뇌간반응 제 1 파 잠복시의 연장만을 관찰할 수 있었다고 하였다.⁸⁾⁹⁾ 이러한 결과는 nimodipine의 와우내 농도가 너무 낮거나 또는 칼슘경로차단제가 소음성난청을 경감시킬 수 없기 때문일 것이라고 하였다. Nimodipine은 아주 낮은 농도에서도 유모세포에 영향을 주나 1 μM 이하의 농도에서는 유의한 효과를 보이지 않는다. 따라서 nimodipine의 소음성난청에 대한 예방효과를 완전히 배제할 수는 없으나 유모세포에 유의한 영향을 주기에 필요한 용량은 그 자체로 중등도의 일시적 청력손실을 초래한다고 하였다.⁸⁾
   그러나 본실험에서는 소음 노출후 nimodipine 투여군에서 allopurinol 투여군에 비하여 역치변동 감소효과가 유의하게 작았으나(p<0.05) 대조군에 비하여는 소음노출직후와 3시간후에 역치변동의 유의한 감소를 보여(p<0.05)(Table 1) nimodipine도 소음 노출후 청성뇌간반응 역치변동을 감소시킴을 보여주었다. 이와 같이 Boettcher 등⁸⁾과 Ison 등⁹⁾의 보고와 다른 결과를 보인 이유는 정확히 알 수 없으며 실험동물, nimodipine의 투여방법과 투여량, 소음노출 방법 등 여러 동물실험 요인 대한 앞으로의 분석이 필요하다.
   홍삼 saponin의 주된 성분은 triterpenoid계열의 dammarane계 saponin으로 다양한 ginsenoides로 구성된 혼합물이다.¹⁵⁾ 홍삼 saponin은 칼슘이온의 세포내 유입을 억제하고, 혈관이완작용과 유리산소기의 제거기능을 가지고 있어 소음에 의한 내이 손상을 예방 또는 경감시킬 수 있을 것이라는 가설하에 본 교실에서는 기니픽에서 홍삼 saponin을 투여하고 소음노출후 청성뇌간반응 역치의 변화와 와우의 형태학적 변화를 관찰하고 홍삼 saponin이 소음에 의한 청성뇌간반응 역치상승과 와우의 형태학적 변화를 경감시킬 수 있음을 보고하였다.¹⁴⁾
   본 실험에서도 홍삼 saponin 투여군에서 소음노출 직후, 3시간, 6시간후에 대조군에 비하여 유의한 청성뇌간반응 역치변화의 감소를 보여 주었으며(p<0.05), 유의한 수준은 아니지만 allopurinol 투여군에 비하여는 역치 변화의 감소효과가 작은 경향을 보였고, nimodipine 투여군에 비하여는 역치변화의 감소효과가 큰 경향을 보였다(Table 1).
   홍삼 saponin, allopurinol, nimodipine이 소음에 의한 내이의 형태학적인 변화에 미치는 영향을 비교하기 위하여 소음노출 후 24시간에 기니픽의 와우를 채취하여 주사현미경소견을 관찰하였다. 대조군과 약물투여군 모두에서 와우의 1.5~2회전 외유모세포의 배열이 불규칙해지고 섬모의 단축, 융합, 소실 등의 퇴행성 변화가 관찰되었고, 대조군에 비하여 약물투여군에서 경미한 변화를 보였으나 주사현미경소견이 다양하고 개체수가 적어 정량적인 비교를 하지 않아 결론을 얻을 수가 없었다.
   저자는 기니픽에서 allopurinol, nimodipine과 홍삼 saponin을 투여하고 소음노출 후 청성뇌간반응 역치의 변화를 비교 관찰하고 이들 약물의 주된 기능과 각 약물의 소음노출에 의한 역치변화의 감소효과를 비교함으로서 소음에 의한 와우 손상을 예방 또는 경감시키기 위한 약물의 선택과 개발을 위한 기초 자료를 얻고자 본 실험을 시행하였다.
   본 연구의 결과 홍삼 saponin, allopurinol, nimodipine이 모두 정도의 차이는 있으나 기니픽에서 소음에 의한 청성뇌간반응 역치상승을 감소시키는 효과를 보였다. 특히 allopurinol은 nimodipine에 비하여 소음에 의한 역치상승을 감소시키는 효과가 유의하게 컸다(p<0.05). 그리고 유의한 수준은 아니지만 saponin은 allopurinol에 비하여 역치변화의 감소효과가 작은 경향을 보였고, nimodipine에 비하여는 역치변화의 감소효과가 큰 경향을 보였다(Table 1).
   Seidman 등⁵⁾과 Jang 등¹³⁾도 혈관확장제, 혈관수축에 관여하는 염증매개물 차단제 등은 소음에 의한 역치변화를 감소시키는 효과를 보이지 않았고 단지 유리산소기 형성을 차단하고 제거하는 기능을 가진 allopurinol만이 소음에 의한 역치변화를 효과적으로 감소시켰다고 하였다.
   이러한 결과로 혈관확장제, 칼슘경로차단제 보다는 유리산소기의 형성 차단 또는 제거기능을 가지는 약물이 소음에 의한 와우손상을 경감시키는데 효과적일 것이라고 생각할 수 있다.

결     론

   저자는 기니픽에서 allopurinol, nimodipine과 홍삼 saponin을 투여하고 소음노출 후 청성뇌간반응 역치의 변화를 비교 관찰하고 이들 약물의 주된 기능과 각 약물의 소음 노출에 의한 역치변화의 감소효과를 비교함으로서 소음에 의한 와우손상을 예방 또는 경감시키기 위한 약물의 선택과 개발을 위한 기초 자료를 얻고자 본 실험을 시행하였다.
   Allopurinol, nimodipine과 홍삼 saponin이 모두 정도의 차이는 있으나 기니픽에서 소음에 의한 청성뇌간반응 역치상승을 경감시키는 효과를 보였다. 특히 allopurinol은 nimodipine에 비하여 소음에 의한 역치상승을 감소시키는 효과가 유의하게 컸다(p<0.05). 그리고 유의한 수준은 아니지만 saponin은 allopurinol에 비하여 역치변화의 감소효과가 작은 경향을 보였고, nimodipine에 비하여는 역치변화의 감소효과가 큰 경향을 보였다.
   이러한 결과는 유리산소기의 형성 차단 또는 제거기능을 가지는 약물이 소음에 의한 와우손상을 경감시키는데 효과적일 것이라고 생각할 수 있다.

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