보툴리눔 독소 주입에 따른 안면근육의 조직학적 소견 분석

Abstract

[한글]

보툴리눔 독소는 골격근에 투여시 근육의 일과성 마비를 일으키므로 임상적 응용의 가치가 높고 활용범위가 광범위하다. 그러나 실제 독소가 근육에 미치는 생리적 영향은 지금까지의 여러 연구에도 불구하고 논란의 여지가 많이 있다. 본 연구에서는 독소를 안면신경 지배근육에 주사한 후 신선한 생검조직을 채취하여 각종 조직학적 및 조직화학적 염색을 시행하였으며 이 소견들을 비교분석하여 안면근육에 대한 독소의 작용특성과 근섬유의 종류에 따른 차이를 밝히고자 하였다. 실험은 건강한 성인 백서 21마리에 보툴리눔 독소를 주사한 후 용량별(2.5 unit, 5 unit, 10 unit)및 시간경과별(4일, 14일, 35일)로 나누어 분석을 하였다. 조직염색은 H&E염색과 modified Gomori trichrome염색을 하였고, 조직화학적 염색은 ATPase염색(pH 9.4 및 pH 4.6), NADH-TR염색, acetylcholinesterase(AchE)염색을 시행하였으며, 광학현미경하에서 염색표본의 병리학적 소견유무에 대한 관찰을 하고 다시 조직표본상의 횡단면적을 화상분석법으로 정량적 측정하였다. 본 실험의 결과에서는 전체에서 대조군과 구분되는 근육의 일과성 위축이 잘 관찰되었으며, 이는 다시 용량과 시간흐름에 따라 비례하는 경향을 보였다. 위축의 진행은 주사 후 초기변화를 알 수 있는 4일째에도 충분히 나타났으며, 이후 근섬유의 위축은 주사 후 14일째까지 점차 더 진행되었고 5주 후에는 회복되는 경향을 보였지만 이 시기에도 정상 크기까지 완전히 회복되지는 않았다. 조직화학적 염색상에서 나타난 근섬유의 종류에 따른 염색상 분석에서는 두 가지 근섬유가 모두 독소에 의해 위축이 되었으나, 제 Ⅰ형 섬유에 비해 제 Ⅱ형 섬유의 위축이 더 큰 폭으로 진행되었으며 회복도 또한 빨리 진행되어 이는 제 Ⅱ형 섬유가 신경조절의 흐름에 더욱 민감하기 때문인 것으로 사료되었다. AchE의 분포는 독소 주입 후 그 염색상의 증가로 관찰되었고, 전체 관찰기간 중 근섬유의 위축과 회복만이 주된 소견이었을 뿐 염증반응이나 괴사, 탈신경에 의한 변화에서 나타날 수 있는 특정한 조직학적 소견은 나타나지 않았다. 또 시간의 경과에 따른 근섬유 크기의 변이성의 증가경향은 관찰되지 않았다.

[영문]

The aim of this study was to evaluate the effect of botulinum toxin on facial muscle(levator labii muscle). It is well known that this toxin causes potent temporary paralysis in skeletal muscles, but the exact nature of the toxin on facial muscle is not clearly appreciated. Histological and histochemical stain sections were analyzed under light microscopic field. Quantitative analysis was also performed using computer assisted image analysis. Muscle fibers were atrophied and showed recovery in the sequential stains, and these findings were correlated in proportion to dose(2.5, 5, 10 unit) and time(day 4, 14, 35) after toxin infection.

Type Ⅱ fibers were more susceptible to the toxin exposure than type Ⅰ fibers.

Acetylcholinesterase stains showed increased staining characteristics. Other pathological changes seen in inflammation, degeneration, myopathy were not found.