배경: 경피적 전기신경자극(TENS)은 통증 조절을 위해 흔히 사용된다. 그러나 골관절염(OA) 통증에 대한 TENS의 효과 및 잠재적 기전은 명확하지 않다. 목적: 본 연구의 목적은 TENS가 OA 통증 치료에 미치는 효과와 성상교세포(glial) 억제와 관련된 기저 기전을 규명하는 데 있다. 연구설계: 본 연구는 실험 연구였다. 방법: OA는 랫드의 우측 슬관절 활액강에 요오드아세트산 일나트륨(monosodium iodoacetate)을 주사하여 유발하였다. 고주파(HF) TENS(100 Hz), 저주파(LF) TENS(4 Hz) 또는 가짜(sham) TENS를 편측성 동측 슬관절에 20분간 적용하였다. 발 철회 역치(PWT), 체중부하, 무릎 굴곡 점수(KBS)를 측정하였다. 미세아교세포(microglia)와 성상교세포(astrocytes)에 대한 면역조직화학은 L3~L5 척수 분절 시료로 수행하였다. 성상교세포 억제가 OA 통증에 미치는 영향을 조사하기 위해, 미노사이클린(minocycline), l-α-aminoadipate, 또는 인공 뇌척수액(artificial cerebrospinal fluid)을 경막내로(intrathecally) 주사하고 PWT와 KBS를 측정하였다. 결과: 가짜 TENS와 비교할 때, HF TENS와 LF TENS 모두 PWT를 유의하게 증가시키고 KBS를 감소시켰으며, L3~L5 분절에서 활성화된 미세아교세포를 억제했으나, 총 미세아교세포 수를 감소시키지는 않았다(단, L4 분절에서 HF TENS). 성상교세포 발현은 LF TENS 후 L3~L5 분절에서, HF TENS 후 L3 분절에서 유의하게 감소하였다. 인공 뇌척수액과 비교하여 미노사이클린 및 l-α-aminoadipate 모두 PWT를 증가시키고 KBS를 감소시켰다. 한계: 본 연구 결과는 사람에게 일반화될 수 없다. 결론: TENS는 활성화된 미세아교세포를 억제하고 척수에서 성상교세포 발현을 감소시켜 랫드에서 OA 통증을 완화한다. 이러한 결과가 OA 환자의 만성 통증에 일반화되지 않을 수는 있으나, 본 연구에서 사용한 실험 동물 모델의 한계 내에서 TENS의 가능한 기전을 시사하며, 사람에서의 추가 실험 또는 임상적 사용을 뒷받침하는 전임상 근거가 될 수 있다.
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