글리세롤 유발 척수 주위 근육 변성은 과다로 이어집니다

Sep 28, 2023

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 8170(2023) 이 기사 인용

296 액세스

5 알트메트릭

측정항목 세부정보

척추 후만 변형을 포함한 퇴행성 척추 장애는 척추 주위 근육계의 다양한 퇴행성 특성과 관련이 있습니다. 따라서 척추 주위 근육 기능 장애가 퇴행성 척추 기형의 원인 요인이라는 가설이 세워졌습니다. 그러나 인과 관계를 보여주는 실험적 연구는 부족합니다. 수컷과 암컷 쥐는 각각 2주 간격으로 4개의 시점에서 척추 주위 근육의 길이를 따라 양측으로 글리세롤 또는 식염수 주사를 받았습니다. 희생 직후 척추 기형을 측정하기 위해 마이크로 CT를 시행했습니다. 활성, 수동 및 구조적 특성을 측정하기 위해 척수 주위 근육 생검을 실시했습니다. 추간판(IVD) 변성의 분석을 위해 요추를 고정했습니다. 글리세롤을 주사한 쥐는 척추 주변 근육 퇴화 및 기능 장애의 명확한 징후를 보여주었습니다. 식염수를 주사한 쥐에 비해 콜라겐 함량이 유의하게(p < 0.01) 높았고, 밀도가 낮았으며, 절대 활동력이 낮았고, 수동 강성이 더 컸습니다. 또한, 글리세롤을 주사한 쥐는 식염수를 주사한 쥐보다 척추 기형을 나타냈습니다. 즉, 후만각이 훨씬 더 컸습니다(p < 0.01). 글리세롤을 주사한 생쥐는 또한 식염수를 주사한 생쥐에 비해 요추 최상부 수준에서 IVD 퇴행성 점수가 유의하게(p < 0.01) 더 높았습니다(경증임에도 불구하고). 이러한 발견은 척추 주위 근육에 대한 형태학적(섬유증) 및 기능적(능동적으로 더 약하고 수동적으로 더 단단한) 변화가 결합되어 흉요추 내에서 부정적인 변화와 기형을 초래할 수 있다는 직접적인 증거를 제공합니다.

노인인구의 증가로 인해 퇴행성 척추질환으로 치료받는 환자의 수가 증가할 것으로 예상되며1, 이로 인해 삶의 질과 사회적 비용이 크게 부담될 것으로 예상됩니다2,3. 퇴행성 척추 장애는 더 큰 척추주위 지방4,5 및 콜라겐 함량6,7, 낮은 척추주위 근육 강도8 및 변경된 척추주위 수동 기계적 특성9을 포함하여 골격근과 관련된 다양한 적응증과 관련된 다인성 질환입니다. 많은 만성 질환이 골격근 변화와 연관되어 있기 때문에 이는 놀라운 일이 아닙니다. 퇴행성 척추질환도 예외는 아니다. 광범위한 문헌에서는 이미 근골격증(근육 지방 침윤), 섬유증 및 위축을 과후만성 기형14,15,16, 추간판(IVD) 변성17,18, IVD 탈장7,18 및 비특이성 요통을 비롯한 수많은 척추 병리와 연관시켰습니다. 고통5. 또한, 요추의 후만 변형이 있는 환자는 변형이 없는 환자에 비해 척추 주위 근육 퇴화가 더 많이 나타납니다6. 이러한 척추 기형과 관련된 근육 변화는 중요합니다. 왜냐하면 후만 변형과 관련된 시상면 불균형이 척추 질환이 있는 성인의 건강 상태를 나타내는 가장 신뢰할 수 있는 방사선학적 예측 인자이자 지표인 것으로 나타났기 때문입니다19. 척추 주위 및 척수 골반 근육 기능 장애가 퇴행성 척추 기형의 원인 요인으로 가정되는 반면14,15,20,21,22,23, 실제 원인과 결과 관계를 입증하는 실험적 연구는 부족합니다.

최근 연구에서는 퇴행성 성인 척추 기형 환자의 척수 주위 근육 생검의 활성(특정 힘) 및 수동(탄성 계수) 기능적 특성에 큰 변동성이 있음을 보여 주었으며, 일치하는 연령의 문헌 골격근 규범과 비교하여 손상된 것으로 보이는 값을 보고했습니다. 그럼에도 불구하고, 근육 변화가 척추 퇴행 및 기형의 결과인지, 아니면 장애 진행을 선행, 추진 또는 동반하는지 여부는 알려져 있지 않습니다. 그러한 가설을 다루기 위해서는 원인 데이터가 필요합니다. 그러나 인간의 퇴행성 척추 장애는 장기간 진행되고 무증상 초기 질병 단계의 근육 데이터가 부족하기 때문에 인간에서 그러한 데이터를 얻는 것은 비현실적입니다. 척추 주위 근육의 병태생리학과 퇴행성 척추 기형 사이의 관계를 밝히려는 동물 연구는 거의 없습니다25,26. Cho 등25은 쥐의 심각한 척추 주위 근육 손상(2주 허혈)이 흉요추 후만 변형을 초래한다는 사실을 발견했습니다. 그러나 저자는 근육의 퇴행성 변화를 정량화하지 않았으며 근육 손상의 메커니즘은 비생리적일 가능성이 높습니다. 유사하게, Hey et al.26은 생쥐에서 전신 TSC1 녹아웃 근육병증 모델을 사용했으며, 연령이 일치하는 대조군과 비교했을 때 전신 근육병증이 12개월령 생쥐에서 흉요추 후만 변형을 초래한다는 것을 입증했습니다. 그러나 본 연구에서는 근병증이 척추주위근에만 국한된 것이 아니라 오히려 골격근계 전체에 영향을 미치고, 근육섬유증과 지방침윤의 정도를 측정하지 못했으며, 기능적 측정도 시행하지 않았다는 점에서 한계가 있었다.