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Analysis of Experimental Study Tendency on Oriental Herbal Medicines for Male Infertility - Focusing on Domestic Theses for a Degree -
Analysis of Experimental Study Tendency on Oriental Herbal Medicines for Male Infertility - Focusing on Domestic Theses for a Degree -
-- 학위논문 중심으로 --
The Journal of Oriental Obstetrics and Gynecology. 2014. Jan, 27(1): 120-139
Copyright © 2014, The Society of Korean Medicine Obstetrics and Gynecology
  • Received : January 01, 2014
  • Accepted : February 02, 2014
  • Published : January 28, 2014
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About the Authors
상은 배
희정 김
승열 이
흥수 김
철수 김
인혁 하
진호 이
Abstract
Objectives: The tendency of experimental studies on the male infertility was analyzed through focusing on domestic theses for a degree to indicate the hereafter direction for its study in oriental herbal medicine. Methods: 35 domestic theses for a degree published after 2003 were analyzed. And theses were classified by year, study design, degree and subjects. Results: The followings are the results of this study. 1. 35 theses were reviewed. 11 master dissertations and 24 doctorate dissertations 2. In the annual publishing tendency, the number of theses began to increase from 2003 and the theses have been published actively from 2005. 3. Classified by study design, 19 in vitro & in vivo and 16 in vitro experimental studies were performed. 4. In the medication and prescription, the studies with single medication were 32, and prescription were 3. In the studies with single medication, four studies on Ginseng Radix (人蔘) were the most. 5. In theses related to single medication, BoYang-Yak was most prefered, followed BoYeum-Yak, BoKi-Yak, SabJung-ChukNyo-JiDae-Yak. 6. Analysed 35 theses by subject, concentrational experiments were 23, periodical experiment were 3, concentrational & periodical experiment was 1. 7. In theses related to herb medication, the themes were Body & testicular weight, sperm parameters, testosterone level, CREM mRNA level & CREM protein, seminiferous tubule and antioxidant activity. 8. Related to herb medication’s antioxidant activity efficacy were 7 theses. Conclusions: If there are more diverse studies on medication, prescription, external treatment methods and experiment methods in the future, this will be very helpful for the clinical treatment of male infertility.
Keywords
I. 서 론
불임이란 약 1년 간 정상적인 부부생활을 하였음에도 불구하고 임신이 되지않는 상태를 말한다 1) . 대부분의 건강한 남녀는 1년 이내에 85~90%는 임신을 하게 되지만, 나머지 10~15%는 임신이 되지 않아 불임증으로 진단하게 된다 2) .
불임 가운데 절반 정도는 정자 형성의 질적 또는 양적인 문제로 말미암은 남성 불임인 것으로 보고되고 있으며 최근 들어 증가하는 추세를 보이고 있다 3) . 그 유발 요인은 심리적 요인, 생식기의 선천적 기형, 생식기의 감염, 주변 환경으로부터 내분비 교란물질에 대한 노출 등으로 매우 다양하다 4) .
남성의 불임 요소는 특발성 40~50%, 고환 30~40%, 고환 이후 10~20%, 고환 이전 1~2%로 나눌 수 있다 5) . 생식기관들의 기능적 과정에 따라서 정자 형성장애, 정자 수정장애, 정액성분 이상, 사출장애 및 특발성 원인 등으로 분류할 수 있다 6) .
남성불임 진단의 가장 기본은 정액검사로서 정상인의 정액은 정자수가 20×10⁶/ml 이상, 정자의 운동성은 50% 이상, 정액량은 2 ml 이상, 기형정자는 50% 이하여야 한다 7) .
불임은 중요한 임상적 문제로 환자에게 의학적 영향 및 심리사회적 영향을 미친다. 2002년 보건사회연구원의 통계에 따르면 우리나라 불임부부는 약 63만5천 쌍에 달한다 8) .
한의학에서는 남성 불임을 無子, 絶産, 絶嗣, 不受胎, 不孕, 不受孕, 無嗣, 斷嗣등으로 언급하였다 9) . ≪黃帝內徑≫ 上古天眞論에서는 사람이 나이가 들면서 아이를 낳지 못하게 되는 과정을 남녀로 나누어 설명하였으며, 남자가 64세가 지나면 精氣가 고갈되어 아이를 낳을 수 없다고 하였다 10) .
불임은 불임을 경험하는 당사자에게 여러 가지 신체적, 정신적 스트레스를 일으키는데, 개인적 측면에서는 자존감, 자아 신뢰감, 안정감 등의 상실을 경험하기도 하며 나아가 사회적 측면에서는 부부관계 및 가족관계, 다양한 사회적 관계에서도 스트레스를 경험하게 하기 때문에 11) , 개인적 차원뿐 아니라 사회적인 관심 속에서 다루어져 할 필요가 있다.
최근 한의학계에서는 불임에 대한 적극적인 치료를 통해 한방 불임치료의 우수성을 알리기 위해 많은 노력을 하고 있으며, 정부에서도 한방불임치료에 대한 제도적 및 재정적 지원을 점차 늘려가고 있는 실정이다. 특히 최근에는 기존의 여성 불임 위주의 연구에서 벗어나 남성 불임 위주의 연구들도 활발히 진행되고 있으며, 특히 학위 논문에 있어서 다양한 실험 연구가 진행되고 있다. 처방에 대한 임상례도 물론 중요하지만, 그러한 임상례의 근거가 될 수 있는 실험 연구들이 선행되어야 근거 중심의 이론을 확립할 수 있다. 이에 본 저자는 향후 남성 불임치료를 표준화 및 객관화하여 근거중심의 한의학적 남성 불임치료법을 개발함으로써 더욱 발전적인 방향을 모색하기 위한 기초자료로 활용하기 위해 지금까지 한의학계에서 시행된 남성 불임에 대한 실험 연구에 대한 고찰을 시도하여 발표하는 바이다.
II. 대상 및 방법
- 1. 조사 대상
국내 한의과 대학원 학위논문 중 남성불임을 주제로 한 논문을 대상으로 하였다. 최근의 연구동향을 파악하기 위하여 2003년부터 2013년 11년간 발행된 논문을 대상으로 하였다
검색된 논문 중 실험연구는 학위논문을 대상으로 하였고, 한의학계에서 발표되지 않은 학위논문과 남성 불임과 관련이 없는 학위논문, 실험의 연구방법을 사용하지 않은 학위논문을 제외하였다.
- 2. 자료 수집 방법
논문은 국회도서관(http://www.nanet.go.kr/main/index2.jsp), 한국학술교육정보원(KERIS)에서 제공하는 RISS(http://www.riss.kr/index.do), 한국전통지식포탈(www.koreantk.com), 오아시스 전통의학전문포털(oasis.kiom.re.kr) 검색사이트에서 ‘남성 불임’, ‘male infertility’를 검색어로 하여 검색을 실시하였다( Table 1 ). 최종적으로 11편의 석사학위논문과 24편의 박사학위논문, 총 35편의 논문을 검색하였다.
- 3. 자료 분석 방법
수집된 남성 불임 관련 학위 논문은 35편으로써, 연도별, 학위별, 연구 디자인별, 주제별로 구분하여 각각에 대한 논문 발표수를 분석하였고, 주제별 구분에서는 단일 약물, 복합 처방에 따른 분류 및 실험 비교군별로 분류하였다.
III. 결 과
- 1. 논문 목록
본 연구에서는 2003년 이후로 국내에서 발표된 한의학 남성 불임 관련 학위실험 논문 35편을 대상으로 연구 경향을 분석하였다( Table 1 ). 논문을 요약한 논문목록은 발표연도 순서를 원칙으로 배열하였다.
List of Experimental Study about Male Infertility
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List of Experimental Study about Male Infertility
- 2. 연도별 분석
연도별로는 2002년까지는 여성 불임 관련된 실험 논문만 발표되어 오다가, 2003년부터 남성불임과 관련된 실험 논문들이 발표되기 시작하였다. 2003년 1편, 2004년 3편, 2005년 2편, 2006년 7편, 2007년 2편, 2008년 1편, 2009년 5편, 2010, 2011년 3편, 2012년 5편, 2013년 현재까지 3편의 실험 연구 학위 논문이 발표되었다. 그 추세를 살펴보면, 2001년까지는 주로 여성불임에 관한 학위논문이 발표되었으나, 2005년 이후부터는 남성불임에 관한 학위논문이 더욱 활발하게 발표되고 있다( Fig. 1 ).
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Distribution Classified by Year.
- 3. 연구 디자인별 분석
연구 디자인별로 살펴보면, 35편의 논문 중 in vitro와 in vivo를 동시에 시행한 논문이 19편, in vitro만 시행한 논문이 16편이었다( Fig. 2 ).
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Distribution Classified Experimental Study Design.
- 4. 발행 기관별 분석
35편의 논문은 모두 경희대학교 대학원에서 발표되었다. 여성 불임과 관련한 실험 논문은 경희대 이외의 타 대학에서도 많이 발표되었으나, 남성불임과 관련된 실험 논문은 경희대학교에서만 발표되었다.
- 5. 실험 약물별(단일 약물, 복합 처방) 분석
주제별 분류를 살펴보면, 총 35편의 논문 중 단일 약물를 투여하여 실험한 논문은 32편이었고, 처방을 투여하여 실험한 연구는 3편이었다.
약물을 투여하여 실험한 논문 중, 하나의 연구에서 여러 가지의 단일 약물을 투여한 경우를 각각 인정할 때, 남성불임을 주제로 한 연구 중 人蔘을 투여한 논문이 4편으로 가장 많았으며, 韭子, 巴戟, 淫羊藿, 鎖陽을 투여한 논문이 각각 3편이었고, 蛇床子, 兎絲子, 肉桂을 투여한 논문이 각각 2편이었다. 그리고 처방을 투여하여 실험한 논문은 五子衍宗丸, 八味地黃丸, 右歸飮을 투여한 논문이 각각 1편씩이었다( Table 2 ).
Kinds and Frequencies of Medicinal Materials, Formulas
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Kinds and Frequencies of Medicinal Materials, Formulas
- 6. 본초 효능별 분류
단일 약재를 본초 효능별로 분류해보면 補陽藥이 13개로 가장 많았으며, 補陰藥은 枸杞子, 桑椹子 2개, 補氣藥은 人蔘, 黃芪 2개, 澁精縮尿止帶藥은 五味子, 覆盆子 2개, 溫裏藥은 附子, 肉桂 2개로 나타났다( Table 3 ).
Distribution Classified by Single Medicinal Material Type
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Distribution Classified by Single Medicinal Material Type
- 7. 비교군별 분류
총 35편의 실험 논문에 있어서 실험군과 대조군 이외에 비교군을 설정하여 연구한 논문은 27개로써, 비교군은 투여약물 또는 처방의 농도별, 투여 기간별로 나누어서 분류되었다( Table 4 ). 나머지 8개의 논문은 비교군 없이 실험군과 대조군만으로 진행된 논문들로써, 주로 남성 불임과 관련된 실험 논문들이 처음으로 연구되기 시작하는 2000년대 초반의 논문들이 주를 이룬다. 이는 남성 불임과 관련된 실험 논문들의 세분화, 전 문화되는 경향을 보여준다.
Classification by Comparison Groups
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* Y=Yes (This Study Performed above Category) N=No (This Study Didn’t Perform above Category) * CREM (=cAMP-Responsive Element Modulator)
투여 기간은 통제 변수로 제한하고, 투여 약물의 농도별로 비교군을 설정한 논문은 27개 중 23개이며, 그 중 7개의 논문은 약물 또는 처방의 항산화 작용만 연구한 논문으로써, 이 7개의 논문들은 기간 설정이 되어있지 않기 때문에 Table 5 에서 따로 다룬다. 농도별로 비교군을 설정한 23개의 논문 중, 상기 명시한 7개의 논문을 제외한 16개의 논문은 동일투여 농도와 기간에 따라 분류하였다. 통제 변수인 투여 기간은 5주와 60일로 양분되었다. 2005, 2006년에는 주로 60일을 실험하였고, 2009년 이후부터 2013년 현재까지 대부분 5주를 기준으로 하였음을 알 수 있다.
투여 농도는 통제 변수로 제한하고 기간별로 비교군을 설정한 논문은 3개, 통제 변수 없이 약물 농도와 투여 기간 두가지를 모두 비교군으로 설정한 논문은 1개였다. 이 4개의 논문들에서는 모두 기간을 30, 60, 90, 120일로 동일하게 비교군을 설정하였다( Table 4 ).
항산화 작용만을 연구한 7개의 논문을 제외한, Table 4 에 제시된 28개의 논문에서 다룬 실험 내용은 검사항목 6가지로 크게 분류할 수 있었다. 이 중, 해당 논문에서 다룬 항목에는 Y(=Yes), 다루지 않은 항목은 N(=No)로 표시하여, 각각의 논문들이 어떤 항목에 대한 실험을 진행했는지 살펴볼 수 있도록 하였다.
제시된 6가지의 검사항목(Body & testicular weight, sperm parameters, testosterone level, CREM mRNA level & CREM protein, seminiferous tubule, 정자첨체 & 항산화효소 활성)을 살펴보면, 정자를 생산하고 testosterone을 합성 분비하는 기관인 고환12)은 그 크기가 10ml이하에서는 고환기능의 파괴가 있어 남성불임의 진단에 있어서는 그 크기가 중요하다 13) .
Dalberg B. 14) 는 남성의 수태력을 결정하는 가장 중요한 단일 요소는 정자의 운동성이라고 하였으며, 이외에도 정자의 운동성이 불임에 미치는 영향이 보고된바 있다 15-18) . 또한 박 등 19) 은 정자의 농도와 정자의 운동성이 동시에 장애될 가능성이 높다고 하여 정자수와 정자 운동성의 관계를 밝힌 바 있으며, Kruger 등 20) 의 정상 형태 정자의 백분율이 14% 미만인 군과 14% 이상인 군에서 정자의 수정 능력에 차이를 보고하였다.
정자의 발생에 관여하는 세포는 생식세포와 지원세포가 있다. 생식세포에는 정조세포(spermatogonia), 제1차 정모세포(primary spermatocyte), 제 2차 정모세포(secondary spermatocyte), 정자세포(spermatozoa)가 있다. 정조세포는 유사 분열을 통하여 제1차 정모세포로 변화되며, 다시 감수분열을 통해 단백체인 제1차 정모세포가 된다. 그리고 많은 분열을 거쳐 정자세포가 되며 최종적으로 정자가 된다. 지원세포에는 Sertoli cell과 Leydig cell이 있다. Sertoli cell은 정세관의 기저막에 붙어 정세관의 내강을 유지하는데 blood-testis barrier라고 알려져 있는 세포장벽을 만들어 microenviroment를 형성함으로써 정자발생에 있어서 특이한 기능을 한다. 또한 생식세포에 영양공급 및 여포자극호르몬(follicle stimulating hormone, FSH)작용을 조절한다 21) .
Leydig cell은 고환내 정세관 사이의 간질에 존재하며, 황체형성호르몬(luteinizing hormone, LH)의 자극을 받아 testosterone을 생성한다 22) . 정자발생의 주요 조절 호르모은 testosterone과 FSH인데 이들은 생식세포에 직접적으로 작용하지 않고 Sertoli cell에 작용하여 간접적으로 정자발생을 조절한다. Leydig cell은 사춘기 이후에 스테로이드 합성 능력이 최대에 이르며 23) , 남성이 고령화됨에 따라 hypothalamic-pituitary axis와 Leydig cell의 스테로이드 합성계가 다양한 변화로 인해 testosterone을 생합성 하는 용량이 줄어든다 24) .
정자형성은 미성숙한 생식세포를 정자세포로 분화하는 다단계 과정으로써 내분비, 측분비(paracrine), 자가분비(autocrine)신호에 의해서 통제된다. cAMP의존성 전사인자(cAMP-dependent transcription factor) CREM은 고환에서의 성숙한 정자세포의 형성과 관련된 유전자의 출현에 직접적인 영향을 준다 25) . 정자 형성에 있어서 CREM 출현 방식은 FSH에 의해 조절된다 26) . CREM 활성제는 반수 생식세포 감수분열 이후에 나타나며 정자 세포의 성숙에 꼭 필요한 요소이다 27) .
정자는 세정관에서 정모세포의 감수분열에 의하여 형성되게 된다. 세정관(seminiferous tubule)은 정소 중격(septula testis)에 의해 구분된 수개의 소엽(lobule)내에 나선형으로 배치되어 있고 정세관 사이에는 결합조직으로 채워져 있으며 여기에 leydig세포가 집단으로 분포하고 정세관은 기저막(basement membrane)에 의하여 결합 조직과 정세관의 생식상피(germinal epithelium)로 구분된다 28) . 그러므로 고환조직을 관찰하였을 때, 직경이 크게 관찰되거나 정소엽 간의 혈관형성이 뚜렷하게 관찰된것은, 고환조직의 성숙과 발달이 촉진되었음을 의미하며, 혈관 형성의 촉진으로 인해 고환내 정자 형성이 증가되었음을 유추할 수 있다.
정자가 수정이 되기 위해서 첨체화 반응을 거치는데 29) , 정자첨체 활성도는 남성의 생식능력을 평가하는 지표가 되며 활동 정자수 및 정상형태 정자수와도 상관관계를 가지는 것으로 알려져 있다 30) . 정자첨체 활성을 보기 위해서는 정자두부에서 분비되는 효소로, 고분자 다당류인 hyaluronic acid를 분해하는 31) hyaluronidase의 흡광도를 측정한다.
산소분자는 전자를 획득하여 환원되는 과정에서 더욱 활발한 반응을 할 수 있는superoxide 이온, 수산화기, hypochlorite radical 등의 불안정한 산소기를 가진 ROS를 형성한다 32,33) . ROS는 정자 세포막 불포화지방산을 공격하여 과산화시킴으로 인해 세포막 이상, 정자 운동성 감소, 정 자 첨체반응 이상, 수정률 저하를 야기하는 것으로 알려져 있다 32-34) .
활성산소를 조절하기 위해 생체 내에는 다양한 항산화기전이 존재하며, 정자기능에 연관된 항산화제로는 superoxide dismutase, catalase, peroxidase 가 있다. catalase는 백혈구에서 발생한 산소이온을 제거하며 생식기의 염증시에 정자를 보호하는 역할을 하며, peroxidase는 지질과 산화의 억제에 의한 운동성의 호전과 정자핵의 응축에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다 34).
농도별 비교군에서 5주의 기간을 실험기간으로 설정한 경우 2009년 최동기 55) 는 蛇床子가, 2011년 박정열 72) 은 菟絲子가, 2012년 방관석 74) 은 附子가, 2012년 지성원 75) 은 韭子가, 2012년 김진수 76) 는 杜冲이, 2012년 김원남 77) 은 黃芪가, 2012년 김휴영 78) 은 胡蘆巴가, 2013년 윤지원 80) 은 복합처방인 五子衍宗丸 투여가, 2011년 김지숙 73) 은 枸杞子가, 2013년 이희재 81) 은 紫河車가, 2010년 유태원 68) 은 五味子가 공통적으로 Cyclophosphamide(이하 CP)에 의해 유도된 생식계의 독성에 대하여 남성호르몬의 증가와 정자의 운동성 증가에 영향을 준다고 밝혔다. 특히 박정열 72) 은 菟絲子는 생식세포인 spermatogonia(GC-1)와 spermatocyte(GC-2)의 생존율을 증가시키는 기전을 증명하였다. 2012년 방관석 74) 은 附子가, 2012년 지성원 75) 은 韭子가, 2011년 김지숙 73) 은 枸杞子가 CREM 유전자 및 단백질 발현을 증가시키는 것을 확인하였다. 2012년 김원남 77) 은 黃芪가 특히 CREM-ACT 경로가 아닌 다른 경로를 통하여 CREM유전자 및 단백질 발현을 증가시킴으로써 남성불임증의 치료에 응용될 수 있음이 확인하였다. 2012년 김휴영 78) 은 胡蘆巴가 CP에 의해 유도된 생식 독성에 대하여 정자의 수, 운동성 및 Average Path Velocity(이하 VAP), Straight Line Velocity(이하 VSL), Curvilinear Velocity(이하 VCL), Amplitude of Lateral Head displacement(이하 ALH)를 개선하였으며, CREM 유전자 및 단백질 발현을 증가시키고 고환 내 seminiferous tubule의 상태를 개선시킴으로써, 남성 불임증의 치료에 응용될 수 있음을 밝혔다. 2013년 유승형 79) 은 肉桂가, 2013년 이희재 81) 은 紫河車가 정자의 수, 운동성, 혈중 testosterone 농도, CREM 유전자 발현을 증가시켰으며, CP에서 부분적으로 개선 효과가 있음을 증명하였으며, 2013년 윤지원 80) 은 五子衍宗丸 투여가 testosterone의 분비 및 CREM 단백질 발현을 증가 시켰으며 고환 조직의 세정관의 손상을 회복시켰음을 밝혔다.
농도별 비교군에서 60일의 기간을 실험 기간으로 설정한 경우는 주로 2005, 2006년의 남성 불임과 관련된 실험 연구가 이루어진 초반에 작성된 논문들로써, 주로 정자의 운동성과 고환 조직의 변화, 항산화 작용과 관련된 항목을 연구하였다. 2005년 이창훈 51) 은 상이한 농도의 淫 羊藿이, 2006년 한지영 54) 은 다른 농도의 鎖陽을 투약한 수컷 생쥐의 생식능력은 총 정자수와 활동성의 증가, 기형율의 저하를 보여주고, 고환 내의 정자 생산 능력을 향상시키고, 정자소체반응을 활성화시키며 고환 조직의 항산화효소인 peroxidase activity와 catalse activity를 증가시킴을 밝혔으며, 2005년 허지원 52) 은 巴戟 검액이, 2006년 김인중 57) 은 韭子 검액이 농도별로 숫컷 생쥐의 총 정자수, 활동 정자 수, 정상형태 정자수를 증가시켰고, 고환 조직의 정소엽 간의 혈관증식, 정소엽의 크기를 증가시켰으며, 정자첨체 효소인 hyaluronidase activity를 증가시켰고, testicular peroxidase의 활성을 증가시킴으로써 수컷 생쥐의 생식능력 개선에 유효함을 확인하였다.
기간별 비교군을 설정한 3편의 논문은 모두 정자의 운동성과 고환 조직의 변화, 항산화 작용과 관련된 항목만을 연구하였다. 2006년 김혜원 59) 은 人蔘 검액이 90일 투여군에서, 2006년 최정은 55) 은 淫羊藿이 60일 투여군에서, 2007년 최은미 60) 는 鎖陽 검액은 60일 투여군과 90일 투여 군에서 수컷 생쥐의 총 정자수, 활동 정자수 및 정상형태 정자수를 현저하게 증가시켰고, 고환조직 세정관 사이의 간격과 혈관을 증식시켜 수컷 생쥐의 생식능력을 향상시킴을 알 수 있었다.
약물 농도와 투여 기간 두 가지를 모두 비교군으로 설정한 2008년 배우진 62) 은 성생식능력 향상을 위해 30일간 韭子, 人蔘 및 巴戟을 사용할 때는 농도를 높여서 사용해야 하고, 100 mg/0.3 ml의 韭子 투약군이 가장 효과적이었다고 밝혔으며, 60일간 투여할 경우에는 대체로 세 약물이 농도 의존적인 생식능력 증가의 양상이 보였지만 巴戟 투약군이 가장 효과적이었다. 90일간 투여할 경우 韭子와 人蔘은 농도 의존적인 증가를 보였고, 巴戟은 모든 농도에서 좋은 효과를 나타내었다. 120일간 투여할 경우 모든 100 mg/0.3 ml투약군에서 총 정자수와 정상형태 정자수가 감소하는 결과가 나타나서 장기간 투여시 농도조절의 필요성을 제시하였다.
비교군 없이 실험군과 대조군만으로 구성된 논문에서 2003년 한지영 47) 은 특이하게 생쥐 연령(8주, 18주)에 따른 비교 연구를 8일간 진행하여, 수정율과 배발생율, 임신율과 분만율은 8주령과 18주령 생쥐에게 兎絲子 추출물을 투여한 결과 대조군과 유의한 차이가 없었음을 밝혔다. 2004년 최은미 50) 는 巴戟 투여군에서, 2004년 김승현 49) 은 淫羊藿 투여군에서 28일간의 실험 전후 백서의 체중과 실험 후 부고환의 무게, 정자수, 정자 운동성 및 정상 정자 비율은 대조군에 비해 유의한 증가를 나타내었으며, 巴戟 투여군의 고환 조직 검사 소견 상 고환조직 내 세정관 사이 혈관분포가 대조군에 비해 분명 하게 관찰되었으며, 정모세포 및 제1차, 제2차 정모세포의 수적인 증가가 관찰되었고, 세정관강내 정자세포의 수도 증가 되었음을 밝혔다. 또한 2004년 김승현 49) 은 세정관 강내 정자세포의 수도 증가 되었으며, 항산화 효소인 testicular catalase와 testicular peroxidase의 농도가 淫羊藿 투여군이 대조군에 비해 유의한 증가를 나타내었다고 보고했다. 2004년 정선형 48) 은 鎖陽 투여군에서 정자수, 정상 정자수, 운동성 있는 정자수가 유의적으로 증가한 것으로 미루어볼 때, 鎖陽 투여군에서의 정자 기능의 향상은 항산화효소에 의한 것이 아닌 다른 기전에 의한 것으로 사료되며, 향후 이 기전을 알아내기 위한 새로운 실험방법을 통한 연구가 필요하리라 생각된다고 하였다. 2006년 이현경 58) 은 覆盆子는 항산화 효과가 있으며 CREM 유전자 및 단백질 발현을 증가시키며, 특히 정자수와 운동성을 증가시킴을 확인 하였으며 이로 인해 남성불임증에 기여 할 수 있음을 확인하였으며, 2006년 신동 엽 56) 은 人蔘이, 2006년 권오선 53) 은 鹿茸이, 2007년 양웅모 61) 은 補骨脂가 혈중 테스토스테론의 농도를 증가시키고 정자 수 및 운동성을 증가시키며 과산화지질 생성저해 효과가 인정되었을 뿐만 아니라 CREM 유전자 및 단백질 발현을 현저하게 개선하는 효과가 확인하였다.
- 8. 항산화 효능만 연구한 7개의 논문
< Table 4 >에 제시된 28개의 논문 외에, 검사 항목 중에서 항산화 효과만을 실험한 7개의 논문들은 아래 < Table 5 >에 나타내었다.
Studies Comparing Antioxidant Activity Effect with Medicinal Material Concentration
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Studies Comparing Antioxidant Activity Effect with Medicinal Material Concentration
이 7개의 논문들은 남성 불임의 원인을 활성 산소가 정자 세포막 불포화지방산을 공격하여 과산화시킴으로 인해 세포막 이상, 정자 운동성 감소, 정자 첨체반응 이상, 수정률 저하의 원인이 된다고 보고, 농도별 약물 투여와 정자에 있어서 항산화 작용의 관계에 대한 실험을 진행한 연구들이다( Table 5 ). 이 연구들은 Table 4 의 논문들과는 달리, 투여 기간을 통제 변수로 둘 필요가 없는 실험들이기에, 따로 정리하였다.
2009년 오지훈 66) 은 벌사상자는 DPPH에 의한 free radical에 대하여 소거 활성이 있으며 생식세포의 일종인 Leydig TM3 Cells의 생존율을 증가시킴을 확인하였고, hydrogen peroxide에 의해 유도된 cytotoxicity, SOD 및 catalase 활성도에 대하여 유의성 있는 개선 작용을 통하여 남성불임 치료에 효과가 있음을 확인하였다. 반면 蛇床子는 벌사상자와 같이 Leydig TM3 Cells에 항산화 효과가 있는 것으로 나타났으나 그 효과가 벌사상자에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 2009년 이강민 64) 은 人蔘이 hydrogen peroxide에 의해 산화가 유도된 TM3 cell의 cytotoxicity에 있어서 세포의 생존력, testosterone의 분비 및 SOD, catalase activity를 증가시킴 밝혔다. 2009년 고은빛 65) 은 桑椹子가, 2009년 윤지원 63) 은 肉桂가, 2010년 김수현 69) 은 복합처방인 右歸飮이, 2011년 정규진 71) 은 仙茅가 DPPH에 의한 free radical에 대하여 소거 활성이 있으며 생식세포의 일종인 TM3 cell의 생존율을 증가시키며, hydrogen peroxide에 의해 유도된 cytotoxicity 보호 효과, testosterone 생성증가효과 및 Cu/Zn SOD, Mn SOD 생성증가 효과에 대해 각 농도별로 유효한 결과를 확인하였다. 2010년 최진호 70) 은 복합처방인 八味地黃丸이 남성생식세포의 일종인 GC-2와 Sertoli cell의 생존율을 증가시키며 hydrogen peroxide에 의해 유도된 cytotoxicity에 대한 보호 효과가 모든 남성생식세포에서 확인하였다.라 유의 성 있는 결과를 보여주었다.
IV. 고 찰
최근 급격한 산업화와 각종 환경의 변화 속에 심리적인 원인, 생식기 감염, 유전자 변이 식품과 환경 호르몬 등으로 남성의 생식능력이 감소하여 남성불임이 늘어나고, 이에 대한 치료의 필요성도 증가하고 있다 35-37) .
남성불임의 원인은 내분비학적 이상, 성염색체 이상, 잠복고환 및 성인 정세관 부전 등과 원인을 찾을 수 없는 특발성인 경우가 있다 38) .
남성불임의 치료는 1970년대의 수술 현미경을 이용한 미세수술법의 도입으로 크게 발전하였고, 1990년대의 난자 세포질내 정자 주입법(intracytoplasmic sperm injection, ICSI)은 하나의 난자를 수정시키는데 하나의 정자만이 필요한 시술로 발전하고 있다 39) . 이러한 치료는 아직 충분한 연구가 부족하며 남성불임에 대한 원칙적인 진단과 치료를 간과하여 40) 근본적인 치료가 아니며, 유전적인 결함이 있는 불임환자의 경우 그 결함이 자손까지 그대로 전달되는 문제를 일으킬 수 있다 41,42) .
남성불임에 대한 일차적 치료법은 원인이 되는 내분비질환, 간질환 등의 전신질환, 감염과 정계정맥류를 치료하는 것이지만, 대부분 특발성이 원인인 정자 감소증은 복합적인 요인으로 인하여 효과적인 치료방법이 없다 43) . 따라서 경험적으로 비타민 C, E나 항산화제 및 coenzyme Q10 등을 사용하고 있으므로 44) 남성불임의 원인을 치료하여 자연적인 임신을 유도하는 연구가 필요하다 하겠다.
한의학에서 남성 불임의 원인은 腎精 枯渴을 주로 하여, 氣鬱, 濕痰, 瘀血, 濕熱 및 外傷 등으로 인식되었고 45) , 腎陰虛, 腎陽虛 및 氣血虛弱 등의 虛證과 氣滯血瘀, 濕熱下注 및 痰濕阻滯와 같은 實證의 病機로 구분하여 치료하였다 46) .
남성 불임의 원인 중 대다수를 차지하는 특발성인 경우, 양의학에서도 원인을 명확히 규명할 수 없기에, 이러한 한의학적 변증을 통한 치료가 병행될 필요가 있다.
이전의 여성 불임 위주의 연구와 치료에서 벗어나, 최근에는 남성 불임과 관련된 한의학계의 실험 연구들이 많이 진행 됨으로써, 한약의 효능을 과학적으로 입증하는 결과들이 많이 도출되고 있다.
본 연구에서는 국내 한의과 학위 논문으로써 남성불임 실험 연구의 최근 경향을 알아보고, 각 연구의 장단점을 비교분석하여 한의학 연구의 장점은 더욱 발전 시키고 단점은 보완 개선하여 향후 한의학 연구가 나아가야 할 방향을 제시하며, 남성 불임의 한의학적 치료법에 도움이 될 수 있는 기초자료를 마련하기 위하여 2003년 이후로 국내에서 발표된 한의학 남성 불임 관련 학위 실험 논문을 대상으로 발표 연도별, 발표건수 및 주제별 연구 경향을 분석하였다.
연도별로는 2002년까지는 여성 불임 관련된 실험 논문만 발표되어 오다가, 2003년부터 남성불임과 관련된 실험 논문들이 발표되기 시작하였고, 2005년 이후부터는 남성불임에 관한 학위논문이 더욱 활발하게 발표되고 있다.
발행 기관별로 살펴보면, 35편의 논문은 모두 경희대학교 대학원에서 발표되었다. 이는 실험 연구에 필요한 장비와 인력의 편중을 보여주는 것으로써, 추후 타대학원들의 장비, 인력 보충의 개선이 필요할 것으로 생각된다.
35편의 실험 논문에 있어서 실험군과 대조군 이외에 비교군을 설정하여 연구한 논문은 27개로써, 비교군은 투여 약물 또는 처방의 농도별, 투여 기간별로 나누어서 분류되었다( Table 4 ). 나머지 8개의 논문은 비교군 없이 실험군과 대조군만 으로 진행된 논문들로써, 주로 남성 불임과 관련된 실험 논문들이 처음으로 연구 되기 시작하는 2000년대 초반의 논문들이 주를 이룬다. 이는 남성 불임과 관련된 실험 논문들의 세분화, 전문화되는 경향을 보여준다.
7개의 논문에서는 남성 불임의 원인을 활성 산소가 정자 세포막 불포화지방산을 공격하여 과산화시킴으로 인해 세포막 이상, 정자 운동성 감소, 정자 첨체반응 이상, 수정률 저하의 원인이 된다고 보고, 농도별 약물 투여와 정자에 있어서 항산화 작용의 관계에 대한 실험만을 진행하였다.
이상에서 남성 불임과 관련된 실험 연구들의 최근 동향과 내용을 분석하였다. 이전의 여성 불임 위주의 연구와 치료에서 벗어나, 최근에는 남성 불임에 관한 한의학 연구는 다양한 약물에 대한 연구가 진행되고 있으나, 치료에 직접적으로 응용 가능한 점을 제시하는 데 있어서 미약하다는 점, 효능의 유효성만을 검증하고 부작용이나 안전성을 검증하는 연구가 부족하다는 점, 임상 양상 및 병리기 전 등 치료법 이외의 주제에 대한 연구가 미흡한 점은 아쉬운 점이었다. 또한 실험적 연구의 한계로 이들 연구는 불임이 아닌 실험 동물에 진행한 연구로써, 실제 불임 상태인 인체에 적용되었을 경우, 실험과는 다른 결과를 보일 가능성도 있다. 또 약물 투여의 농도나 기간도 실험 동물에 적합하게 설정되어 실제 임상에서 환자에 적용하기에는 어려움이 있을 수도 있을 것으로 사료된다. 실험을 통해 검사한 항목들도 획일화 되어있는 경향이 있기에, 좀 더 다양한 측면에서의 실험 연구가 아쉬운 실정이다.
따라서 향후 남성 불임에 대한 한의학 연구는 실험적으로 유효성 및 안전성이 검증된 치료법에 대한 임상적 연구를 시행하여 임상에서의 유용성을 검증하는 과정이 따라야겠고, 기존의 획일적인 실험방법에서 벗어나 약물의 제형, 실험기간, 치료 효과의 측정 등 실험 방법의 다양화 를 통하여 임상에 적용할 수 있는 유의한 실험적 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.
V. 결 론
2003년부터 현재 2013년까지 진행된 남성 불임에 관한 실험 연구 경향을 알아보고, 향후 연구의 방향 설정에 도움이 되고자 국내에서 발표된 남성 불임 실험 연구 35편을 비교 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
  • 1. 연도별로는 2003년 이후부터 남성 불임과 관련된 실험 논문들이 발표되기 시작했으며, 2004년 3편, 2005년 2편, 2006년 7편, 2007년 2편, 2008년 1편, 2009년 5편, 2010, 2011년 3편, 2012년 5편, 2013년 현재까지 3편의 실험 연구 학위 논문이 발표되었다.
남성 불임에 관한 실험 연구는 점차 활발히 진행되고 있으나, 연구 방법과 검사 항목들이 다양하지 못한 점, 일개 대학교에서만 실험 연구가 진행되고 있는 현실은 보완해야할 점으로 생각된다. 향후 남성 불임에 대한 실험 연구는 실제 임상적으로 적용 가능하도록 유효성을 검증하 는 임상 연구가 뒤따르는 방향으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.
  • □ 투 고 일 : 2014년 1월 23일
  • □ 심 사 일 : 2014년 2월 4일
  • □ 게재확정일 : 2014년 2월 10일
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