• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제43권6호
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• pp.925-935
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• 1996

연구목적: ARDS 발병기전의 일단을 알아보기 위하여 실험동물에서 ARDS와 같은 병변을 유도하는 N-nitroso-N-methylurethane(NNNMU)로 흰쥐에서 급성 폐손상을 유도하였다. ARDS에서의 제 II형 폐포세포의 기능 및 형태학적인 변화가 폐포강 내로의 단백질 이동과 관계 있다고 생각되므로 surfactant를 정량하고 동시에 gamma glutamyl transpeptidase(GGT)의 활성도를 측정하였다. 그리고 백혈구와 연관된 free radical의 역할을 알아보고자 phospholipase $A_2$ ($PLA_2$)의 활성도도 측정하였다. 이때 $PLA_2$의 inhibitor인 dexamethasone을 이용하여 $PLA_2$가 ARDS 발병에 미치는 영향을 알아보고자하였다. 방법: NNNMU에 의해 나타나는 폐부종의 확인을 위해 체중에 대한 폐장의 무게의 비를 계산하였고, 제 II형 폐포세포의 기능을 알아보기 위하여 surfactant의 양 및 GGT의 활성도를 측정하였다. 또한 염증세포의 침윤 및 제 II형 폐포세포의 형태학적인 변화를 광학 및 전자현미경을 이용하여 확인 하였으며 $PLA_2$의 활성도도 측정 하였다. 또한 이 모든 실험을 dexamethasone을 투여한 군에서도 시행하여 $PLA_2$의 억제로 나타나는 효과를 관찰하였다. 결과: NNNMU로 유도된 ARDS와 유사한 급성폐손상시 dexarnethasone은 폐부종을 감소시키고 GGT 및 $PLA_2$의 활성도를 감소시켰다. 형태학적으로는 염증세포 침윤의 감소가 관찰되었으며 병리학적인 소견도 호전시켰다. 결론: ARDS의 병인 중 $PLA_2$의 활성화가 염증세포의 침윤을 증가시키고 동시에 resprratory burst에 의한 free radical의 생성과 그 작용이 급성 폐손상의 중요한 기전으로 생각된다. 특히 $PLA_2$는 백혈구 세포막의 NADPH oxidase의 활성화에 따른 free radical의 생성뿐만 아니라 lipid medialor의 생성에도 관여하여 폐부종을 야기하는 중요한 요소가 되는데, 과량의 dexamethasone 은 $PLA_2$를 억제함으로써 이러한 변화를 감소시키는 것으로 생각된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제2권5호
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• pp.617-628
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• 1998

In order to understand the pathogenetic mechanism of adult respiratory distress syndrome (ARDS), the role of phospholipase A2 (PLA2) in association with oxidative stress was investigated in rats. $Interleukin-1{\alpha}\;(IL-1,\;50\;{\mu}g/rat)$ was used to induce acute lung injury by neutrophilic respiratory burst. Five hours after IL-1 insufflation into trachea, microvascular integrity was disrupted, and protein leakage into the alveolar lumen was followed. An infiltration of neutrophils was clearly observed after IL-1 treatment. It was the origin of the generation of oxygen radicals causing oxidative stress in the lung. IL-1 increased tumor necrosis factor (TNF) and cytokine-induced neutrophil chemoattractant (CINC) in the bronchoalveolar lavage fluid, but mepacrine, a PLA2 inhibitor, did not change the levels of these cytokines. Although IL-1 increased PLA2 activity time-dependently, mepacrine inhibited the activity almost completely. Activation of PLA2 elevated leukotriene C4 and B4 (LTC4 and LTB4), and 6-keto-prostaglandin $F2{\alpha}\;(6-keto-PGF2{\alpha})$ was consumed completely by respiratory burst induced by IL-1. Mepacrine did not alter these changes in the contents of lipid mediators. To estimate the functional changes of alveolar barrier during the oxidative stress, quantitative changes of pulmonary surfactant, activity of gamma glutamyltransferase (GGT), and ultrastructural changes were examined. IL-1 increased the level of phospholipid in the bronchoalveolar lavage (BAL) fluid, which seemed to be caused by abnormal, pathological release of lamellar bodies into the alveolar lumen. Mepacrine recovered the amount of surfactant up to control level. IL-1 decreased GGT activity, while mepacrine restored it. In ultrastructural study, when treated with IL-1, marked necroses of endothelial cells and type II pneumocytes were observed, while mepacrine inhibited these pathological changes. In histochemical electron microscopy, increased generation of oxidants was identified around neutrophils and in the cytoplasm of type II pneumocytes. Mepacrine reduced the generation of oxidants in the tissue produced by neutrophilic respiratory burst. In immunoelectron microscopic study, PLA2 was identified in the cytoplasm of the type II pneumocytes after IL-1 treatment, but mepacrine diminished PLA2 particles in the cytoplasm of the type II pneumocyte. Based on these experimental results, it is suggested that PLA2 plays a pivotal role in inducing acute lung injury mediated by IL-1 through the oxidative stress by neutrophils. By causing endothelial damage, functional changes of pulmonary surfactant and alveolar type I pneumocyte, oxidative stress disrupts microvascular integrity and alveolar barrier.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제1권1호
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• pp.71-78
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• 1997

In an attempt to investigate the role of phospholipase $A_2$($PLA_2$) in interleukin-l (IL-l) induced acute lung injury, mepacrine was tried to inhibit $PLA_2$ in IL-l induced ARDS rats. For confirmation of acute lung injury by IL-l, and to know the role of neutrophils in this injury, lung leak index, lung myeloperoxidase(MPO), number of neutrophils and protein content in the bronchoalveolar lavage (BAL) and wet lung weight were measured. At the same time lung $PLA_2$ was measured to know the effect of IL-l on $PLA_2$ activity. Pulmonary surfactant was also measured for an investigation of type II alveolar cell function. Neutrophil adhesion assay was performed to know the effect of $PLA_2$ inhibition in vitro with human umbilical vein endothelial cells (HUVEC). For precise location of injury by IL-l, morpholgical study was performed by electron microscopy. Five hours after instillation of IL-l (50 ng/rat), lung leak index, protein content, number of neutrophils, lung MPO and wet lung weight were increased significantly. Five hours after IL-l instillation lung $PLA_2$ activity was increased significantly, and increased surfactant release was observed in IL-l induced ARDS rats' BAL. In contrast, in rats given mepacrine and IL-l, there was decrease of acute lung injury i.e. decrease of lung leak index, wet lung weight, protein content, number of neutrophils in BAL and decreased lung MPO activity. Mepacrine decreased surfactant release also. Interestingly, inhibition of $PLA_2$ decreased adhesion of human neutrophils to HUVEC in vitro. Morphologically, IL-l caused diffuse necrosis of endothelial cells, type I and II epithelial cells and increased the infiltration of neutrophils in the interstitium of the lung but after mepacrine treatment these pathological findings were lessened. On the basis of these experimental results it is suggested that $PLA_2$ has a major role in the pathogenesis of acute lung injury mediated by neutrophil dependent manner in IL-l induced acute lung injury.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제70권6호
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• pp.482-489
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• 2011

Background: Based on the assertion that apocynin diminishes acute lung injury (ALI) by inhibition of NADPH oxidase, the effect of apocynin was tested in interleukin-$1{\alpha}$ (IL-1)-induced ALI in rats. Methods: IL-1 was insufflated into the trachea of Sprague-Dawley rats to induce ALI, and apocynin (8 mg/kg) was given intravenously for inhibition of NADPH oxidase. In addition, we determined whether apocynin inhibited generation of superoxide anions from isolated human neutrophils. Five hours after IL-1 instillation, lung injury parameters, expression of cytosolic phospholipase A2 (cPLA2) by cells from bronchoalveolar lavage (BAL), an index of oxidative stress in lung tissues (${\gamma}$-glutamyltranspeptidase, activity), and ultrastructure of alveolar type II (AT II) cells were evaluated. Results: Apocynin decreased the generation of free radicals from phorbol myristate (PMA)-activated neutrophils in vitro, but did not ameliorate ALI. IL-1 induced enhancement of the expression of cPLA2 on neutrophils was not altered by apocynin. Conclusion: Apocynin induced suppression of the generation of superoxide anions from neutrophils by inhibition of NADPH oxidase does not attenuate IL-1-induced ALI in rats.

• Applied Microscopy
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• 제34권1호
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• pp.31-42
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• 2004

급성폐손상 중 가장 심한 형태인 급성호흡곤란증후군(ARDS)의 원형으로 사용되는 패혈증 모델에서 $PLA_2$의 억제제로 알려진 flavonoid 계열의 rutin이 폐장에 미치는 효과를 확인해봄으로써 ARDS의 치료제로써의 가능성을 검토하고자 하였다. 본 실험 결과 각 group간 폐장의 무게는 내독소 투여군이 대조군보다 현저히 높게 나타났으며, rutin을 전처리한 군은 내독소 투여군과 비교하여 폐장의 무게가 감소하였다. 또, MPO, 폐포세척액(BALF)내 단백함량과 호중구의 수를 측정한 결과, 내독소를 투여한 군은 대조군보다 증가하였으나 rutin을 전처리한 군은 현저히 감소하였고, 조직학적 및 미세구조적 관찰에서도 내독소를 투여한 군에서 나타나는 혈관주위의 부종, 폐포강내의 호중구의 축적 및 무기폐, 폐포세포의 괴사와 lamellar body의 공포화 현상과 같은 전반적인 병리학적 소견이 감소하였다. 폐장내 산소기 형성의 관찰 결과, rutin 투여군에서는 내독소 군에 비해 cerrous perhydroxide granules이 감소함으로써 rutin에 의해 산소기의 형성이 감소하였음을 확인하였다. 이러한 실험 결과를 종합하여 볼 때 내독소에 의한 급성폐손상은 호중구의 활성화에 따른 산화적 스트레스 때문이라고 사료된다. 뿐만 아니라 $PLA_2$의 억제제인 rutin을 전처리함으로써 폐장의 손상이 유의하게 감소하였다는 점은 $PLA_2$가 호중구의 활성화에 매우 중요한 인자라고 생각되며, 기존의 사용되어지고 있는 ARDS의 치료법은 효과가 크지 않으므로 본 실험 결과 입증되어진 rutin은 앞으로 ARDS의 효과적인 치료제로써 사용될 수 있는 가능성이 매우 높다고 사료된다.. 반면 selenium 용액을 비강점막에 직접 도포한 i.n 실험군에서는 i.p 실험군과 같이 후각점막에서 강한 AMG 반응이 관찰되었을 뿐만 아니라 이러한 반응이 기저막내 후각실의 주행을 따라 관찰되었다. 투과전자현미경으로 관찰된 후각상피에서는 AMG 과립이 지지세포의 세포 상층부에서 관찰되는 분비과립에 국한되는 소견이며, 이곳에서 관찰된 AMG은 과립(silver grains)은 원형 또는 난원형으로 그 크기는 다양하였다. 반면 세포체 하부에서 관찰된 AMG grains은 주로 용해소체위에서 밀집되어 관찰되었으며, 핵주변부 및 세포사이공간(intercellular space)에서는 AMG grains이 낱개로 구분, 관찰되었다. 한편 i.n 실험군에서 관찰된 후각점막의 전반적인 구조가 손상된 소견을 보였으며, 지지세포의 위쪽에서는 전자밀도가 높고 간상의 crystalloid structure가 다수 관찰되었고, 이들 구조에 다수의 AMG 과립이 붙어 있었다. 본 연구의 결과를 요약하면 랫드 후각점막에 존재하는 zinc는 지지세포의 분비과립과 후각세포의 축삭다발인 후각실에서 관찰되었는데 이는 zinc가 후각기능과 매우 밀접한 관련있음을 시사하며, 이는 향후 후각기능과 zinc의 연관성을 연구하는데 소중한 자료가 될 것으로 믿는다. 또한 본 연구의 결과는 후각점막의 이상으로 나타나는 여러 가지 질환의 병리에서 zinc가 영위하는 신경생물학적 기능을 밝히는데 유용한 기초자료가 될 수 있을 것으로 기대한다.과 호르몬의 주기적인 분비에 영향을 주는 것으로 나타났다.%o보다 20%o, 30%o에 적응(適應)된 개체의 신장조직(腎臟組織)에서 더많이 발생되었다. 틸라피아의 신사구체(腎絲球體)는 담수(淡水)에서 10%o의 해수(海水)로 이주된지 14일(日) 이후에

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제48권2호
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• pp.246-259
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• 2000

연구배경: 패혈증에 의해 발병하는 ARDS의 기전은 아직까지 명확히 알려져 있지 않다. 특히 패혈증시 폐 혈관내피세포 및 제 1, 2형 폐포세포의 손상이 호중구의 respiratory burst에 따른 oxidative stress에 의한 것인지는 아직도 논란의 대상이다. 또한 이때 oxidative stress의 직접적인 원인인 산소기 생성기전도 명확하지가 않다. 본 연구에서는 패혈증에 의한 ARDS 발병기전을 $PLA_2$의 작용과 호중구의 산소기 생성을 연관시켜 알아보고자 하였다. 방 법: Sprague-Dawley종 흰쥐에서 diethylmaleate(DEM)를 이용하여 glutathione을 고갈시킨 뒤 내독소를 기도 내로 분무하여 급성 폐손상을 유발하였다. 이때 oxidative stress를 평가할 수 있는 방법들, 즉 단백누출지수, 폐세척액 내 단백함량, 폐장 내 myelo-peroxidase(MPO)의 활동도 malondialdehyde(MDA)의 측정 및 GGT의 활성도를 측정하고 동시에 oxidative stress에 관여하는 $PLA_2$의 역할을 확인하기 위하여 비특이적 $PLA_2$ 억제제인 mepacrine(50mg/kg)을 복강 내 투여한 후 폐장 내 $PLA_2$의 활성도를 측정하였다. 또한 미세구조적 변화 및 세포화학적인 방법을 통해 조직 내 산소기의 생성을 확인, 비교하여 산소기 형성에 관여하는 $PLA_2$의 역할을 규명하였다. 결 과: Diethylmaleate에 의해 폐장 내 glutathione을 고갈시킨 뒤 내독소를 투여한 흰쥐에서, 내독소는 폐장 내 현저한 조직의 손상을 유발하였고, 동시에 oxidative stress의 증가를 관찰하였다. 즉 lipid peroxidation의 증가 및 GGT 활성도의 증가를 관찰하였다. 이러한 변화들은 폐장 내 호중구 침윤의 증가 및 $PLA_2$ 활성도와 관계가 있음을 확인하였고, 미세구조적 및 세포화학적인 방법으로 조직 내의 산소기 형성의 증가도 관찰하였다. 이러한 변화들이 비특이적 $PLA_2$ 억제제인 mepacrine의 작용에 의해 감소하는 것으로 미루어 보아 $PLA_2$가 내독소에 의한 oxidative stress에 관여한다고 생각되었다. 결 론: 내독소에 의해 유발되는 급성 폐손상에서 조직손상의 원인은 호중구의 respiratory burst에 따른 oxidative stress임을 확인하였고 이때 oxidative stress에 $PLA_2$의 활성화에 따라 생성되는 지질분자가 그 원인으로 사료되었다.