시스플라틴 항암제에 의해 유발되는 식욕부진과 신경병증성 통증이 쥐의 뒷다리근에 미치는 영향

Abstract

시스플라틴 항암제는 광범위한 항암효과를 가지고 있어 항암화학요법 중 고형암 치료에 중요한 부분을 담당하고 있으나 체내에 일정용량 이상 사용되는 경우 후근신경절(dorsal root ganglion)에 축적되어 신경손상을 유발시킨다. 이로 인한 식욕부진과 신경병증성 통증은 활동 및 영양섭취량을 감소시켜 근육의 위축을 초래할 수 있다. 본 연구는 시스플라틴 항암제 투여에 의해 식욕부진과 신경병증성 통증이 유발된 쥐에서 뒷다리근 위축이 발생하는지를 규명하고자 시행되었다. 회피반응역치(withdrawal thresholds)가 동일한 체중 180-210g의 6주령 male Sprague-Dawley 쥐 20마리를 실험군과 대조군으로 10마리씩 무작위 배정하였다. 실험군에는 시스플라틴을 3-4일마다 2mg/kg씩 총 축적용량이 20mg/kg이 되도록 5주 동안 복강 내로 투여하였고, 대조군에는 실험군과 동일한 기간, 용량 및 투여방법으로 시스플라틴의 용매인 생리식염수를 투여하였다. 실험기간동안 체중과 사료섭취량 측정, 외양관찰은 매일 시행하였고, 회피반응역치와 활동은 주 1회 측정하였다. 실험시작 33일 후 34일 째 가자미근과 족척근을 절제한 후 근육무게를 측정하였다. 두 군 간의 체중, 사료섭취량, 가자미근과 족척근의 무게 및 TypeⅠ, Ⅱ 근섬유 횡단면적, 근원섬유 단백질 함량, 회피반응역치, 활동 등의 차이를 independent t-test로 분석하였고, 각 군의 실험시작 시 체중과 근육절제직전 체중의 차이는 paired t-test로 분석하였다. 활동측정에서 두 관찰자간의 일치도는 Cohens kappa(κ)값으로 산출하여 제시하였다. 모든 통계의 유의수준은 p<.05에서 채택하였다.

본 연구의 결과는 다음과 같다. 1) 실험군의 회피반응역치가 대조군에 비해 유의하게 낮은 것으로 나타나 실험군에서 신경병증성 통증이 유발되었음을 확인하였다. 2) 신경병증성 통증 유발 후 실험군의 활동이 대조군에 비해 유의하게 낮은 것으로 나타났다. 3) 실험군의 사료섭취량과 근육절제직전 체중은 대조군에 비해 유의하게 작았다. 4) 실험군의 가자미근과 족척근의 무게, TypeⅠ,Ⅱ 근섬유 횡단면적과 근원섬유 단백질 함량은 대조군에 비해 유의하게 작았다.

이상의 연구결과는 시스플라틴 항암제 치료 시 식욕부진에 의한 식이섭취량 저하와 말초신경독성 유발 신경병증성 통증에 의한 활동 및 식이섭취량 저하로 가자미근과 족척근에 근위축이 초래되었음을 제시한다.

The purpose of this study was to examine the effect of anorexia and neuropathic pain induced by cisplatin on muscle weight, TypeⅠ and Ⅱ fiber cross-sectional areas and myofibrillar protein contents of rat hindlimb muscles. Adult male Sprague-Dawley rats weighing 180 to 210g with the same withdrawal thresholds were divided into two groups, a Cisplatin-treated group (n=10) and a Control group (n=10). In the cisplatin-treated group, cisplatin at a dose of 2mg/kg was injected intraperitoneally two times a week up to a cumulative dose of 20mg/kg for 5weeks and in the control group, saline (0.9% NaCl) was injected intraperitoneally at the same dose and duration as the cisplatin-treated group. Food intake and body weight were measured daily and abnormal clinical signs such as neuropathic gait and piloerection were observed every day. Activity and withdrawal thresholds (the Von Frey test) were assessed once a week. The rats were anesthetized by pentobarbital sodium(50mg/kg, i.p.) 34days following cisplatin injection for 5weeks, after which the soleus and plantaris muscles were dissected. Body weight, food intake, activity, muscle weight, the TypeⅠ and Ⅱ fiber cross-sectional area and myofibrillar protein content of the dissected muscles were determined. Data are presented as means±standard deviations for all variables. Independent t-tests were used to compare the cisplatin-treated and the control groups. Paired t-tests were used to compare the pre- and post body weights. The inter-rater reliability of the observation of the activity was also analyzed. Statistical significance was accepted at a p value less than .05.

The results were summarized as follows;

1) In the cisplatin-treated group, neuropathic pain occurred, which was determined by the significantly decreased withdrawal thresholds compared to the control group.

2) The activity of the cisplatin-treated group after the occurrence of neuropathic pain was significantly less than the control group.

3) Food intake and body weight 34 days before muscle dissection of the cisplatin-treated group were significantly less than those of the control group.

4) The TypeⅠ and Ⅱ fiber cross-sectional areas and the weight of the soleus and plantaris muscles in the cisplatin-treated group were significantly less than those in the control group.

5) The myofibrillar protein contents of the soleus and plantaris muscles in the cisplatin-treated group were significantly less than those in the control group.

Based on the results, it can be concluded that hindlimb muscle atrophy occurs due to anorexia and neuropathic pain induced by the cisplatin treatment.