교신저자：민양기, 110-744 서울 종로구 연건동 28번지  서울대학교 의과대학 이비인후과학교실
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서     론

   부비동염의 병태생리는 아직 명확히 밝혀져 있지 않다. 이는 부비동염의 원인과 그 기저질환이 매우 다양하기 때문이기도 하지만, 현재까지의 연구들이 포함하지 못하는 전혀 새로운 병태 기전이 관련되어 있을 가능성도 있기 때문이다.
   부비동의 생리에 관여하는 세 가지 중요한 요소는 자연공의 개방, 섬모의 기능, 분비물의 성상이다. 섬모 기능의 감소는 분비물의 저류를 야기하고 자연공의 기능적인 폐쇄를 야기할 수 있어서 부비동염의 발생에 중요한 원인이다. 그러나, 원발성 섬모 운동장애증(primary ciliary dyskinesia) 등의 질환을 제외하면 섬모기능의 감소를 일으키는 원인에 대한 연구는 미미한 실정이다.¹⁾
   부비동염 환자에서 점액섬모수송이 감소되어 있다는 연구들이 있지만²⁾ 점액섬모수송의 감소가 부비동염을 발생시키는 것인지 아니면 부비동염의 염증 자체가 점액섬모수송을 감소시키는 것인지 혹은 이들이 상호 작용을 하는 것인지는 명백히 밝혀져 있지 않다. 
   부비동염에서 중요한 발병인자 중 하나는 감염이다.³⁾ 그러나, 감염이 어떠한 기전으로 부비동염을 일으키는지에 대해서는 밝혀져 있지 않다. 
   전체 인구의 약 3분의 1 이상(37.2%(19.0~55.1%))이 비강 내에 황색 포도상구균(Staphylococcus aureus)이 있는 보균자이며⁴⁾ 포도상구균은 부비동염의 중요한 원인균이다.⁵⁾
   황색 포도상구균은 대표적인 포도상구균이며 기존의 연구에서 황색 포도상구균의 α-독소와 β-독소가 점액섬모수송을 감소시키며, β-독소에 의해서 부비동염이 유발됨을 밝힌 연구가 있다.⁶⁾⁷⁾ 또한, 최근 황색 포도상구균의 장독소와 부비동염의 발병과의 관련성을 제시하는 연구가 있다.⁸⁾ 이들 연구를 바탕으로 세균의 외독소에 의해서 점액섬모기능의 감소가 야기되며 또한 부비동염이 발생할 수 있는 가능성이 제시되었다.
   황색 포도상구균의 장독소가 점액섬모기능에 어떠한 영향을 미치고 또한 부비동염의 발병에 어떠한 영향을 미치는지를 관찰한다면 세균독소에 의한 부비동염의 발생기전의 규명에 도움을 줄 수 있을 것이다. 
   본 연구는 포도상구균 장독소가 점액섬모운동에 미치는 영향을 관찰하고 또한 부비동염의 발생을 유도하는지를 알아보기 위하여 시행하였다.

재료 및 방법

재  료 

실험동물
   상악동염이 없는 몸무게 1.6~3 kg의 건강한 백색 토끼(New Zealand white rabbits, ㈜대한실험동물, 서울, 대한민국)를 실험동물로 사용하였다. 실험기간 중 서울대학교 병원 임상의학연구소 동물 사육실에서 토끼류 표본 실험사료로 동일한 조건에서 사육하였다.

포도상구균 장독소
   포도상구균 장독소 A(Staphylococcal enterotoxin A, SEA：Sigma, St. Louis, MO, US, SEA ≤0.3% of protein)를 항생제와 항진균제(10 IU/ml penicillin, 10 μg/ml streptomycin, and 0.025 μg/ml amphotericin B)가 첨가된 Dulbecco's Modified Eagle Medium-Ham's nutrient F12(DMEM-F12 medium, Gibco BRL, Grand Island, NY, US) 배양액에 희석 시켜서 0.03, 0.3, 1.5, 3, 30 ng/ ml의 농도로 준비하였다.

섬모운동횟수 측정
   섬모운동은 유침렌즈현미경(immersion microscope, BX2；Olympus optical Co., Tokyo, Japan)의 600배로 관찰하였고, CCD(charge-coupled device) camera(Digistar, Xomed, Jacksonville, FL, US)을 통해 모니터에 영상을 전송하여 녹화하였다. 아날로그로 녹화된 각각의 섬모 운동은 규칙적인 진동신호(oscillating signal)를 생성하고 각 섬모운동 당 1 cycle의 신호를 만들었고 이 신호는 증폭되고 변형되어 컴퓨터에 전송되었고, 이 자료는 image-grabber (Raptor；BitFlow Inc., Boston, MA, US)가 내장된 컴퓨터에서 디지털로 변형되었다. 이 데이터는 FFT(fast Fourier transformation)에 기반을 둔 프로그램⁹⁾에 의해서 분석되었다. 

방  법

상악동 점막의 섬모운동횟수 측정
   케타민(30 mg/kg)과 2% xylazine hydrochloride(30 mg/kg)를 근육 주사하여 토끼를 마취시킨 후 비배부의 털을 깎고 1% povidone iodine 용액으로 소독하였다. 약 3 cm 가량의 피부를 절개하여 토끼 상악동의 전벽을 노출시킨 후 전벽을 개방하여 상악동을 노출시키고 상악동 내부에 농이 없음을 확인한 후 상악동 내벽의 점막을 적출하여 점막을 생리 식염수에 세척한 후 약 1×1 cm 크기의 조각으로 절제하여 항생제와 항진균제를 첨가한 DMEM-F12 배양액에 넣어서 37℃, 5% 이산화탄소 배양기에서 30분 동안 안정시켰다.
   준비된 토끼 점막을 0.03, 0.3, 1.5, 3, 30 ng/ml 농도의 SEA를 포함하는 배양액에서 섬모운동횟수(Ciliary beat frequency)를 측정하였다. 실험군은 준비된 조직 5개를 각각 농도의 배양액 3 ml에 유침시켜서 섬모운동횟수를 측정하였으며, 대조군 역시 준비된 조직 5개를 포도상구균 장독소가 포함되어 있지 않은 DMEM-F12 배양액 3 ml에 유침시킨 후 섬모운동횟수를 측정하였다. 섬모운동의 관찰 시에는 배양액 용기와 배양액을 온도를 일정하게 유지하도록 제작한 온도조절기(temperature regulator)를 사용하여 실험 동안의 온도를 37℃로 유지하였다.
   실험군과 대조군 모두 0, 2, 4, 6, 8, 12, 24, 48시간에 섬모운동횟수를 측정하였다. 각 점막에서 섬모가 관찰되는 대표적인 5군데를 선정하여 섬모운동횟수를 측정하고 이 값의 평균을 구하였다.
   섬모운동이 정지된 농도에서는 실험 24시간에 포도상구균 독소를 포함하지 않는 DMEM-F12 배양액으로 교환하여 섬모운동의 회복을 관찰하였다. 

포도상구균 장독소에 의한 실험적 부비동염의 유발
   SEA의 각각의 농도에서 섬모운동 횟수를 측정하여 섬모운동횟수를 저하시키지 않는 농도와 섬모운동횟수를 저하시키는 농도를 구하고, 각각의 농도의 포도상구균 장독소를 토끼 상악동에 투입하여 부비동염의 발생 여부를 관찰하였다.
   위와 동일한 방법으로 토끼를 마취시키고 소독한 후 피부 절개를 가하지 않은 상태에서 토끼의 상악동 전부에 2 ml 주사기의 바늘을 직접 삽입하고 흡인하여 공기가 흡인되어 상악동에 잘 들어갔음을 확인하고 또한 농이 없음을 확인한 후 좌측의 상악동에는 2 ml의 생리 식염수를, 우측의 상악동에는 생리식염수에 희석한 2 ml의 포도상구균 독소를 투여하였다.

고농도의 포도상구균 장독소에 의한 실험적 부비동염의 유발
   체외(in vitro) 실험에서 섬모운동횟수를 저하시킨 농도의 SEA 2 ml를 2마리의 토끼 우측 상악동에 투입하고, 좌측 상악동에는 2 ml의 생리식염수를 투입하고 24시간 후 양측 상악동을 개방하여 상악동 점막을 채취한 후 DMEM-F12 배양액에서 섬모운동횟수를 측정하였다. 
   3마리의 토끼의 양측 상악동에 동일한 처치를 한 후 7일 후에 양측 상악동을 개방하여 조직소견을 관찰하였다. 실험 전후에 CT 촬영을 하여 부비동염의 발생 여부를 확인하였다.

저농도의 포도상구균 장독소에 의한 실험적 부비동염의 유발
   체외 실험에서 섬모운동횟수를 저하시키지 않은 농도의 SEA 2 ml를 10마리의 토끼 우측 상악동에 투입하고, 좌측 상악동에는 2 ml의 생리식염수를 투입한 후 24시간에 양측 상악동을 개방하여 상악동 점막을 채취한 후 섬모운동횟수를 측정하고 조직 소견을 관찰하였다. 
   매일 동일 농도, 용량의 SEA와 생리식염수를 각각 우측, 좌측의 상악동에 투여하면서 4, 7, 10, 14일에 각각 2마리씩의 토끼의 양측 상악동을 개방하여 섬모운동횟수를 측정하고 조직소견을 관찰하였다. 
   상기 실험들은 모두 동일한 조건 하에서 독립적으로 2회 실시하였다.

병리조직학적 평가 
   토끼를 마취, 소독한 후 약 1인치 가량의 피부절개를 하고 토끼 상악동의 전벽을 개방하여 상악동을 노출시킨 후 상악동의 내벽의 점막을 채취하고 조직소견의 관찰을 위해서 24시간 동안 10% 포르말린에서 고정하였다.
   파라핀에 포매한 후 4 μm의 두께로 자르고 알코올로 탈수 작업을 거친 후 hematoxylin & eosin 염색을 시행하여 조직을 광학현미경 하에서 관찰하였다. 
   각각의 조직은 광학현미경 하에서 10개의 연속된 시야에서의 섬모상피세포의 소실 정도, 점막하 조직의 두께, 점막하 조직에의 염증세포의 침윤의 이 세 가지 지표를 기준으로 부비동 점막의 염증의 정도를 판정하였다.
   상피소실은 250배 시야에서 400 μm 길이의 상피층을 연속적으로 10곳을 관찰하여 상피소실 정도의 분율을 판독한 후 이 값의 평균치를 구하였다. 염증세포의 침윤은 400배 시야에서 기저막에서부터 25 μm 깊이, 100 μm 넓이의 점막하 조직에의 염증세포의 수를 세고, 세 곳에서 측정한 값의 평균을 구하였다. 상피하 조직의 두께는 250배 시야에서 기저막에서 점막하선의 가장 표층부위까지의 거리를 측정하였고 400 μm 이상 떨어진 10곳을 반복하여 측정하여 평균치를 구하였다.¹⁰⁾

결과의 분석 
   본 연구에서 얻은 측정치는 ANOVA, Independent T-test를 이용하여 통계분석을 실시하였고 SPSS for windows version 10.0(SPSS Inc., Chicago, Ill)을 이용하였고 P<0.05를 통계적으로 의미 있다고 하였다.

결     과

포도상구균 장독소A가 섬모상피세포의 섬모운동횟수에 미치는 영향 
   배양액에서 측정한 부비동상피세포의 CBF는 9.0±0.7 Hz이었다. 농도가 각각 0.03, 0.3, 1.5, 3, 30 ng/ml인 SEA를 투여한 후 측정한 CBF는 Fig. 1과 같다. 0.03, 0.3 ng/ ml의 SEA를 투여한 후에 48시간까지 유의한 CBF의 감소는 관찰되지 않았다. 1.5 ng/ml의 SEA를 투여한 후 12 시간 후의 CBF는 7.3±1.1 Hz로 감소하기 시작하여 24, 48시간 후에는 6.2±2.1 Hz, 4.5±3.0 Hz로 감소하였다. 3 ng/ml의 SEA를 투여한 후 CBF는 6시간에 5.9±2.0 Hz로 유의하게 감소하기 시작하여 24시간 후에는 움직임이 관찰되지 않았다. 30 ng/ml의 SEA를 투여한 후에는 4시간에 CBF가 7.2±1.5 Hz로 유의하게 감소하기 시작하여 역시 24시간 후에는 움직임이 관찰되지 않았다.
   섬모운동이 정지된 농도에서 SEA를 포함하지 않는 DMEM-F12 배양액으로 교환한 후에 섬모운동의 회복이 관찰되지 않았다.

고농도의 포도상구균 장독소A에 의한 실험적 부비동염의 유발
   30 ng/ml 농도의 포도상구균 장독소A(SEA) 2 ml를 토끼의 편측(실험측) 상악동에 주입한 후 24시간에 상악동을 개방하고 부비동 점막을 채취하여 측정한 CBF는 4.7±2.5 Hz로서 2 ml의 생리식염수를 주입한 측(대조측) 부비동 점막에 비해 유의하게 감소하였으나 섬모운동이 멈추지는 않았다. 조직학적 소견은 실험측과 대조측의 소견에 유의한 차이가 없었다. 
   30 ng/ml 농도의 SEA 2 ml를 상악동에 주입한 후 7일째 토끼를 희생하고 관찰한 상악동의 육안소견에서 상악동 내에 농이 관찰되었으며, 상악동 점막의 비후가 육안적으로 관찰되었으나 생리식염수를 주입한 반대측 상악동에서는 농을 관찰할 수 없었고 점막의 비후도 관찰할 수 없었다. CT 촬영 상 실험측의 상악동에 연부조직음영이 관찰되었으나 대조측의 상악동은 정상이었다. 
   광학현미경으로 관찰한 조직학적 소견에서 30 ng/ml 농도의 SEA를 주입한 실험측의 상악동 점막은 상피세포손실이 12.4±4.5%로서 생리식염수를 주입한 대조측의 3.5±2.0%에 비하여 상피세포 손실이 현저하였고, 점막하 조직의 두께는 실험측과 대조측이 각각 평균 91.4±32 μm와 34.5±12 μm로서 실험측의 점막하 조직의 두께가 의미 있게 증가하였다. 점막하 조직의 염증세포의 수는 실험측과 대조측이 각각 31.5±17.2개와 14.5±9.0개로서 역시 SEA를 주입한 실험측의 상악동에서 의미 있게 증가하였다.

저농도의 포도상구균 장독소A에 의한 실험적 부비동염의 유발
   0.3 ng/ml 농도의 SEA 2 ml를 토끼 상악동에 주입한 후 24시간에 상악동을 개방하고 부비동 점막을 채취하여 측정한 CBF는 9.1±0.6 Hz로 2 ml의 생리식염수를 주입한 측(실험측)의 점막의 CBF(9.0±0.6 Hz와 차이가 없었다.
   0.3 ng/ml 농도의 SEA 2 ml를 매일 일측 상악동에 투입하고 반대측의 상악동에는 역시 매일 2 ml의 생리식염수를 투입하면서 1일, 4일, 7일, 10일, 14일 째 토끼의 양측 상악동에서 채취한 점막에서 측정한 CBF는 Fig. 2와 같았다. 투여 후 1, 4, 7, 10, 14일에 측정한 CBF는 실험측과 대조측의 유의한 차이가 없었다.
   조직학적 소견에서 섬모상피 소실 소견은 1일, 4일, 7일, 10일, 14일에 모두 실험측과 대조측에 차이가 없었다(Fig. 3A). 점막하 두께, 점막하 세포의 수 모두 1일, 4일, 7일에는 실험측과 대조측에서 통계적으로 유의한 차이가 없었으나, 10, 14일에는 실험측에서 대조측에 비해 유의하게 점막하 두께가 증가하였으며, 점막하에 침윤한 세포의 수가 증가하였다(Fig. 3B and C). 

고     찰

   부비동염의 가장 중요한 원인인 세균성 감염에서 발병 기전은 명확히 밝혀져 있지 않은 상태이다. 기존의 연구에서 세균에 의해서 부비동염이 유발됨은 증명되었으나, 발병기전은 밝혀지지 않았다.¹⁾¹¹⁾
   포도상구균은 부비동염의 가장 흔히 분리되는 세균 가운데 하나이며,⁵⁾ Bernstein 등은 폴립증을 동반한 만성 부비동염 환자의 55%에서 황색 포도상구균을 분리하였고, 이들 모두에서 포도상구균 장독소가 분비됨을 확인하였다. SEA와 포도상구균 장독소 B(Staphylococcal enterotoxin B, SEB), 그리고 독성쇼크증후군독소 1(toxic shock syndrome toxin 1)이 분리되었고, 이 결과를 바탕으로 부비동염의 발병에서 포도상구균 장독소의 작용에 대한 가설이 제시되었다. 비록 부비동염의 발병기전을 명확히 밝히지는 못하였으나 포도상구균 장독소가 부비동염의 발병에 중요한 역할을 할 가능성을 제시하였다.⁸⁾
   포도상구균 장독소와 부비동염의 관련성을 직접 언급한 보고는 아니지만 최근 비강 내의 황색 포도상구균의 보균 여부가 통년성 알레르기 비염을 악화시키며 알레르기 비염이 또한 포도상구균의 보균을 조장한다는 연구가 있고, 포도상구균 장독소 A와 포도상구균 장독소 B가 알레르기성 비염과 관련이 있다는 보고가 있다.¹²⁾¹³⁾ 알레르기 비염은 부비동염을 일으키는 요인 중의 하나로 알려져 있으며,¹⁴⁾ 알레르기 비염 환자에서 점액섬모기능이 떨어져 있다는 보고가 있다.¹⁵⁾ 이는 또한 포도상구균 장독소가 부비동염과 관련이 있을 수 있는 간접적인 가능성을 제시한다.
   포도상구균 장독소는 몇몇 응고효소표현 포도상구균(coagulase expressing Staphylococcus species)에 의해서 생성되는 발열성독소초항원(pyrogenic toxin superantigens)이다. 포도상구균 식중독과 관련이 있음이 잘 알려져 있지만 독성쇼크증후군(toxic shock syndrome)과의 관련성이 주목 받고 있다. 포도상구균 장독소는 다른 발열성독소초항원들과 마찬가지로 면역조정(immunomodulatory) 기능을 갖고 있다. 포도상구균 장독소는 크게 6개의 군(SEA, SEB, SEC, SED, SEE, SEG, SEH)이 있으며, SEC는 SEC1, SEC2, SEC3의 3개의 군으로 나뉜다.¹⁶⁾ 본 연구에서는 위에 언급한 두 문헌에서 언급되었고, 또 상업적으로 판매되어 실험에 사용할 수 있는 SEA를 대상으로 실험을 시행하였다. 
   CBF는 점액섬모청소기능을 평가하는 객관적인 지표로 알려져 있다. 
   본 연구에서는 포도상구균 장독소가 점액섬모기능에 미치는 영향을 연구하였다. 체외 실험에서 SEA는 CBF를 감소시키는 섬모정체(ciliostatic) 효과를 보였다. 이는 포도상구균 장독소에 의해서 점액섬모기능의 저하가 발생할 수 있음을 보여주는 결과이다. 그러나 이러한 섬모정체효과는 SEA의 저농도에서는 발생하지 않았고 포도상구균 장독소의 섬모정체효과가 어느 정도 농도의존성(dose-dependency)을 갖고 있음을 알 수 있었다. 이는 포도상구균 장독소의 양이 비강 내부나 부비동에서 일정 수준 이상으로 증가할 경우 점액섬모기능에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. SEA는 포도상구균 성장의 중지수함수기(mid-exponential phase)에 발현되는 것으로 알려져 있다.¹⁶⁾ 비강 내에 상재하던 포도상구균이 증가하면서 장독소가 분비되고 점액섬모기능에 영향을 미칠 수 있음을 추정할 수 있다. 
   세균의 독소가 CBF에 영향을 미칠 수 있음을 보인 소수의 문헌이 있다.⁶⁾⁷⁾이는 황색 포도상구균의 α-독소, β-독소 등이 점액섬모기능에 영향을 미쳐 부비동염을 일으킬 수 있는 가능성을 보인 연구였으나, 인체에서의 실제 부비동염 발생과의 연관성은 입증하지 못하였다. 
   이에 비해서 포도상구균 장독소는 실제 인체의 부비동염 환자에서 분리되는 독소이므로 임상에서의 연관성이 높을 것으로 판단된다. 
   포도상구균 장독소의 생체 외 실험에서의 섬모정체 효과가 실제 생체에서 어떠한 영향이 있는지 확인하기 위해서는 SEA를 실제로 토끼 상악동에 투입하고 그 효과를 관찰할 필요가 있었다. 
   체외 실험에서 투여 24시간 후에 섬모의 움직임을 관찰 할 수 없을 정도로 저하시키고 CBF가 거의 0 Hz이었던 농도인 30 ng/ml의 SEA를 토끼의 상악동에 직접 투입하였고, 투여 후 24시간에 상악동 점막을 채취하여 측정한 CBF는 평균 4.7 Hz로서 생체 외 실험의 0 Hz 보다는 훨씬 높았으며 활발히 움직이는 섬모도 일부 관찰 되었다. 이는 생체 부비동의 점액섬모기능에 의해서 투입한 포도상구균 장독소가 비강으로 배설되어 초기 농도를 유지하지 못하였기 때문으로 사료된다. 이 점막의 조직학적 소견은 정상 점막과 유의한 차이가 없었다. 그러나 30 ng/ml의 SEA를 토끼의 상악동에 투입한 후 7일에 관찰한 상악동은 CT상 연부조직으로 차 있었고, 육안소견 상 농성 점액으로 차 있었으며 조직 소견상에서도 섬모의 소실과 점막하 부종, 염증세포의 침윤을 관찰할 수 있었다. 이 같은 결과로 미루어 1일 째 관찰된 CBF의 감소는 SEA의 섬모정체 효과에 의한 것으로 판단되며 7일째에는 부비동염이 발생하였음을 알 수 있고, SEA의 섬모정체 효과가 부비동염의 발생에 기여했음을 유추할 수 있다. 
   그러나, 1일에 관찰한 CBF는 0 Hz가 아니었고 실제 움직이는 섬모도 관찰할 수 있었기 때문에 부비동의 배설기능은 일부 남아 있으리라 사료된다. Czaja 등의 연구에 의하면 CBF가 5 이하로 떨어지면 점액섬모운동은 이론적인 정체(0 mm/min)에 이른다.¹⁷⁾ 물론 Czaja 등의 연구는 본 연구에서 사용한 분석프로그램과 다른 것을 사용하였고, CBF의 측정치가 본 연구와 차이가 나기 때문에 그 기준을 일률적으로 적용할 수는 없지만 본 연구에서 관찰된 CBF인 4.7 Hz로 미루어 실제로는 점액섬모기능이 기능적으로 의미 있게 감소했을 것으로 판단할 수 있다. 
   생체 외 실험에서 투여 후 24, 48시간에도 CBF를 저하시키지 않았던 농도인 0.3 ng/ml의 SEA를 2 ml를 투여한 후 24시간에 측정한 CBF는 생체 외 실험과 마찬가지로 대조측과 비교하여 차이가 없었다. 섬모정체를 일으키지 않는 농도의 독소를 계속 투여하면서 관찰한 결과 대조측과 통계적인 차이는 없었지만 시간이 지남에 따라 CBF가 감소하는 경향을 보였다. 저농도의 SEA를 지속적으로 투여하면서 관찰한 소견에서 10일째와 14일째에는 대조측에 비해서 점막하 부종과 염증세포의 침윤이 유의하게 증가하였다. 이는 섬모정체를 일으키지 않는 농도에서의 포도상구균 장독소 또한 부비동염을 일으킬 수 있음을 말해준다. 
   이와 같은 결과를 토대로 저농도의 장독소가 섬모정체가 아닌 다른 기전으로 직접 염증을 일으켰을 것으로 추정할 수 있다. Bernstein 등의 연구에서 장독소가 초항원(superantigen)으로 작용하여 림프구를 활성화 시키고 사이토카인을 생성하여 염증을 일으킬 수 있다는 가설을 제시하였다.⁸⁾ 본 연구에서 섬모정체를 일으키지 않는 농도에서 부비동염이 일어난 정확한 기전을 밝힐 수는 없었지만 이와 같은 기전이 관련되었을 가능성이 있으며, 정확한 기전에 대하여 좀더 연구가 필요할 것으로 사료된다.

   부비동염에 의해 유발된 섬모세포의 변화가 CBF에 영향을 미칠 수 있다는 연구가 있다.¹⁸⁾ 본 연구에서는 CBF가 의미 있게 감소하지는 않았지만 시간이 지남에 따라 지속적으로 감소하고 있는 경향을 보였으며 이로 미루어 포도상구균 장독소의 지속적인 투여가 부비동염을 야기하고 이 부비동염의 영향으로 CBF가 감소했을 가능성이 있다고 판단하였다. 부비동염이 있을 때 CBF가 감소하는 기전은 밝혀져 있지 않지만 내인성 신경펩타이드와 프로스타글란딘이 급성염증기에 분비되고 이들이 CBF에 국소적인 영향을 미칠 수 있다는 연구는 있다.¹⁹⁾
   그러나 본 연구의 결과가 실제 임상에 적용되기 위해서는 실제 환자에서 포도상구균 장독소가 발현되며, 실험에 사용된 포도상구균 장독소의 농도가 실제 생리적으로 의미 있는 농도인지가 증명되어야 한다. 부비동염 환자에서 황색 포도상구균이 배양되고 또한 이들 포도상구균에서 포도상구균 장독소가 발현됨은 증명되었지만,⁸⁾ 부비동 내에서의 포도상구균 장독소의 농도를 밝힌 연구는 아직 없었다. SEA의 실제 농도를 측정한 연구²⁰⁾에서 포도상구균 식중독을 일으키는 농도가 약 0.5 ng/ml 였고, 본 실험에서 이용한 0.3 ng/ml과 큰 차이가 없는 수치였다. 포도상구균은 비강 내 상재균이며 적당한 조건에서 증식하면서 장독소를 내는 점을 고려하면 본 실험에서 이용된 포도상구균 장독소의 농도가 생리적인 농도에 가까우며 실제 발병기전에 관련될 가능성이 높을 것으로 판단된다. 
   본 연구에서의 또 하나의 특이한 점은 부비동염을 유발하는 방법이다. 기존의 방법들은 상악동 자연공을 폐쇄시키거나,¹¹⁾ 자연공을 폐쇄시킨 후 세균을 주입하는 방법¹⁾ 들이었다. 그러나 이들 연구는 대부분 상악동의 전벽을 개방하고 실험을 진행하였다. 무균적 방법으로 수술을 진행한다 하더라도 기대하지 않았던 감염에 의해서 결과에 영향을 미칠 가능성이 존재한다. 또한 상악동 수술에 따르는 스트레스가 실험동물에 미치는 영향이 있을 수 있다. 스트레스에 의해 부비동염이 영향을 받음은 이미 연구된 바 있다.¹⁰⁾ 이에 비해 본 연구에서 채용한 상악동에의 직접 투입법은 본 연구에서 최초로 시행한 방법으로서 상악동 개방에 따른 이차 감염의 가능성을 최소화 할 수 있고 실험동물의 스트레스가 현저히 적다는 장점이 있다. 
   본 연구에서 포도상구균 장독소는 고농도에서 CBF를 저하시키며, 실제 생체 내에서 섬모정체를 일으키고 부비동염을 유발하였으며, 저농도에서 섬모정체를 일으키지는 않았으나 부비동염을 유발하였다. 이는 부비동염의 발병기전에서의 포도상구균 장독소가 중요한 역할을 할 가능성을 시사하는 것이다. 
   인체에서 부비동염 발병에 중요한 것으로 추정되는 포도상구균 장독소의 영향을 인체에서 증명하는 연구가 향후 필요할 것으로 사료된다.

결     론

   포도상구균 장독소는 체외 실험에서 고농도에서 섬모운동횟수를 저하시키고, 체내 실험에서는 섬모정체를 야기하였으며 부비동염을 유발하였다. 체외실험에서 섬모운동횟수를 저하시키지 않은 저농도의 반복투여는 섬모정체 없이 부비동염을 유발시켰다. 이는 포도상구균 장독소가 부비동염의 발병기전에 중요한 역할을 할 것임을 시사한다. 고농도의 포도상구균 장독소에 의한 부비동염은 섬모운동기능저하와 연관이 있고, 저농도의 포도상구균 장독소는 섬모운동기능의 저하 없이 염증반응을 유도할 것으로 추정된다.

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