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1 8) 대한한방부인과학회지 J Korean Obstet Gynecol. VOL.27 NO.1 : (2014) 남성불임에관한실험연구동향분석 - 학위논문중심으로 - 1 강남자생한방병원한방부인과, 2 안산자생한방병원한방부인과 3 강남자생한방병원한방재활의학과배상은 1, 김희정 1, 이승열 1, 김흥수 1, 김철수 2, 하인혁 3, 이진호 3 ABSTRACT Analysis of Experimental Study Tendency on Oriental Herbal Medicines for Male Infertility - Focusing on Domestic Theses for a Degree - Sang-Eun Bae 1, Hee-Jeong Kim 1, Seung-Yeol Lee 1, Heung-Su Kim 1 Chul-Soo Kim 2, In-Hyuck Ha 3, Jin-Ho Lee 3 1 Dept. of Oriental Obstetrics & Gynecology, Gang-Nam Jaseng Hospital of Oriental Medicine 2 Dept. of Oriental Obstetrics & Gynecology, An-San Jaseng Hospital of Oriental Medicine 3 Dept. of Rehabilitation Medicine of Korean Medicine, Gang-Nam Jaseng Korean Medicine Hospital 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 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 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 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. Key Words: Male Infertility, Oriental Herbal Medicine, Experimental Study, Infertility Corresponding author(sang-eun Bae) : Jaseng Hospital of Oriental Medicine, 635, Shinsa-dong, Gangnam-gu, Seoul Tel : Fax : mhjbse@hanmail.net 120

2 J Korean Obstet Gynecol Vol.27 No.1 February 2014 Ⅰ. 서론 불임이란약 1년간정상적인부부생활을하였음에도불구하고임신이되지않는상태를말한다 1). 대부분의건강한남녀는 1년이내에 85~90% 는임신을하게되지만, 나머지 10~15% 는임신이되지않아불임증으로진단하게된다 2). 불임가운데절반정도는정자형성의질적또는양적인문제로말미암은남성불임인것으로보고되고있으며최근들어증가하는추세를보이고있다 3). 그유발요인은심리적요인, 생식기의선천적기형, 생식기의감염, 주변환경으로부터내분비교란물질에대한노출등으로매우다양하다 4). 남성의불임요소는특발성 40~50%, 고환 30~40%, 고환이후 10~20%, 고환이전 1~2% 로나눌수있다 5). 생식기관들의기능적과정에따라서정자형성장애, 정자수정장애, 정액성분이상, 사출장애및특발성원인등으로분류할수있다 6). 남성불임진단의가장기본은정액검사로서정상인의정액은정자수가 20 10⁶/ml 이상, 정자의운동성은 50% 이상, 정액량은 2 ml 이상, 기형정자는 50% 이하여야한다 7). 불임은중요한임상적문제로환자에게의학적영향및심리사회적영향을미친다. 2002년보건사회연구원의통계에따르면우리나라불임부부는약 63만 5천쌍에달한다 8). 한의학에서는남성불임을無子, 絶産, 絶嗣, 不受胎, 不孕, 不受孕, 無嗣, 斷嗣등으로언급하였다 9). 黃帝內徑 上古 天眞論에서는사람이나이가들면서아이를낳지못하게되는과정을남녀로나누어설명하였으며, 남자가 64세가지나면精氣가고갈되어아이를낳을수없다고하였다 10). 불임은불임을경험하는당사자에게여러가지신체적, 정신적스트레스를일으키는데, 개인적측면에서는자존감, 자아신뢰감, 안정감등의상실을경험하기도하며나아가사회적측면에서는부부관계및가족관계, 다양한사회적관계에서도스트레스를경험하게하기때문에 11), 개인적차원뿐아니라사회적인관심속에서다루어져할필요가있다. 최근한의학계에서는불임에대한적극적인치료를통해한방불임치료의우수성을알리기위해많은노력을하고있으며, 정부에서도한방불임치료에대한제도적및재정적지원을점차늘려가고있는실정이다. 특히최근에는기존의여성불임위주의연구에서벗어나남성불임위주의연구들도활발히진행되고있으며, 특히학위논문에있어서다양한실험연구가진행되고있다. 처방에대한임상례도물론중요하지만, 그러한임상례의근거가될수있는실험연구들이선행되어야근거중심의이론을확립할수있다. 이에본저자는향후남성불임치료를표준화및객관화하여근거중심의한의학적남성불임치료법을개발함으로써더욱발전적인방향을모색하기위한기초자료로활용하기위해지금까지한의학계에서시행된남성불임에대한실험연구에대한고찰을시도하여발표하는바이다. 121

3 남성불임에관한실험연구동향분석 - 학위논문중심으로 - Ⅱ. 대상및방법 1. 조사대상국내한의과대학원학위논문중남성불임을주제로한논문을대상으로하였다. 최근의연구동향을파악하기위하여 2003년부터 2013년 11년간발행된논문을대상으로하였다. 검색된논문중실험연구는학위논문을대상으로하였고, 한의학계에서발표되지않은학위논문과남성불임과관련이없는학위논문, 실험의연구방법을사용하지않은학위논문을제외하였다. 2. 자료수집방법논문은국회도서관 ( go.kr/main/index2.jsp), 한국학술교육정보원 (KERIS) 에서제공하는 RISS( 한국전통지식포탈 ( 오아시스전통의학전문포털 (oasis.kiom.re.kr) 검색사이트에서 ' 남성불임, male infertility 를검색 어로하여검색을실시하였다 (Table 1). 최종적으로 11편의석사학위논문과 24편의박사학위논문, 총 35편의논문을검색하였다. 3. 자료분석방법수집된남성불임관련학위논문은 35편으로써, 연도별, 학위별, 연구디자인별, 주제별로구분하여각각에대한논문발표수를분석하였고, 주제별구분에서는단일약물, 복합처방에따른분류및실험비교군별로분류하였다. Ⅲ. 결과 1. 논문목록본연구에서는 2003년이후로국내에서발표된한의학남성불임관련학위실험논문 35편을대상으로연구경향을분석하였다 (Table 1). 논문을요약한논문목록은발표연도순서를원칙으로배열하였다. No Table 1. List of Experimental Study about Male Infertility Author Year of Publication 1 Han JY Jung SH Kim SH Choi EM 2004 Title Effects of Cuscutae semen on the reproductive competence of male mice 47) Effects of Cynomorii herba on the sperm concentration, motility and spermatogenesis in male mice 48) Effects of Epimedii koreanum on the motility of rat sperm 49) Effects of Morindae officinalis radix on the spermatogenesis and antioxident activities in the SD rat 50) Degree Master's Degree (The rest M.D M.D M.D M.D Publication Institution University (The rest ) 122

4 J Korean Obstet Gynecol Vol.27 No.1 February Lee CH Heo JW Kwon OS Han JY Choi JE Shin DY Kim IJ Lee HK Kim HW Choi EM Yang WM Bae WJ 2008 Dose dependent effects of Epimedii herba on the reproductive function in the mice 51) Doctorate Degree (The rest Ph.D) Dose dependent effects of Morindae officinalis radix extract solution on Ph.D the reproductive capacities in the mice 52) Effects of Cervi parvum cornu on serum testosterone and on camp-responsive element Ph.D modulator(crem) expression in rat testes 53) Effects of Cynomorii herba extract solution on reproductive capacities Ph.D in mice 54) Administration duration dependent effects of epimedium herb extract Ph.D solution on the reproductive capacities in the mice 55) Effect of Ginseng radix on camp-responsive element modulator Ph.D (CREM) expression in rat testes 56) Effects of Allii tuberosi semen extract solution on reproductive Ph.D capacities in mice 57) Effects of Rubi fuctus on sperm analysis and camp-responsive Ph.D element modulator (CREM) expression in rat testes 58) Administration duration dependent Effects of Ginseng radix alba Ph.D extract solution on the reproductive capacities in the mice 59) Administration duration dependent Effects of Cynomorii herba extract Ph.D solution on the reproductive capacities in the mice 60) Effects of Psoralea corylifolia on the camp-responsive element Ph.D modulator (CREM) expression and spermatogenesis in rats 61) Effects of Allii tuberosi semen, Ginseng radix alba and Morindae Ph.D officinalis radix extract on reproductive capacities in mice 62) 123

5 남성불임에관한실험연구동향분석 - 학위논문중심으로 - 17 Yoon JW Lee KM Ko EB Oh JH Choi DG Yu TW Kim SH Choi JH Chung KJ Park JY Kim JS Bang KS Jee SW Kim JS Kim WN 2012 (The) Antioxidant activity of Cinnamomi cortex on leydig TM3 M.D cell 63) Antioxidant effects of Ginseng radix on TM3 leydig cells 64) M.D Antioxidant and cytoprotective effects of Mori fructus on GC-1 M.D spg male germ cell 65) (The) Comparative study of antioxidant effects of Cnidii fructus M.D and Torilis fructus on leydig TM3 cells 66) Effects of Cnidii fructus on sperm parameters and male reproductive Ph.D system in mice testes 67) Effects of Schisandrae fructus on sperm parameters and male Ph.D reproductive system in mouse testes 68) (The) Antioxidant activity of Woogyu-yeum on leydig TM3 cell 69) M.D Antioxidant effect of Palmijihwang-tang on male M.D reproductive cells 70) (The) Antioxidant activity of Curculiginis rhizoma on sertoli M.D TM4 cell 71) Effects of Cuscutae semen on the camp-responsive element modulator (CREM) expression and Ph.D sperm parameters in infertile male mice induced by cyclophosphamide 72) Effects of Lycii fructus on the camp-responsive element modulator Ph.D (CREM) expression and sperm parameters in infertile male mice 73) Effects of Aconiti lateralis preparata radix on spermatogenesis and sperm Ph.D motility in male mice 74) Effects of Allii tuberosi semen on the expression of CREM gene and Ph.D sperm motility in male mice 75) Effects of Eucommiae cortex on sperm count and motility Ph.D parameters in male mice 76) Protective effects of Astragalus membranaceus on Ph.D cyclophosphamide-induced reproductive toxicity in male mice 77) 124

6 J Korean Obstet Gynecol Vol.27 No.1 February Kim HY Yoo SH Yoon JW Lee HJ 2013 Trigonellae semen increases spermatogenesis and sperm motility Ph.D in male mice 78) Effects of Cinnamomi cortex on spermatogenesis and sperm motility 79) Ph.D Effects of Ojayeonjong-hwan on cyclophosphamide-induced Ph.D reproductive toxicity in male mice 80) Protective effects of Hominis placenta on cyclophosphamide-induced Ph.D reproductive toxicity in male mice 81) 2. 연도별분석연도별로는 2002년까지는여성불임관련된실험논문만발표되어오다가, 2003년부터남성불임과관련된실험논문들이발표되기시작하였다. 2003년 1편, 2004년 3편, 2005년 2편, 2006년 7편, 2007년 2편, 2008년 1편, 2009년 5편, 2010, 2011년 3 편, 2012년 5편, 2013년현재까지 3편의실험연구학위논문이발표되었다. 그추세를살펴보면, 2001년까지는주로여성불임에관한학위논문이발표되었으나, 2005 년이후부터는남성불임에관한학위논문이더욱활발하게발표되고있다 (Fig. 1). Fig. 1. Distribution Classified by Year. 3. 연구디자인별분석연구디자인별로살펴보면, 35편의논문중 in vitro와 in vivo를동시에시행한논문이 19편, in vitro 만시행한논문이 16편이었다 (Fig. 2). Fig. 2. Distribution Classified Experimental Study Design. 4. 발행기관별분석 35편의논문은모두경희대학교대학원에서발표되었다. 여성불임과관련한실험논문은경희대이외의타대학에서도많이발표되었으나, 남성불임과관련된실험논문은경희대학교에서만발표되었다. 5. 실험약물별 ( 단일약물, 복합처방 ) 분석 주제별분류를살펴보면, 총 35편의논문중단일약물를투여하여실험한논문은 32편이었고, 처방을투여하여실험한연구는 3편이었다. 약물을투여하여실험한논문중, 하나의연구에서여러가지의단일약물을투여한경우를각각인정할때, 남성불임을주제로한연구중人蔘을투여한논문이 4편으로가장많았으며, 韭子, 巴戟, 淫羊藿, 鎖陽을투여한논문이각각 3편이었고, 蛇床子, 兎絲子, 肉桂을투여한논문 125

7 남성불임에관한실험연구동향분석 - 학위논문중심으로 - 이각각 2편이었다. 그리고처방을투여하여실험한논문은五子衍宗丸, 八味地 黃丸, 右歸飮을투여한논문이각각 1편씩이었다 (Table 2). Table 2. Kinds and Frequencies of Medicinal Materials, Formulas Classification Frequency Medicinal materials Number 4 人蔘 1 3 韭子, 巴戟, 淫羊藿, 鎖陽 4 Single 2 蛇床子, 兎絲子, 肉桂 3 prescription 紫何車, 胡蘆巴, 黃芪, 覆盆子, 補骨脂, 枸杞子, 1 13 杜冲, 鹿茸, 仙茅, 桑椹子, 벌蛇床子, 五味子, 附子 Classification Frequency Formulas Number 五子衍宗丸 ( 枸杞子 72 g, 兎絲子 56 g, 覆盆子 40 g, 車前子 24 g, 五味子 8 g) Complex prescription 1 八味地黃丸 ( 熟地黃 8 g, 山藥, 山茱萸各 24 g, 澤瀉, 茯笭, 牧丹皮各 18 g, 肉桂, 附子各 6 g) 右歸飮 ( 熟地黃 6 g, 山藥, 枸杞子, 杜冲各 24 g, 甘草, 山茱萸, 肉桂, 附子各 12 g) 3 6. 본초효능별분류단일약재를본초효능별로분류해보면補陽藥이 13개로가장많았으며, 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 2개로나타났다 (Table 3). Table 3. Distribution Classified by Single Medicinal Material Type Oriental medicinal Frequency Medicinal materials efficacy number 溫裏藥 附子, 肉桂 2 澁精縮尿止帶藥 五味子, 覆盆子 2 補氣藥 人蔘, 黃芪 2 補陰藥 枸杞子, 桑椹子 2 補陽藥 韭子, 淫羊藿, 巴戟, 蛇床子, 兎絲子, 鎖陽, 紫何車, 補骨脂, 胡蘆巴, 杜冲, 鹿茸, 仙茅, 벌사상자 비교군별분류총 35편의실험논문에있어서실험군과대조군이외에비교군을설정하여연구한논문은 27개로써, 비교군은투여 약물또는처방의농도별, 투여기간별로나누어서분류되었다 (Table 4). 나머지 8개의논문은비교군없이실험군과대조군만으로진행된논문들로써, 주로 126

8 J Korean Obstet Gynecol Vol.27 No.1 February 2014 남성불임과관련된실험논문들이처음으로연구되기시작하는 2000년대초반의논문들이주를이룬다. 이는남성불임과관련된실험논문들의세분화, 전문화되는경향을보여준다. 투여기간은통제변수로제한하고, 투여약물의농도별로비교군을설정한논문은 27개중 23개이며, 그중 7개의논문은약물또는처방의항산화작용만연구한논문으로써, 이 7개의논문들은기간설정이되어있지않기때문에 Table 5에서따로다룬다. 농도별로비교군을설정한 23개의논문중, 상기명시한 7개의논문을제외한 16개의논문은동일투여농도와기간에따라분류하였다. 통제변수인투여기간은 5주와 60일로양분되었다. 2005, 2006년에는주로 60일을실험하였고, 2009년이후부터 2013년 현재까지대부분 5주를기준으로하였음을알수있다. 투여농도는통제변수로제한하고기간별로비교군을설정한논문은 3개, 통제변수없이약물농도와투여기간두가지를모두비교군으로설정한논문은 1개였다. 이 4개의논문들에서는모두기간을 30, 60, 90, 120일로동일하게비교군을설정하였다 (Table 4). 항산화작용만을연구한 7개의논문을제외한, Table 4에제시된 28개의논문에서다룬실험내용은검사항목 6가지로크게분류할수있었다. 이중, 해당논문에서다룬항목에는 Y(=Yes), 다루지않은항목은 N(=No) 로표시하여, 각각의논문들이어떤항목에대한실험을진행했는지살펴볼수있도록하였다. Table 4. Classification by Comparison Groups Medicinal materials Medicinal Treatment material duration moncentration <Efficacy Comparison by Concentration> Categories Body & testicular weight Sperm Testosterone parameters level CREM Seminiferous mrna Level, Tubule CREM Protein Sperm Hyaluronidase, testicular antioxidant activity effect Year of publication 蛇床子 Y Y Y Y Y N 2009 兎絲子 Y Y Y Y N Y 2011 附子 Y Y Y Y Y N 2012 韭子 Y Y Y Y N N , 500, 杜冲 Y Y Y Y N N mg/kg 黃芪 Y Y Y Y Y N 2012 胡蘆巴 5 weeks Y Y Y Y Y N 2012 肉桂 Y Y Y Y Y N 2013 五子衍宗丸 Y Y Y Y Y Y 2013 枸杞子 50, 100, 1000 Y Y Y Y N N 2011 紫何車 mg/kg Y Y Y Y Y N 2013 五味子 250, 500, 1000 mg/kg Y Y Y Y N N 2010 淫羊藿 N Y N N Y Y 2005 巴戟 0.1, 1.0, 10, N Y N N Y Y days 韭子 100 mg/ml N Y Y N Y Y 2006 鎖陽 N Y N N Y Y 2006 <Efficacy Comparison by Duration> 人蔘 1.0 g/kg N Y N N Y Y , 60, 90, 淫羊藿 0.3 ml/g N Y N N Y Y days 鎖陽 0.3 mg/g N Y N N Y Y

9 남성불임에관한실험연구동향분석 - 학위논문중심으로 - <Efficacy Comparison by Concentration and Duration> 韭子, 人蔘, 1, 10, , 60, 90, 巴戟 mg/0.3 ml 120 days N Y N N N N 2008 <No Comparison Groups> 兎絲子 1 mg/g 8 days N Y N N N N 2003 巴戟 Y Y N N Y Y 2004 淫羊藿 1.0 g/kg 28 days Y Y N N Y Y 2004 鎖陽 Y Y N N Y Y 2004 覆盆子 Y Y Y Y N Y 2006 人蔘 Y Y Y Y N Y g/kg 56 days 鹿茸 Y Y Y Y N Y 2006 補骨脂 Y Y N Y N Y 2007 * Y=Yes (This Study Performed above Category) N=No (This Study Didn't Perform above Category) * CREM (=camp-responsive Element Modulator) 제시된 6가지의검사항목 (Body & testicular weight, sperm parameters, testosterone level, CREM mrna level & CREM protein, seminiferous tubule, 정자첨체 & 항산화효소활성 ) 을살펴보면, 정자를생산하고 testosterone을합성분비하는기관인고환 12) 은그크기가 10 ml이하에서는고환기능의파괴가있어남성불임의진단에있어서는그크기가중요하다 13). Dalberg B. 14) 는남성의수태력을결정하는가장중요한단일요소는정자의운동성이라고하였으며, 이외에도정자의운동성이불임에미치는영향이보고된바있다 15-18). 또한박등 19) 은정자의농도와정자의운동성이동시에장애될가능성이높다고하여정자수와정자운동성의관계를밝힌바있으며, Kruger 등 20) 의정상형태정자의백분율이 14% 미만인군과 14% 이상인군에서정자의수정능력에차이를보고하였다. 정자의발생에관여하는세포는생식세포와지원세포가있다. 생식세포에는정조세포 (spermatogonia), 제1차정모세포 (primary spermatocyte), 제 2차정모세포 (secondary spermatocyte), 정자세포 (spermatozoa) 가있다. 정조세포는유사분열을통하여제1차정모세포로변화되며, 다시감수분열을통해단백체인제1 차정모세포가된다. 그리고많은분열을거쳐정자세포가되며최종적으로정자가된다. 지원세포에는 Sertoli cell과 Leydig cell 이있다. Sertoli cell 은정세관의기저막에붙어정세관의내강을유지하는데 blood-testis barrier 라고알려져있는세포장벽을만들어 microenviroment를형성함으로써정자발생에있어서특이한기능을한다. 또한생식세포에영양공급및여포자극호르몬 (follicle stimulating hormone, FSH) 작용을조절한다 21). Leydig cell 은고환내정세관사이의간질에존재하며, 황체형성호르몬 (luteinizing hormone, LH) 의자극을받아 testosterone 을생성한다 22). 정자발생의주요조절호르모은 testosterone 과 FSH인데이들은생식세포에직접적으로작용하지않고 Sertoli cell 에작용하여간접적으로정자발생을조절한다. Leydig cell은사춘기이후에스테로이드합성능력이최대에이르며 23), 남성이고령화됨에따라 hypothalamic-pituitary axis와 Leydig cell 의스테로이드합성계가다양한변화로인해 testosterone 을생 128

10 J Korean Obstet Gynecol Vol.27 No.1 February 2014 합성하는용량이줄어든다 24). 정자형성은미성숙한생식세포를정자세포로분화하는다단계과정으로써내분비, 측분비 (paracrine), 자가분비 (autocrine) 신호에의해서통제된다. camp 의존성전사인자 (camp-dependent transcription factor) CREM은고환에서의성숙한정자세포의형성과관련된유전자의출현에직접적인영향을준다 25). 정자형성에있어서 CREM 출현방식은 FSH에의해조절된다 26). CREM 활성제는반수생식세포감수분열이후에나타나며정자세포의성숙에꼭필요한요소이다 27). 정자는세정관에서정모세포의감수분열에의하여형성되게된다. 세정관 (seminiferous tubule) 은정소중격 (septula testis) 에의해구분된수개의소엽 (lobule) 내에나선형으로배치되어있고정세관사이에는결합조직으로채워져있으며여기에 leydig 세포가집단으로분포하고정세관은기저막 (basement membrane) 에의하여결합조직과정세관의생식상피 (germinal epithelium) 로구분된다 28). 그러므로고환조직을관찰하였을때, 직경이크게관찰되거나정소엽간의혈관형성이뚜렷하게관찰된것은, 고환조직의성숙과발달이촉진되었음을의미하며, 혈관형성의촉진으로인해고환내정자형성이증가되었음을유추할수있다. 정자가수정이되기위해서첨체화반응을거치는데 29), 정자첨체활성도는남성의생식능력을평가하는지표가되며활동정자수및정상형태정자수와도상관관계를가지는것으로알려져있다 30). 정자첨체활성을보기위해서는정자두부에서분비되는효소로, 고분자다당류인 hyaluronic acid를분해하는 31) hyaluronidase 의흡광도를측정한다. 산소분자는전자를획득하여환원되는과정에서더욱활발한반응을할수있는 superoxide 이온, 수산화기, hypochlorite radical 등의불안정한산소기를가진 ROS 를형성한다 32,33). ROS는정자세포막불포화지방산을공격하여과산화시킴으로인해세포막이상, 정자운동성감소, 정자첨체반응이상, 수정률저하를야기하는것으로알려져있다 32-34). 활성산소를조절하기위해생체내에는다양한항산화기전이존재하며, 정자기능에연관된항산화제로는 superoxide dismutase, catalase, peroxidase 가있다. catalase는백혈구에서발생한산소이온을제거하며생식기의염증시에정자를보호하는역할을하며, peroxidase는지질과산화의억제에의한운동성의호전과정자핵의응축에영향을미치는것으로알려져있다 34). 농도별비교군에서 5주의기간을실험기간으로설정한경우 2009년최동기 55) 는蛇床子가, 2011년박정열 72) 은菟絲子가, 2012년방관석 74) 은附子가, 2012년지성원 75) 은韭子가, 2012년김진수 76) 는杜冲이, 2012년김원남 77) 은黃芪가, 2012년김휴영 78) 은胡蘆巴가, 2013년윤지원 80) 은복합처방인五子衍宗丸투여가, 2011년김지숙 73) 은枸杞子가, 2013년이희재 81) 은紫河車가, 2010년유태원 68) 은五味子가공통적으로 Cyclophosphamide( 이하 CP) 에의해유도된생식계의독성에대하여남성호르몬의증가와정자의운동성증가에영향을준다고밝혔다. 특히박정열 72) 은菟絲子는생식세포인 spermatogonia (GC-1) 와 spermatocyte(gc-2) 의생존율을증가시키는기전을증명하였다

11 남성불임에관한실험연구동향분석 - 학위논문중심으로 - 년방관석 74) 은附子가, 2012년지성원 75) 은韭子가, 2011년김지숙 73) 은枸杞子가 CREM 유전자및단백질발현을증가시키는것을확인하였다. 2012년김원남 77) 은黃芪가특히 CREM-ACT 경로가아닌다른경로를통하여 CREM유전자및단백질발현을증가시킴으로써남성불임증의치료에응용될수있음이확인하였다. 2012년김휴영 78) 은胡蘆巴가 CP에의해유도된생식독성에대하여정자의수, 운동성및 Average Path Velocity( 이하 VAP), Straight Line Velocity( 이하 VSL), Curvilinear Velocity( 이하 VCL), Amplitude of Lateral Head displacement( 이하 ALH) 를개선하였으며, CREM 유전자및단백질발현을증가시키고고환내 seminiferous tubule의상태를개선시킴으로써, 남성불임증의치료에응용될수있음을밝혔다. 2013년유승형 79) 은肉桂가, 2013년이희재 81) 은紫河車가정자의수, 운동성, 혈중 testosterone 농도, CREM 유전자발현을증가시켰으며, CP에서부분적으로개선효과가있음을증명하였으며, 2013년윤지원 80) 은五子衍宗丸투여가 testosterone 의분비및 CREM 단백질발현을증가시켰으며고환조직의세정관의손상을회복시켰음을밝혔다. 농도별비교군에서 60일의기간을실험기간으로설정한경우는주로 2005, 2006년의남성불임과관련된실험연구가이루어진초반에작성된논문들로써, 주로정자의운동성과고환조직의변화, 항산화작용과관련된항목을연구하였다. 2005년이창훈 51) 은상이한농도의淫羊藿이, 2006년한지영 54) 은다른농도의鎖陽을투약한수컷생쥐의생식능력은총정자수와활동성의증가, 기형율의저하를 보여주고, 고환내의정자생산능력을향상시키고, 정자소체반응을활성화시키며고환조직의항산화효소인 peroxidase activity와 catalse activity를증가시킴을밝혔으며, 2005년허지원 52) 은巴戟검액이, 2006년김인중 57) 은韭子검액이농도별로숫컷생쥐의총정자수, 활동정자수, 정상형태정자수를증가시켰고, 고환조직의정소엽간의혈관증식, 정소엽의크기를증가시켰으며, 정자첨체효소인 hyaluronidase activity 를증가시켰고, testicular peroxidase의활성을증가시킴으로써수컷생쥐의생식능력개선에유효함을확인하였다. 기간별비교군을설정한 3편의논문은모두정자의운동성과고환조직의변화, 항산화작용과관련된항목만을연구하였다. 2006년김혜원 59) 은人蔘검액이 90 일투여군에서, 2006년최정은 55) 은淫羊藿이 60일투여군에서, 2007년최은미 60) 는鎖陽검액은 60일투여군과 90일투여군에서수컷생쥐의총정자수, 활동정자수및정상형태정자수를현저하게증가시켰고, 고환조직세정관사이의간격과혈관을증식시켜수컷생쥐의생식능력을향상시킴을알수있었다. 약물농도와투여기간두가지를모두비교군으로설정한 2008년배우진 62) 은성생식능력향상을위해 30일간韭子, 人蔘및巴戟을사용할때는농도를높여서사용해야하고, 100 mg/0.3 ml의韭子투약군이가장효과적이었다고밝혔으며, 60 일간투여할경우에는대체로세약물이농도의존적인생식능력증가의양상이보였지만巴戟투약군이가장효과적이었다. 90일간투여할경우韭子와人蔘은농도의존적인증가를보였고, 巴戟은모 130

12 J Korean Obstet Gynecol Vol.27 No.1 February 2014 든농도에서좋은효과를나타내었다. 120일간투여할경우모든 100 mg/0.3 ml 투약군에서총정자수와정상형태정자수가감소하는결과가나타나서장기간투여시농도조절의필요성을제시하였다. 비교군없이실험군과대조군만으로구성된논문에서 2003년한지영 47) 은특이하게생쥐연령 (8주, 18주 ) 에따른비교연구를 8일간진행하여, 수정율과배발생율, 임신율과분만율은 8주령과 18주령생쥐에게兎絲子추출물을투여한결과대조군과유의한차이가없었음을밝혔다. 2004년최은미 50) 는巴戟투여군에서, 2004년김승현 49) 은淫羊藿투여군에서 28 일간의실험전후백서의체중과실험후부고환의무게, 정자수, 정자운동성및정상정자비율은대조군에비해유의한증가를나타내었으며, 巴戟투여군의고환조직검사소견상고환조직내세정관사이혈관분포가대조군에비해분명하게관찰되었으며, 정모세포및제1차, 제2차정모세포의수적인증가가관찰되었고, 세정관강내정자세포의수도증가되었음을밝혔다. 또한 2004년김승현 49) 은세정관강내정자세포의수도증가되었으며, 항산화효소인 testicular catalase 와 testicular peroxidase의농도가淫羊藿투여군이대조군에비해유의한증가를나타내었다고보고했다. 2004년정선형 48) 은鎖陽투여군에서정자수, 정상정자수, 운동성있는정자수가유의적으로증가한것으로미루어볼때, 鎖陽투여군에서의정자기능의향상은항산화효소에 의한것이아닌다른기전에의한것으로사료되며, 향후이기전을알아내기위한새로운실험방법을통한연구가필요하리라생각된다고하였다. 2006년이현경 58) 은覆盆子는항산화효과가있으며 CREM 유전자및단백질발현을증가시키며, 특히정자수와운동성을증가시킴을확인하였으며이로인해남성불임증에기여할수있음을확인하였으며, 2006년신동엽 56) 은人蔘이, 2006년권오선 53) 은鹿茸이, 2007년양웅모 61) 은補骨脂가혈중테스토스테론의농도를증가시키고정자수및운동성을증가시키며과산화지질생성저해효과가인정되었을뿐만아니라 CREM 유전자및단백질발현을현저하게개선하는효과가확인하였다. 8. 항산화효능만연구한 7개의논문 <Table 4> 에제시된 28개의논문외에, 검사항목중에서항산화효과만을실험한 7개의논문들은아래 <Table 5> 에나타내었다. 이 7개의논문들은남성불임의원인을활성산소가정자세포막불포화지방산을공격하여과산화시킴으로인해세포막이상, 정자운동성감소, 정자첨체반응이상, 수정률저하의원인이된다고보고, 농도별약물투여와정자에있어서항산화작용의관계에대한실험을진행한연구들이다 (Table 5). 이연구들은 Table 4의논문들과는달리, 투여기간을통제변수로둘필요가없는실험들이기에, 따로정리하였다. 131

13 남성불임에관한실험연구동향분석 - 학위논문중심으로 - Table 5. Studies Comparing Antioxidant Activity Effect with Medicinal Material Concentration Medicinal Year of Medicinal material materials publication concentration 蛇床子 , 5, 10, 50, 100, (500, 1000) μg/ml 桑椹子 , 5, 10, 50, 100, (1000) μg/ml 人蔘 , 5, 10, 50, 100 μg/ml 肉桂 , 5, 10, 50, 100, (500) μg/ml 右歸飮 , 10, 50, 100, (500, 1000) μg/ml 八味地黃丸 , 5, 10, 50, 100, (1000) μg/ml 仙茅 , 5, 10, 50, 100, (500) μg/ml Evaluation categories of antioxidant activity effect DPPH Radical-scavenging Activity Viability of TM3 Cells Protective Effect of H 2 O 2 -induced Cytotoxicity, H 2 O 2 -induced Testosterone Production, SOD Activity, Catalase Activity, Lipid Peroxidation 2009년오지훈 66) 은벌사상자는 DPPH 에의한 free radical 에대하여소거활성이있으며생식세포의일종인 Leydig TM3 Cells 의생존율을증가시킴을확인하였고, hydrogen peroxide에의해유도된 cytotoxicity, SOD 및 catalase 활성도에대하여유의성있는개선작용을통하여남성불임치료에효과가있음을확인하였다. 반면蛇床子는벌사상자와같이 Leydig TM3 Cells 에항산화효과가있는것으로나타났으나그효과가벌사상자에미치지못하는것으로나타났다. 2009년이강민 64) 은人蔘이 hydrogen peroxide에의해산화가유도된 TM3 cell의 cytotoxicity 에있어서세포의생존력, testosterone 의분비및 SOD, catalase activity를증가시킴밝혔다. 2009년고은빛 65) 은桑椹子가, 2009 년윤지원 63) 은肉桂가, 2010년김수현 69) 은복합처방인右歸飮이, 2011년정규진 71) 은仙茅가 DPPH에의한 free radical 에대하여소거활성이있으며생식세포의일종인 TM3 cell 의생존율을증가시 키며, hydrogen peroxide에의해유도된 cytotoxicity 보호효과, testosterone 생성증가효과및 Cu/Zn SOD, Mn SOD 생성증가효과에대해각농도별로유효한결과를확인하였다. 2010년최진호 70) 은복합처방인八味地黃丸이남성생식세포의일종인 GC-2와 Sertoli cell 의생존율을증가시키며 hydrogen peroxide에의해유도된 cytotoxicity 에대한보호효과가모든남성생식세포에서확인하였다. 라유의성있는결과를보여주었다. Ⅳ. 고찰 최근급격한산업화와각종환경의변화속에심리적인원인, 생식기감염, 유전자변이식품과환경호르몬등으로남성의생식능력이감소하여남성불임이늘어나고, 이에대한치료의필요성도증가하고있다 35-37). 남성불임의원인은내분비학적이상, 132

14 J Korean Obstet Gynecol Vol.27 No.1 February 2014 성염색체이상, 잠복고환및성인정세관부전등과원인을찾을수없는특발성인경우가있다 38). 남성불임의치료는 1970년대의수술현미경을이용한미세수술법의도입으로크게발전하였고, 1990년대의난자세포질내정자주입법 (intracytoplasmic sperm injection, ICSI) 은하나의난자를수정시키는데하나의정자만이필요한시술로발전하고있다 39). 이러한치료는아직충분한연구가부족하며남성불임에대한원칙적인진단과치료를간과하여 40) 근본적인치료가아니며, 유전적인결함이있는불임환자의경우그결함이자손까지그대로전달되는문제를일으킬수있다 41,42). 남성불임에대한일차적치료법은원인이되는내분비질환, 간질환등의전신질환, 감염과정계정맥류를치료하는것이지만, 대부분특발성이원인인정자감소증은복합적인요인으로인하여효과적인치료방법이없다 43). 따라서경험적으로비타민 C, E나항산화제및 coenzyme Q10 등을사용하고있으므로 44) 남성불임의원인을치료하여자연적인임신을유도하는연구가필요하다하겠다. 한의학에서남성불임의원인은腎精枯渴을주로하여, 氣鬱, 濕痰, 瘀血, 濕熱및外傷등으로인식되었고 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와같은實證의病機로구분하여치료하였다 46). 남성불임의원인중대다수를차지하는특발성인경우, 양의학에서도원인을명확히규명할수없기에, 이러한한의학적변증을통한치료가병행될필요가있다. 이전의여성불임위주의연구와치료에서벗어나, 최근에는남성불임과관련 된한의학계의실험연구들이많이진행됨으로써, 한약의효능을과학적으로입증하는결과들이많이도출되고있다. 본연구에서는국내한의과학위논문으로써남성불임실험연구의최근경향을알아보고, 각연구의장단점을비교분석하여한의학연구의장점은더욱발전시키고단점은보완개선하여향후한의학연구가나아가야할방향을제시하며, 남성불임의한의학적치료법에도움이될수있는기초자료를마련하기위하여 2003년이후로국내에서발표된한의학남성불임관련학위실험논문을대상으로발표연도별, 발표건수및주제별연구경향을분석하였다. 연도별로는 2002년까지는여성불임관련된실험논문만발표되어오다가, 2003 년부터남성불임과관련된실험논문들이발표되기시작하였고, 2005년이후부터는남성불임에관한학위논문이더욱활발하게발표되고있다. 발행기관별로살펴보면, 35편의논문은모두경희대학교대학원에서발표되었다. 이는실험연구에필요한장비와인력의편중을보여주는것으로써, 추후타대학원들의장비, 인력보충의개선이필요할것으로생각된다. 35편의실험논문에있어서실험군과대조군이외에비교군을설정하여연구한논문은 27개로써, 비교군은투여약물또는처방의농도별, 투여기간별로나누어서분류되었다 (Table 4). 나머지 8개의논문은비교군없이실험군과대조군만으로진행된논문들로써, 주로남성불임과관련된실험논문들이처음으로연구되기시작하는 2000년대초반의논문들이주를이룬다. 이는남성불임과관련 133

15 남성불임에관한실험연구동향분석 - 학위논문중심으로 - 된실험논문들의세분화, 전문화되는경향을보여준다. 7개의논문에서는남성불임의원인을활성산소가정자세포막불포화지방산을공격하여과산화시킴으로인해세포막이상, 정자운동성감소, 정자첨체반응이상, 수정률저하의원인이된다고보고, 농도별약물투여와정자에있어서항산화작용의관계에대한실험만을진행하였다. 이상에서남성불임과관련된실험연구들의최근동향과내용을분석하였다. 이전의여성불임위주의연구와치료에서벗어나, 최근에는남성불임에관한한의학연구는다양한약물에대한연구가진행되고있으나, 치료에직접적으로응용가능한점을제시하는데있어서미약하다는점, 효능의유효성만을검증하고부작용이나안전성을검증하는연구가부족하다는점, 임상양상및병리기전등치료법이외의주제에대한연구가미흡한점은아쉬운점이었다. 또한실험적연구의한계로이들연구는불임이아닌실험동물에진행한연구로써, 실제불임상태인인체에적용되었을경우, 실험과는다른결과를보일가능성도있다. 또약물투여의농도나기간도실험동물에적합하게설정되어실제임상에서환자에적용하기에는어려움이있을수도있을것으로사료된다. 실험을통해검사한항목들도획일화되어있는경향이있기에, 좀더다양한측면에서의실험연구가아쉬운실정이다. 따라서향후남성불임에대한한의학연구는실험적으로유효성및안전성이검증된치료법에대한임상적연구를시행하여임상에서의유용성을검증하는과 정이따라야겠고, 기존의획일적인실험방법에서벗어나약물의제형, 실험기간, 치료효과의측정등실험방법의다양화를통하여임상에적용할수있는유의한실험적연구가이루어져야할것으로생각된다. Ⅴ. 결론 2003년부터현재 2013년까지진행된남성불임에관한실험연구경향을알아보고, 향후연구의방향설정에도움이되고자국내에서발표된남성불임실험연구 35편을비교분석한결과다음과같은결론을얻었다. 1. 연도별로는 2003년이후부터남성불임과관련된실험논문들이발표되기시작했으며, 2004년 3편, 2005년 2편, 2006년 7편, 2007년 2편, 2008년 1편, 2009년 5편, 2010, 2011년 3편, 2012년 5편, 2013년현재까지 3편의실험연구학위논문이발표되었다. 2. 연구디자인별로살펴보면, 35편의논문중 in vitro와 in vivo를동시에시행한논문이 19편, in vitro 만시행한논문이 16편이었다. 3. 주제별분류를살펴보면, 총 35편의논문중단일약물를투여하여실험한논문은 32편이었고, 처방을투여하여실험한연구는 3편이었다. 단일약물중에서는人蔘에대한논문이 4편으로가장많았고, 韭子, 巴戟, 淫羊藿, 鎖陽을투여한논문이각각 3 편이었고, 蛇床子, 兎絲子, 肉桂를투여한논문이각각 2편이었다. 134

16 J Korean Obstet Gynecol Vol.27 No.1 February 단일약재를본초효능별로분류해보면補陽藥이 13개로가장많았으며, 補陰藥이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 2개로나타났다. 5. 농도별비교군을설정한논문은 35편중 23개, 기간별비교군을설정한논문은 3편, 농도와기간모두비교군을설정한논문은 1편이었다. 6. 약물투여를통해검사한항목은 Body & testicular weight, sperm parameters, testosterone level, CREM mrna level & CREM protein, seminiferous tubule, 정자첨체 & 항산화효소활성 6가지이다. 7. 남성불임의원인을활성산소로판단하고, 약물의항산화효능만을실험한논문은 7개이다. 남성불임에관한실험연구는점차활발히진행되고있으나, 연구방법과검사항목들이다양하지못한점, 일개대학교에서만실험연구가진행되고있는현실은보완해야할점으로생각된다. 향후남성불임에대한실험연구는실제임상적으로적용가능하도록유효성을검증하는임상연구가뒤따르는방향으로이루어져야할것으로사료된다. 투고일 : 2014년 1월 23일 심사일 : 2014년 2월 4일 게재확정일 : 2014년 2월 10일 참고문헌 1. 한방여성의학편찬위원회. 한방여성의학 (1). 서울 : 정담. 2007: 대한산부인과학회교과서편찬위원회. 부인과학. 서울 : 고려의학. 2008:431, 권수경등. 남성불임환자의한방치료후정자상태개선효과에대한연구. 대한한방부인과학회지. 2005;18(3): Chandra A, Stephen EH. Impaired fecunfity in the United States: Fam plan perspect. 1998;30: Lebovic DI, Gordon JD, Taylor RN. 생식내분비 & 불임. 서울 : 군자출판사. 2005: 杜鎬京. 東醫腎系學. 서울 : 사단법인동양의학연구원. 1993: 한방여성의학편찬위원회. 한방여성의학 (1). 서울 : 정담. 2007: Wardle PG, Cahill DJ. 조동제편역. 불임. 서울 : 아카데미아. 2005:7. 9. 김준태등. 不姙에應用된鍼灸治療穴에관한文獻的考察. 대한침구학회지. 1997;14(2): 裵秉哲. 皇帝內徑讀解. 서울 : 成輔社. 2000: 김희경. 불임여성의사회적지지와불임스트레스. 여성간호학회지. 1999; 5(1): 대한남성과학회. 남성과학. 서울 : 군자출판사. 2003:23-7, 39-47, 이성원, 이희영. 남성불임환자의고환크기와내분비물치의의의. 대한비뇨기과학회지. 1987;28(3): Dahlberg B. Sperm motility in fertile men and males in infertile units: in 135

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