Experimentally Induced Polyps in the Rabbit Maxillary Sinuses: Effects of Different Bacterial Infections with or without Mechanical Trauma on Polyp Formation.

Hong, Soon Kwan

Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 42(9); 1999 > Article

Original Article

Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 1999;42(9): 1117-1123.

Experimentally Induced Polyps in the Rabbit Maxillary Sinuses: Effects of Different Bacterial Infections with or without Mechanical Trauma on Polyp Formation.

Soon Kwan Hong

Department of Otolaryngology and Ewha Medical Research Center, College of Medicine, Ewha Womans University, Seoul, Korea. soonkwan@unitel.co.kr

토끼 상악동에서 비용 유발에 관한 실험적 연구：감염균의 차이 및 점막에 대한 기계적 손상여부가 비용 형성에 미치는 영향

홍순관

이화여자대학교 의과대학 이비인후과학교실, 의과학연구소

주제어: 비용ㆍ토끼 상악동ㆍ폐렴구균ㆍ녹농균ㆍ기계적 손상.

ABSTRACT

BACKGROUND AND OBJECTIVES:
Many studies have been made on sinonasal polyps to elucidate their pathogenesis, definition and treatment. However, recently reported animal polyp studies provided only a few comparative results of polyp formation under various conditions. The aim of this study is to develop an animal model of polyps that is more suitable for further polyp studies by semi-quantitatively analyzing the effects of different bacterial infections with or without mechanical trauma to the rabbit maxillary sinus (MS) mucosa on polyp formation.
MATERIALS AND METHODS:
The natural ostia of the right MSs were occluded in 40 Pasteurella-free New Zealand white rabbits. The left MSs were used as control. All rabbits were divided into four groups according to different manipulations on the right MSs; Streptococcus pneumoniae was inoculated without brushing the mucosa (group A) and with brushing (group B), Pseudomonas aeruginosa was inoculated without brushing (group C) and with brushing (group D). After four weeks, macroscopic polyps and light microscopic polyps and/or polypoid mucosa were semi-quantitatively analyzed.
RESULTS:
The number of macroscopic polyps per sinus of group A was significantly smaller than those of groups B, C and D. Microscopic examination revealed significantly higher levels of polyps and/or polypoid mucosa in group B than in group A, but significantly lower levels in group B than in groups C and D.
CONCLUSION:
P. aeruginosa infection of the rabbit MS proved more beneficial to polyp formation than S. pneumoniae infection, regardless of mechanical trauma to the sinus mucosa. However, for the inoculation of MS with S. pneumoniae, it was more beneficial to poly induction if the mucosa was mechanically traumatized.

Keywords: PolypㆍRabbit maxillary sinusㆍStreptococcus pneumoniaeㆍPseudomonas aeruginosaㆍMechanical trauma

서론 비용은 비과 영역의 임상에서 흔히 접하게 되는 병변이지만 그 정의 및 병인은 아직 불확실하고 이에 대한 치료도 완전하지 않으며, 따라서 이러한 점을 밝히기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 여기에는 사람을 연구대상으로 해도 가능한 연구가 있겠으나 윤리적 측면에서 동물실험이 필요한 경우도 있으므로 비용을 유발할 수 있는 동물모델의 개발이 필요하다. 최근 토끼를 이용한 비용 발생에 관한 연구들이 보고되었지만1-9) 이 연구들의 대부분은 실험적으로 유발된 비용의 병리조직학적 소견의 분석에 초점을 맞추었으며 여러 다양한 조건하에서 그 유발되는 비용의 양적 차이를 비교한 연구는 적다. 어느 특정 조건 하에서 많은 비용이 유발된다면 그 동물모델은 향후 비용 연구에 보다 유용하게 사용될 수 있을 것이다. 본 연구의 목적은 토끼 상악동에 있어서 폐렴구균 혹은 녹농균과 같은 감염균의 차이 및 이러한 균 주입 후 상악동 점막에 대한 기계적 손상 여부가 비용 및 비용모양 점막 유발에 미치는 영향을 반정량적으로(semiquantitatively) 분석하여 그 유발률을 비교함으로써, 향후 비용의 연구에 보다 적합한 동물모델을 개발하고자 하는 것이다. 재료 및 방법 재료 실험동물로 체중 2.7∼3.2 kg의 외견상 건강하고 비공이 깨끗한 암컷 토끼(Pasteurella-free New Zealand white rabbit) 40마리를 사용하였다. 이와 별도로 다음 연구방법에서 기술하는 바와 같이, 폐렴구균과 녹농균의 균력 증강을 목적으로 ICR 마우스 3마리와 정상 토끼 2마리를 추가로 사용하였다. 방법 폐렴구균 부유액의 제작 -70℃ 냉동기에 보관되어 있는 폐렴구균(Streptococcus pneumoniae, serotype 3: American Type Culture Collection, Rockville, MD)을 해빙한 후 혈액한천배지에 도말하여 37℃ 5% CO2 배양기에서 24시간 배양하였다. 균력 증강의 목적으로 균 부유액을 ICR 마우스 복강 내에 0.5 mL 주사한 다음 사육장에 넣고 활동성이 저하되면서 빈사상태가 될 때까지 관찰한 후 다음날 마우스를 앙와위로 고정하고 무균조작으로 개흉하여 박동하는 심장으로부터 1 mL 주사기를 사용하여 혈액을 채취하였다. 채취한 혈액을 혈액한천배지에 도말한 후 37℃에서 24시간 배양한 다음 인산완충식염수(pH 7.4)를 부유하여 그 표면의 폐렴구균을 수확하였다. 수확한 균 부유액에 적정 양의 인산완충식염수를 넣어 희석한 후 McFarland 혼탁계(nephelometer)에 의한 세균부유액의 표준화법을 이용하여 폐렴구균 부유액의 농도를 10 8 colony-forming unit/mL로 만들어 실험에 사용하였다. 녹농균 부유액의 제작 -70℃ 냉동기에 보관되어 있는 녹농균(Pseudomonas aeruginosa, serotype PAO1：American Type Culture Collection, Rockville, MD)을 해빙한 후 혈액한천배지에 도말하여 37℃ 5% CO2 배양기에서 24∼48시간 배양하였다. 균력 증강의 목적으로, 또한 토끼에 대한 병원성 여부를 보기 위하여 정상토끼의 양측 상악동에 이 부유액을 각각 0.3 mL씩 넣었다. 이를 간단히 설명하면, 토끼를 전신마취한 다음 비배부 절개 및 상악동 노출 후 골편으로 자연공을 폐쇄하고 녹농균 부유액을 넣었다. 4일 후 상악동을 다시 개방하여 상악동 내를 관찰하고 생성된 농을 미세 면봉(CalgiFybr, Purfybr, Inc., Munster, IN)으로 채취한 후 515 modified Stuart's transport media가 들어 있는 배양시험관에 넣고 검체를 실험실로 운반하였다. 이 검체를 혈액한천배지와 MacConkey 한천배지에 심은 후 37℃에서 24 ∼48시간 배양한 다음 Vitek Microbiologic Analyzer(bio-Merieux, Hazrlwood, MO)로 녹농균에 대한 균집락을 동정하였다. 녹농균으로 동정된 균집락을 적정 양의 인산완충식염수에 넣어 McFarland 혼탁계를 이용하여 그 부유액 농도를 108 colony-forming unit/mL로 만들어 이후의 실험에 사용하였다. 상악동염의 유발 토끼 체중 kg당 50 mg의 ketamine hydrochloride와 kg당 5 mg의 xylazine hydrochloride의 혼합액을 대퇴부에 근육주사하여 전신마취하였다. 상악동 전벽에 해당되는 비배부의 털을 전기면도기로 제거하고 1% povidone iodine으로 소독한 다음 1：100,000 농도 epinephrine이 첨가된 2% lidocaine 용액으로 절개부위를 국소침윤마취하였다. 비배부 중앙을 3∼4 cm 정도 수직절개한 후 골막을 박리하여 상악동 전벽을 노출시켰다. 수술현미경(OMPI 99, Carl Zeiss, Hamburg, Germany)하에서 cutting bur가 장착된 전기드릴을 사용하여 약 5×10 mm 크기로 전벽을 제거하여 양측 상악동을 노출시키고 그 점막이 정상임을 확인한 다음 이후의 실험조작을 시행하였다. 우측 상악동에 대하여만 제거된 전벽의 골편을 적당한 크기로 잘라 nail enamel에 묻혀 상악동 자연공을 폐쇄한 후 개방된 전벽을 통하여 폐렴구균 혹은 녹농균 부유액을 상악동 한 측당 0.3 mL씩 1 mL 주사기로 주입하였다. 이때 점막에 기계적 손상을 주게 되는 실험군 상악동에 대하여는 세포채취용 솔(cytology brush：BC-15AE, Olympus Optical Co., Tokyo, Japan)로 상악동 점막(내벽, 외벽 및 하벽)에 3∼4 차례 가볍게 솔질하여 기계적 손상을 준 다음 균 부유액을 주입하였다.4) 실험조작이 끝나면 절개부위 골막은 4-0 catgut, 피하층 및 피부는 4-0 나일론 봉합사를 이용하여 봉합하였다. 실험군의 분류 40마리의 토끼를 10마리씩 4군(A군：우측 상악동에 대하여 솔질을 하지 않고 폐렴구균을 주입한 군, B군: 우측 상악동에 대하여 솔질을 한 후 폐렴구균을 주입한 군, C군：우측 상악동에 대하여 솔질을 하지 않고 녹농균을 주입한 군, D군：우측 상악동에 대하여 솔질을 한 후 녹농균을 주입한 군)으로 나누어 실험을 시행하였다. 모든 군의 좌측 상악동은 각 군의 우측 상악동에 대하여 대조군이 되도록, 위의 과정에서 전벽을 노출시키고 인산완충식염수 0.3 mL씩을 주입하였고 자연공 폐쇄, 균주입 및 솔질 등의 조작은 시행하지 않았다. 검체 채취 및 병리표본 제작 위 과정이 끝난 토끼들을 사육장에 넣고 기른 다음, 4주 후 다시 전신마취시키고 과량의 pentobarbital sodium(Entobar)을 정맥주사하여 토끼를 희생하였다. 비배부를 소독한 후 절개하여 상악동을 재개방시켰다. 이때 골편이 이미 제거된 전벽부위에 형성되어 있는 육아조직 및 섬유조직 등은 제거하였고 필요시 전기드릴을 이용하여 전벽의 일부 골벽을 제거함으로써 상악동을 노출시켰다. 수술현미경 하에서 상악동 점막 표면을 관찰한 후 비용과 같은 돌출 구조물의 수를 모두 센 후 미세박리기(microdissector)를 사용하여 상악동 점막골막을 조심스럽게 한 덩어리로 채취하였다. 이 조직의 가장자리를 2∼3 mm폭으로 제거하여 인위적 손상이 많이 발생된 조직을 제거한 후 생리식염수로 2∼3차례 세척하였다. 수술현미경하에서 돌출 구조물을 주위 점막과 함께 제거하여 10% formalin용액에 넣었고 나머지 조직도 10% formalin용액에 넣었다. 24시간 고정된 조직을 paraffin포매한 후 4∼5 μm두께로 박절하였다. 돌출 구조물 조직에 대하여 약 5개의 절편을 얻고 그 나머지 조직에 대하여는 일정 간격으로 10∼15개의 절편을 얻은 다음 모든 절편을 hematoxylin and eosin 염색하여 광학현미경으로 관찰하였다. 광학현미경관찰 및 정량분석 수술현미경상 비용과 같은 돌출 구조물에 대하여 광학현미경으로 관찰하여 이것이 병리조직학적으로 비용에 합당한지를 검증한 후\{이하 병리조직학적으로 비용에 합당한 이같은 구조물을 거시적 비용(macroscopic polyp)이라 표현함\} 그 거시적 비용의 수를 기록하였다. 병리조직학적으로 비용의 정의는 상피파열설10)에 근거를 둔 Norlander 등4)의 비용의 개념을 변형하여 다음과 같이 정하였다. 첫째, 주변 점막으로부터 급작스럽게 점막 팽창이 뚜렷하게 있고 둘째, 염증 소견을 동반하며 셋째, 주변 점막상피에서 그 팽창부위의 표면으로 상피세포가 이주(migration)하는 양상을 보이는 경우를 비용으로 정의하였다. 돌출 구조물 조직을 제외한 나머지 조직의 절편들, 즉 상악동 1개당 10∼15개의 절편에 대하여 40∼400배율 하에서 광학현미경으로 비용 혹은 비용모양 점막의 여부를 관찰하였다. 위 비용의 정의에 반하여 염증 소견이 있고 상피세포가 존재하더라도 그 점막 팽창부위가 주변점막으로부터 점진적으로 팽창하는 양상을 보이는 경우, 혹은 이러한 양상이 반복되어 그 표면이 단순히 부드럽고 울퉁불퉁하게 보이는 경우는 비용모양 점막으로 정의하였다. 정량분석은 100배율 하에서 시행하였는데 3가지 소견(비용 소견, 비용모양 점막의 소견 및 이 두 가지를 합하여 관찰한 소견)에 대하여 다음과 같이 각각 0∼3의 4등급으로 나누어 분석하였다. 등급 0은 비용 및/혹은 비용모양 점막이 시야에서 거의 관찰되지 않는 경우, 등급 1은 관찰되는 범위가 시야의 약 1/3이하인 경우, 등급 2는 관찰되는 범위가 시야의 약 1/3∼2/3인 경우, 등급 3은 관찰되는 범위가 시야의 약 2/3이상인 경우로 하였다. 절편 1개당 양측 가장자리 일부를 제외한 모든 시야를 관찰하고 그 시야 전부를 정량화하여 평균한 후 10∼15 개의 모든 절편의 평균값을 구하여 해당 상악동의 대표 등급으로 삼았다. 최종적으로 A-D군에서 비교하고자 하는 부분이 아닌, 나머지 실험조작의 영향을 배제하기 위하여 각 토끼의 우측 상악동(실험군)의 거시적 비용수, 비용 및 비용모양 점막의 대표 등급에서 좌측 상악동(대조군)의 해당 값을 제한 것을 해당 토끼의 각 변수 값으로 하였고 모든 군에서 이 값의 평균과 표준편차를 각 변수별로 구하였다. 통계학적 분석 실험군 A-D간에 4가지 변수(상악동 1개당 거시적 비용수, 광학현미경상 비용 등급, 비용모양 점막의 등급 및 이 두 가지를 합하였을 때의 등급)가 차이가 있는지를 알기 위하여 5% 유의수준에서 Kruskal-Wallis test로 검증하였다. 결과 거시적 비용 소견 상악동염 유발 4주 후 B-D군의 실험군 상악동들은 대부분 농을 형성하고 있었으며 점막의 충혈, 종창 등의 소견을 보였다. A군의 실험군 상악동 대부분은 경미한 점막의 충혈이나 종창 소견을 보였으며 그 10측의 상악동 중 3측에서만 농이 관찰되었다. 한편 A-D군의 대조군 상악동 대부분에서 노출된 전벽의 가장자리에 약간의 육아조직, 충혈 및 종창 소견이 보였으나 그 외의 부분은 육안적으로 정상 점막소견을 보였다. 수술현미경상 비용과 같은 돌출 구조물은 A-D군의 모든 실험군 및 일부 대조군 상악동에서 관찰되었으나 그 중 일부분만이 추후 광학현미경에 의해 비용으로 확인되었고 그 크기는 약 0.5∼5 mm이었으며(Fig. 1) 대조군 상악동에서 비용으로 확인된 돌출 구조물은 없었다. A실험군 전체에서 1개의 비용이 관찰되었으나 B-D실험군에서는 상악동 10측당 10∼13개의 비용이 관찰되었다. 실험군 상악동 1측당 비용의 평균 숫자를 비교하여 보면 A군 0.1±0.3개, B군 1.2±1.0개, C군 1.0±0.7개, D군 1.3±1.0개로써 A군에서의 평균 거시적 비용수가 B-D군보다 통계학적으로 유의하게 적었다(p<0.05, Kruskal-Wallis test)(Table 1). 광학현미경 소견 A-D군의 실험군 상악동 절편에서 비용 및 비용모양 점막의 소견을 포함하여(Figs. 2 and 3) 부종, 염증세포의 침윤, 점막의 비후, 상피세포의 탈락, 선의 퇴행 등의 소견이 관찰되었으나 이러한 소견은 같은 상악동 내에서도, 또한 같은 절편 내에서도 시야에 따라 매우 다양한 정도로 관찰되었다. 또한 대조군 상악동 절편에서도 부종, 염증세포의 침윤, 비용모양 점막과 같은 소견이 일부에서 관찰되었으나 그 정도가 실험군에 비하여 매우 경미하게 보였다. 한편 모든 대조군 상악동 절편에서 비용 소견은 관찰되지 않았다. 대조군의 영향을 제외한 최종적인 비용 혹은/및 비용모양 점막의 등급은 다음과 같다. 비용의 등급 A실험군은 0.26±0.43, B실험군은 0.67±0.62, C실험군은 1.11±0.43, D실험군은 1.16±0.43이었고, B군의 등급은 A군의 등급보다 통계학적으로 유의하게 높았으나 C, D 군의 등급보다 통계학적으로 유의하게 낮았다(p<0.05, Kruskal-Wallis test)(Table 2). 비용모양 점막의 등급 A실험군은 0.59±0.55, B실험군은 1.48±0.46, C실험군은 1.90±0.34, D실험군은 2.09±0.26이었고, B군의 등급은 A군의 등급보다 통계학적으로 유의하게 높았으나 C, D군의 등급보다 통계학적으로 유의하게 낮았다(p<0.05, Kruskal-Wallis test)(Table 2). 비용 및 비용모양 점막을 합하여 관찰한 소견에 대한 등급 A실험군은 0.67±0.68, B실험군은 1.62±0.48, C실험군은 1.99±0.37, D실험군은 2.14±0.41이었고, B군의 등급은 A군의 등급보다 통계학적으로 유의하게 높았으나 C, D군의 등급보다 통계학적으로 유의하게 낮았다(p<0.05, Kruskal-Wallis test)(Table 2). 즉 비용의 등급, 비용모양 점막의 등급, 비용 및 비용모양 점막을 합하여 관찰한 소견에 대한 등급 모두가 솔질여부와 상관없이 녹농균을 주입한 경우에서 가장 높았고 그 다음이 솔질을 하고 폐렴구균을 주입한 경우이며 솔질을 하지 않고 폐렴구균을 주입한 경우에서 가장 낮았다. 고안 비용의 어원인 그리스말의 poly-pous(많은 발을 가진)가 의미하듯이 이는 다분히 임상적인 용어이다. 또한 비용의 병인 및 정의는 아직 확실하지 않다. 따라서 조직학적 관찰을 통하여 비용여부를 구별하는 일은 쉽지 않으나 동물에서 비용을 유발하고 이것이 비용임을 밝히려면 비용에 대한 정의를 내려야 할 것이다. 비용의 병인에 대한 여러 가설 중 현재 가장 널리 받아들여지고 있는 상피파열설10)에 의하면, 점막의 부종이나 염증의 결과로 상피 파열이 일어나고 고유층 내용물이 돌출된 후 주변으로부터 상피화가 진행되며 이 돌출물 내로 새로운 선(gland)이 형성되어 비용이 발생한다고 하였다. 이 가설에 근거를 둔다면 병리조직학적으로 위와 같은 소견이 관찰되는 경우를 비용이라 정의할 수 있고 단순히 점막이 부드럽게 울퉁불퉁 종창만 되어 있는 경우는 비용모양 변화를 보이는 점막(이하 비용모양 점막이라 함)이라고 규정해야 할 것이다. Norlander 등4)은 토끼 실험에서 상피파열설에 근거하여 병리조직학적으로 경(peduncle)의 유무와 상관없이 뚜렷한 점막의 팽창이 있으면서 염증 소견이 있는 경우를 비용으로 규정하였다. 따라서 저자는 Norlander 등4)의 개념을 변형하여 연구방법에서 기술한 바와 같이 비용 및 비용모양 점막을 각각 정의하였다. 그러나 Hellquist11)는 종양성이 없는 비강 및 부비동 점막의 종창을 모두 비용이라 규정하였는데 여기에 근거를 둔다면 위의 비용 및 비용모양 점막이 모두 비용의 범주 안에 포함될 것이다. 이러한 이유에서 저자는 비용 및 비용모양 점막을 구분하여 분석을 시행하고 또한 이들이 합쳐진 소견에 대하여도 분석을 시행하였다. 동물에서 비용을 실험적으로 유발하는 연구는 스웨덴의 Pontus group에서 주로 시행되었고1-7) 국내에서도 Hong 등8)9)에 의해 연구되었다. Pontus group의 연구에서는 비교적 성숙된 비용을 보기 위하여 3∼4주 이상의 유발기간을 사용하였으며 따라서 본 연구에서도 유발기간을 4주로 하였다. 그러나 이들 연구의 대부분1-4)6)7)은 여러 균주에 의한 비용 유발 가능성을 검증하거나 유발된 비용의 병리조직학적 소견을 분석하여 비용의 병인을 규명하려는 데에 초점을 맞추었고 또는 약물이나 수술적 조작이 비용을 포함한 점막에 미치는 영향을 연구하였다. 즉, Norlander 등3)은 토끼 상악동에서 유발된 비용을 육아형 비용(granulation type polyp)과 상피-풍부형 비용(epithelial-rich polyp)으로 구분하고 후자가 비용에 좀더 가깝다하여 “true polyp”이란 용어를 사용하였는데 비용 발생시 상피 파열 후 비용의 근위부에 형성되는 미세강(microcavity)이 비용 병인에 중요한 요소라고 하였다. 또한 상피파열설에 입각하여 상악동 점막에 기계적 손상을 줄 때 금속 쿠렛(curet)에 의한 깊은 손상보다 세포채취용 솔에 의한 얕은 손상이 육아형 비용보다 상피-풍부형 비용을 더 잘 유발한다고 하였으나 기계적 손상을 준 경우가 주지 않은 경우보다 비용을 더 잘 유발시키는 지에 대하여 비교결과를 제시하지 않았다. 특정 조작에 의해 유발되는 비용의 양적 차이를 비교한 연구는 Bolger 등,5) Hong 등8)9)의 연구 정도가 있다. Bol-ger 등5)은 폐렴구균에 의한 상악동염 유발시 초기에만 중등도의 비용이 관찰되고 후기에는 잘 관찰되지 않는다고 보고하였는데 이는 폐렴구균에 의한 토끼 상악동염은 자기제어적 성격(selflimiting)이 강하기 때문인 것으로 알려져 있다.2) 한편 황색포도상구균(Staphylococcus aureus) 혹은 Bacteroides fragilis 주입시에는 상악동염 유발 12주까지도 이 균들의 재검출률이 비교적 높고2) 경도 혹은 중등도의 상피손상이 이 실험기간동안 관찰되지만2)5) 경도의 비용만이 관찰된다고 하였다.5) 이에 반하여 녹농균 주입시에는 상악동염 유발 4주 후 거의 모든 상악동에서 녹농균이 재검출되었고 그 상피손상 정도 및 비용이 실험기간 내내 중등도 혹은 고도로 관찰된다고 보고하였다.5) 이같은 결과로부터 상악동 내 세균의 지속여부 및 세균감염에 의한 염증반응, 특히 그 원인이 염증반응이든 기계적이든 상피손상의 경중이 비용의 발생률에 영향을 미치며 이점이 상악동염 유발시 주입하는 균주에 따라 비용 형성에 차이를 줄 수 있을 것으로 생각한다. 본 연구에서도 녹농균에 의한 비용 발생률이 폐렴균의 경우보다 의미있게 높았고 이 결과는 Bolger 등5)의 연구결과와 일치하였다. 그러나 Bolger 등 5)은 여러 세균의 비용 유발 결과를 비교하는 데에 있어서 상악동 점막에 대한 기계적 손상과 같은 특정 조작의 영향은 평가하지 않았다. 따라서 본 연구에서는 폐렴구균 및 녹농균을 상악동에 주입할 때 그 점막에 기계적 손상을 준 경우와 주지 않는 경우의 조합을 모두 연구대상에 포함하여 비용 유발의 차이를 비교하고자 하였다. 거시적 비용의 발생률에 있어서 Norlander 등4)은 기계적 손상을 주고 폐렴구균을 주입한 경우, 60%의 상악동에서 비용이 발생하였으며 상악동 한 개당 1.4개의 비용이 발생하였다고 보고하였는데 본 연구에서도 같은 조작시 각각 60%, 1.2개의 비슷한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 본 연구에서 녹농균 주입시 기계적 손상 유무와 관계없이 각각 70 ∼80%, 1.0∼1.3개의 결과를 얻었는데 이 결과는 기계적 손상을 주고 폐렴구균을 주입한 경우와 통계학적으로 차이가 없었다. 본 연구에서 거시적 비용 유발 정도는 기계적 손상여부와 상관없이 녹농균을 주입한 경우와 기계적 손상을 주고 폐렴구균을 주입한 경우 사이에 의미있는 차이가 없었으나 기계적 손상을 주지 않고 폐렴구균을 주입한 경우보다 이들 실험군들에서 거시적 비용이 의미있게 많이 유발된다는 사실을 알 수 있었다. 한편 본 연구의 광학현미경 관찰에서 녹농균을 주입한 경우 비용 혹은/및 비용모양 점막이 가장 많이 유발되었고 그 다음이 기계적 손상을 주고 폐렴구균을 주입한 경우이며 기계적 손상을 주지 않고 폐렴구균을 주입한 경우에서 가장 적게 유발된 결과를 얻었다(Table 2). 이 차이는 통계학적으로 유의한 차이이나 녹농균을 주입한 경우에는 기계적 손상을 준 경우와 주지 않은 경우의 차이는 없었다. 녹농균을 주입한 경우가 기계적 손상을 주지 않고 폐렴구균을 주입한 경우보다 비용 유발이 더 많이 된 결과는 Bolger 등5)의 결과와 일치하고 폐렴균을 주입하더라도 기계적 손상을 준 경우가 주지 않은 경우보다 더 많이 비용이 유발된 결과는 Hong 등8)의 결과와 일치하지만 기계적 손상을 주고 폐렴구균을 주입하더라도 기계적 손상유무와 관계없이 녹농균을 주입한 경우보다 비용이 더 적게 유발된 결과는 의미있는 사실이며 이같은 결과들은 다음과 같이 설명될 수 있을 것이다. 첫째, 상피손상의 원인이 염증반응이든 기계적 손상이든 비용의 초기 형성단계에서 상피손상이 매우 중요하다는 점이다.4)10) 같은 폐렴구균을 주입하더라도 기계적 손상을 준 경우가 주지 않은 경우보다 더 많이 비용이 유발된 결과를 이러한 점으로 설명할 수 있다고 생각한다. 둘째, 녹농균은 bacterial elastase와 alkaline protease와 같은 면역회피 인자(immunoevasive factor)에 의해 상피손상을 초래함으로써 다른 세균에 비해 장기적이고도 심한 부비동염을 유발할 수 있다는 점이다.5) 즉 녹농균 감염에서는 상피손상을 포함하는 염증반응이 매우 심하고 장기적이어서 기계적 손상을 인위적으로 주지 않더라도 비용 발생에 충분한 상피 손상이 녹농균 감염 자체로 초래될 것이라고 생각되며 본 연구에서 녹농균을 주입한 경우에는 기계적 손상 유무와 상관없이 비용 발생의 차이가 없다는 결과를 이러한 점으로 설명할 수 있을 것이다. 셋째, 폐렴구균에 의한 상악동염에서는 녹농균, 황색포도상구균 및 B. fragilis의 경우보다 상피손상 정도가 적고 자연회복률이 높다는 점이다.1)2)5) 즉, 토끼 상악동 내 폐렴구균 감염은 인위적인 기계적 손상없이도 염증반응에 의하여 비용을 형성시킬 수 있으나 그 반응정도가 상피손상을 심하게 일으킬 정도로 강렬하지 않고 시간이 경과할수록 약해지며 상악동염 유발 2주 후 스스로 제어되어 감염이 소실됨으로써4) 더 이상의 상피손상을 초래하게 할 기회가 사라지는 반면 인위적으로 기계적 손상을 주면 상대적으로 염증반응이 강한 감염 초기에 기계적 점막 손상에 힘입어 더 많은 비용을 형성시킬 수 있을 것으로 생각된다. 본 연구에서와 같은 비용의 동물모델이 사람의 비용 연구에 똑같이 적용되기는 힘들다. 이점은 모든 동물모델의 한계이지만 윤리적 측면에서 사람에 대한 실험을 할 수 없는 경우 그 대안으로써 이러한 비용의 동물모델이 사용될 수 있을 것이며 이때 그 동물모델은 가급적 임상에 가까워야 할 것이다. 임상적으로 비용은 대개 급성보다 만성 염증에 동반되어 흔히 관찰된다는 점, 실험적으로 녹농균을 사용하는 경우가 만성에 가까운 염증반응을 유발한다는 점,5) 녹농균이 비용 유발을 좀더 용이하게 한다는 본 연구결과 등을 고려하여 볼 때 이러한 녹농균 모델이 향후 비용의 연구에 보다 적합한 동물모델이라고 생각한다. 또한 백인에게서 호발하는 낭성섬유증은 유전적 요인이 중요하지만 비용과 녹농균이 종종 동반된다는 점5)을 고려하여 볼 때 본 연구에서와 같은 녹농균 비용 모델이 이러한 질환 연구에도 도움이 될 것이다. 결론 저자는 토끼에 실험적으로 상악동염을 유발할 때 그 주입하는 감염균의 차이 및 상악동 점막에 대한 기계적 손상 유무에 따라 유발되는 비용 및 비용모양 점막의 양적 차이가 있음을 알 수 있었다. 녹농균을 주입할 때가 폐렴구균을 주입할 때보다 비용 및 비용모양 점막을 더 많이 유발시켰고 폐렴구균을 주입할 때에는 기계적 손상을 준 경우가 주지 않은 경우보다 더 많이 유발시켰으나 녹농균을 주입할 때에는 기계적 손상 여부가 그 유발에 별 영향을 미치지 못했다. 따라서 이러한 녹농균감염에 의한 토끼 비용모델이 향후 비용 연구에 보다 적합하다고 생각하며 이때는 상악동 점막에 기계적 손상을 줄 필요가 없지만, 만일 폐렴균을 사용한다면 이때는 솔질과 같은 기계적 손상을 주는 것이 비용 유발에 유리할 것으로 생각한다.
REFERENCES
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