• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제60권1호
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• pp.49-56
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• 2006

배경 : 급성 폐손상은 폐내, 외의 원인질환들에 의해 폐포-모세혈관의 투과성이 증가하며, 폐부종에 의해 급성 저산소성 호흡곤란이 유발되는 증후군이다. 헤파린은 항응고작용 외에 자체적으로 항염증효과를 가지고 있으나, 염증성질환에 헤파린을 투여하면 출혈성 합병증이 발생하기 때문에 실제로 임상에서 이용하는데 제약이 있다. 하지만 헤파린에서 2-O와 3-O sulfate를 제거하면, 항응고 효과가 제거되고 항염증효과는 지니고 있는 비항응고성 헤파린 (nonanticoagulant heparin)으로 변화한다. 본 연구에서는 흰쥐에게 내독소 (LPS)를 투여하거나, 출혈성 쇼크를 일으켜서 유발된 급성폐손상에서 비항응고성 헤파린의 치료효과를 살펴보았다. 방법 : 각 군당 5 마리 이상의 흰쥐 (Balb/c mouse)를 이용하였다. 미정맥 (tail vein)을 통해 생리식염수 또는 비항응고성 헤파린 (50 mg/kg)을 투여한 직후에 내독소를 복강으로 투여하거나 (1 mg/kg), 심장천자를 통해 총 혈액의 1/3 정도로 제거하여 출혈성 쇼크를 유도하여 급성폐손상을 유발하였다. 내독소 투여 또는 출혈성 쇼크 유발 1 시간 후에 흰쥐를 희생시키고 폐를 적출하였고, 폐의 염증성 변화는 사이토카인 ($TNF-{\alpha}$, MIP-2, $IL-1{\beta}$)을 측정하여 살펴보았고, 폐손상의 정도는 myeloperoxidase (MPO) assay와 wet-to-dry weight ratio를 측정하여 알아보았다. 결 과 : 내독소를 투여한 흰쥐의 폐에서 대조군의 폐에 비해 사이토카인의 발현이 증가하고 ($TNF-{\alpha}$; $196.1{\pm}10.8$ vs $83.7{\pm}18.4pg/ml$, MIP-2; $3,000{\pm}725$ vs $187{\pm}26pg/ml$, $IL-1{\beta}$; $6,500{\pm}1167$ vs $266{\pm}25pg/ml$, p<0.05, respectively), 폐의 MPO 활성이 증가하였다 ($27.9{\pm}6.2$ vs $10.5{\pm}2.3U/g$ of lung protein, p<0.05). 출혈성 쇼크를 일으킨 흰쥐의 폐에서 대조군의 폐에 비해 사이토카인의 발현은 증가되지 않았으나, MPO 발현은 증가되었다 ($16.5{\pm}3.2$ vs $10.5{\pm}2.3U/g$ of lung protein, p<0.05). 내독소 투여 또는 출혈성 쇼크에 의해 급성폐손상이 유발된 흰쥐에서 생리적 식염수를 투여하거나 비항응고성 헤파린을 투여한 군 사이에 사이토카인의 발현이나 MPO 활성에 의미있는 차이는 관찰되지 않았다. 결론 : 이상의 결과로 비항응고성 헤파린은 내독소를 투여하거나 출혈성 쇼크를 일으키고 한 시간 뒤에 측정한 흰쥐의 급성폐손상에서 의미있는 치료효과를 보이지 않았다.

• 대한의생명과학회지
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• 제3권2호
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• pp.139-150
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• 1997

인터루킨-1 (IL-1)을 횐쥐의 기관지로 투여하여 급성 폐손상을 유도하고 폐세척액 내의 단백질 함량 측정과 조직학적, 미세구조적 관찰 및 폐조직 내 $H_2O$$_2$ 분포를 관찰하기 위한 세포화학적 실험을 수행하였다. 또한 노화가 급성 폐손상을 가중시키는 한 요소인지를 검토하였다. IL-1으로 유도된 급성 폐손상은 호중구의 침윤으로 인해 산화적 손상이 가해졌으며, 이로 인해 폐포강 내로 단백질 삼출과 백혈구의 유주가 발생하였다. 하지만 노화에 따른 $H_2O$$_2$분포 양상은 IL-1 투여군 4개월, 20개월간의 차이를 인정할 수 없었다. 따라서 본 연구결과를 통하여 급성호흡곤란 증후군 환자의 폐세척액에서 증가하는 IL-1을 흰쥐의 기관지 내로 투여하여 유도된 급성 폐손상은 호중구의 침윤으로 인한 산화적 손상이 매우 큰 원인으로 작용함을 형태적으로 확인할 수 있었으며, 노화 자체가 급성 폐손상을 가중시키지는 않는 것으로 사료되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제60권4호
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• pp.437-450
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• 2006

연구배경 : 급성호흡곤란증후군의 병인론 중 산화성 스트레스는 페 모세혈관손상의 중요한 기전의 일부이다. 본 연구에서는 호중구에 의한 유리 산소기의 형성이 $PLA_2$의 활성화와 관계가 있음을 근거로 하여 calcium channel blocker인 diltiazem이 내독소에 의한 급성 폐손상에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 방법 : 체중 300 gm 내외의 수컷 Sprague-Dawley흰쥐에서 내독소를 이용하여 급성 폐손상을 유도하고 동시에 내독소 투여 60분전에 diltiazem (3 mg/kg)을 복강 내로 투여하였다. 급성 폐손상이 유도된 흰쥐에서 폐장의 $PLA_2$, 사람에게서 분리된 호중구에서의 $PLA_2$, 폐장의 MPO의 활성도, 폐세척액내의 호중구의 수, surfactant, 단백함량, 호중구에서의 유리 산소기의 생성 등을 측정하였다. 또한 광학 현미경 및 전자 현미경을 이용하여 형태학적인 변화를 관찰하였고, 동시에 전자현미경 세포화학법을 이용하여 폐장내의 유리 산소기의 생성도 검사 하였다. 결과 : 내독소 투여 후 5 시간 후에는 급성 폐손상이 유발되고 폐장 및 호중구의 $PLA_2$, MPO, 폐세척액내의 호중구수, 단백함량 및 surfactant의 함량이 높게 측정되었다. 형태학적으로는 내독소에 의한 급성 페손상이 확인되었고 전자현미경을 이용한 세포화학적 검사에서는 폐장 내 유리 산소기의 생성이 증가되었음을 확인하였다. Diltiazem은 이러한 모든 변화를 감소시키고, 호중구에서의 산소기의 생성도 감소시켜 내독소에 의한 급성 폐손상을 감소 시켰다. 결론 : Diltiazem을 이용한 $PLA_2$의 억제는 내독소에 의한 급성 페손상에서 호중구에 의한 산화성 스트레스를 경감함으로써 그 손상을 줄일 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제19권7호
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• pp.878-885
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• 2009

급성 폐손상과 급성 호흡곤란 증후군은 치사율이 매우 높은 질환임에도 불구하고 현재까지 뚜렷한 치료법이 확립되지 않아서 조기진단에 많은 관심을 기울이고 있다. 본 실험에서는 출혈성 쇼크로 유발되는 급성 폐손상 모델에서 철대사를 조절하는 인자로 알려진 heme oxygenase-1 (HO-1)과 ferritin의 변화 양상을 알아보고 급성 폐손상 또는 급성 호흡곤란 증후군의 조기진단인자로서 적합한지를 알아보고자 하였다. 실험동물은 체중 300-450g의 sprague-Dawley rat을 사용하였으며, 급성폐손상과 ferritin 및 HO-1변화의 관계를 알아보기 위하여 정상군(Sham), 출혈군 및 phospholipase A$_2$ 억제제인 mepacrine (60mg/kg, iv)을 전처치한 출혈군으로 나누어 실험하였다. Sham군은 출혈군과 동일하게 수술하고 출혈은 시키지 않았으며 나머지 과정은 출혈군과 동일하게 처리하였다. 출혈은 withdrawal pump를 이용하여 분당 4ml/kg의 속도로 5분간 총 체중kg 당 20ml의 혈액을 대퇴동맥에 연결한 관을 통하여 출혈시켰다. 출혈로 인하여 급성 폐손상이 유발되었으며 이는 mepacrine 전처치로 유의하게 억제되었다. 출혈 후 혈장 단백질 농도는 감소하였으나 혈장 ferritin 농도는 출혈 60분 후부터, HO-1 농도는 90분 후부터 증가하여 2시간 후에는 Shanm군에 비해 크게 증가하였으며, 이는 mepacrine 전처치한 경우에서 유의하게 둔화되었다. 폐세척액 내의 세포에서 ferritin과 HO-1의 발현량은 출혈군에서 가장 크게 나타났고, mepacrine을 전 처치한 출혈군에서 발현량이 줄어들었다. 이상의 결과로 살펴볼 때 혈장 ferritin및 HO-1은 출혈성 쇼크로 유발되는 급성 폐손상의 정도와 밀접한 상관관계를 가지고, 비록 정도의 차이는 있더라도 폐세척액 내의 염증성 세포에서도 발현량이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 그러므로, 혈장의 ferritin 및 HO-1농도를 급성 폐손상 및 급성 호흡곤란 증후군의 조기진단을 위한 간접적인 생체지표로 사용할 수 있을 것으로 보이며, 이 실험 모델에서는 ferritin이 HO-1보다 더 예민한 인자로 평가된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제54권5호
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• pp.532-541
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• 2003

연구배경 : 장의 재관류로 발생하는 급성폐손상에서 group II $PLA_2$의 억제제로 알려진 doxycyclin의 치료효과와 그 작용기전을 알아보기 위하여 본 연구를 시행하였다. 특히 장의 재관류에 의한 급성폐손상이 호중구에 의한 산화성 스트레스에 의하며 이 과정에서 group II $PLA_2$가 관여한다는 사실에 근거하여 doxycyclin의 산화성 스트레스억제를 확인하는 것이 본 연구의 목적이었다. 방법 : 체중 300g 내외의 Sprague-Dawley 흰쥐에서 상장간막동맥을 60분간 clamp한 뒤 120분간의 재관류를 시키면 급성폐손상이 유도된다. 이때 호중구에 의한 산화성스트레스가 유발되고 여기에 $PLA_2$가 관여하는 것을 관찰하기위해 lung leak, lung MPO 활성도, CeCl3 cytochemical electron microscopy, cytochrome-c reduction assay 및 lung $PLA_2$ 활성도를 측정하였다. 또한 doxycyclin의 효과를 확인하기 위하여 doxycyclin hyclate(10mg/kg)를 복강내 주사한 뒤 위에서 언급한 모든 parameter를 측정, 비교하였다. 결과 : 장의 재관류로 유도된 급성폐손상에서 doxycyclin은 폐손상을 감소시켰는데 이것은 doxycyclin에 의한 lung MPO, 산소기생성, lung $PLA_2$ 활동도의 감소에 의한 것으로 생각되었다. 결론 : 장의 재관류로 유도된 급성폐손상은 호중구에서 생성되는 산소기, 특히 $PLA_2$의 활성화에 의해 생성된 산소기에 의한 것으로 생각되며 이때 doxycyclin은 $PLA_2$를 억제하여 산화성 스트레스를 감소시킴으로서 폐손상의 감소를 가져오는 것으로 생각된다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제19권1호
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• pp.55-62
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• 2002

Proinflammatory cytokine인 IL-1과 호중구는 급성폐손상의 발병기전엔 관여한다고 알려져있다. IL-1을 기도내로 주입시 호중구의 폐침윤이 일어나며, 활성화된 호중구에서 분비된 단백분해효소인 elastase는 급성폐손상을 일으킨다. 최근 elastase에 대한 억제제들이 몇 종류 개발되었는 데, 이들 합성 elastase 억제제들은 동물실험에서 폐의 염증성 손상을 감소시켰다고 보고되고 있다. 그 중 ICI 200,355는 human leukocyte elastase의 선택적이고 강력한 억제제로 보고되고 있어, 본 연구에서는 IL-1을 기도내로 주입하여 유발된 급성폐손상 흰쥐의 모텔에서 ICI 200,355를 투여했을 때 폐의 염증과 단백유출을 감소시켜 급성폐손상의 치료에 도움이 되는지 알아보고자 하였다. 실험대상은 흰쥐로 하였고, 이들을 무작위로 세 군으로 나누었다. 1군은 생리식염수를 기도내로 주입하고 생리식염수를 복강내로 투여하였고, 2 군은 IL-1을 기도내로 주입하고 생리식염수로 복강내로 투여하였으며, 3 군은 IL-1을 기도내로 주입하고 ICI 200,355를 복강내로 투여하였다. 5시간이 경과한 후 흰쥐에서 폐세척을 시행하여 회수된 세척액에서 호중구수, cytokine-induced neutrophil chemoattractant(CINC) 농도 그리고 단백량을 측정하였다. 그리고 개흉술로 얻은 폐조직에서 호중구의 침윤정도를 알아보기 위해서 폐조직내 myeloperoxidase(MPO) 활성도를 측정하였다. 한편 폐모세혈관의 단백유출의 정도를 측정하기 위해서 lung leak index를 구하였다. 그 결과로 IL-1을 기도내로 주입한 군은 폐세척액의 호중구수, CINC 농도 및 단백량치, 폐조직내 MPO 활성도 그리고 lung leak index 등 모든 측도에서 유의하게 증가되었다. 급성 폐손상모텔에 ICI 200,355를 복강내로 투여한 군에서 폐세척액의 호중구수 및 단백량치, 폐 조직내 MPO 활성도, lung leak index가 유의하게 감소되었으나 폐세척액의 CINC 농도는 감소되지 않았다. 결론적으로 IL-1의 기도내 주입으로 유발된 급성폐손상 모텔에서 neutrophil elastase 억제제인 ICI 200,355의 투여로 이미 증가된 CINC 농도에는 변화없이 폐의 염증과 단백유출을 감소시켜 급성폐손상을 억제시키는 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제65권6호
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• pp.464-470
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• 2008

연구배경: 산소독에 의한 급성 폐손상에 대한 기전은 아직 확실히 알려져 있지 않다. 급성호흡곤란증후군에서 보이는 호중구의 산소기 생성에 따른 조직의 손상이 산소독에 의한 손상에서도 관여하는지를 확인하고자 하였다. 방 법: Plastic cage 내의 기압을 1기압으로 고정하고 흰쥐에게 순수한 산소를 48시간 호흡시킨 후 호중구가 폐장 내로 침윤함으로써 나타나는 급성 폐손상을 생화학적인 지표 및 형태학적인 관찰 등을 통하여 검사하였다. 결 과: 흰쥐에게 순수한 산소를 48시간 호흡하게 한 경우 폐부종, 호중구의 침윤, 폐장 내 MDA 및 $cPLA_2$ 활동도의 증가가 관찰되었고, 형태학적으로도 탐식구 특히 호중구의 침윤에 따른 폐장의 손상이 관찰되었다. 결 론: 산소독에 의한 급성폐손상의 기전은 고농도의 산소에 의한 산소기 생성이 그 원인으로 생각 되지만 산소기의 작용기전은 부분적으로 $cPLA_2$활성도 증가에 의한 호중구의 조직 내 침윤에 따른 이차적 산소기 형성이 그 원인으로 생각되며 시간이 경과할수록 호중구에 폐장 내 침윤에 따른 손상이 더 심해질 것으로 생각된다.

• Applied Microscopy
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• 제35권4호
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• pp.84-90
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• 2005

호중구는 다양한 원인에 의해서 발생되는 급성 폐 손상의 발병기전에 중요한 역할을 담당한다. 폐 손상 시 순환계로부터 유입된 호중구들에 대한 폐포강 대식세포의 탐식작용이 증가될 경우 손상기전에 미치는 영향을 알아 보기 위해 내독소를 흰쥐의 기관지 내로 분무하고 유기게르마늄을 복강으로 투여하였다. 실험 결과 내독소 투여 5시간 후 체중당 폐 무게와 폐 세척액 내 단백질 함량은 유의하게 (p<0.001) 증가되었으나, 게르마늄 병행 투여로 폐 무게와 단백질 함량은 현저하게 (p<0.001, p<0.01) 감소되었다. 내독소 투여군은 폐 손상과 함께 폐포강 내 호중구는 유의하게 (p<0.05) 증가되었으나, 게르마늄의 투여로 감소되었고 폐포강 내 탐식된 호중구의 비율은 증가되었다. 이와 같은 결과들을 볼 때, 유기 게르마늄은 내독소증에 의한 급성 폐 손상에서 폐포강 대식세포들의 호중구 탐식작용을 증가시켜 폐 손상을 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제49권5호
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• pp.594-600
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• 2000

연구배경 : 급성폐손상 환자는 폐의 염증 및 투과성 증가로 폐부종을 보인다. 폐부종의 중요한 결정요인은 폐모세혈관압이며 호기말양압은 폐모세혈관에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 최근 폐동맥 풍선 도자를 이용한 임상적인 폐모세혈관압 측정법이 발전하여, 이를 이용 하면 폐동맥쐐기압 뿐만 아니라 폐모세혈관압 측정도 가능하게 되었다. 이에 급성폐손상 환자를 대상으로 폐동맥 풍선 도자로 폐동맥쐐기압 및 폐모세혈관압의 변화를 관찰하여 폐동맥쐐기압이 폐모세혈관압올 적절히 반영하는지 알아보고, 호기말양압의 변화가 폐모세혈관압에 미치는 영향을 알아보고자 본 연구를 시행 하였다. 방법 : 급성폐손상으로 기계호흡을 받은 11명의 환자를 대상으로 하였다. 호기말 양압을 0cm$H_2O$에서 시작하여 15분 간격으로 4cm$H_2O$ 씩 증가시켜 12cm$H_2O$까지 변화를 주연서 정해진 PEEP값에서 폐동맥 풍선 도자를 이용한 폐모세혈관압 측정법을 사용하여 자료를 얻었다. 결과 : 호기말양압을 0cm$H_2O$부터 12cm$H_2O$까지 증가시킴에 따라 중심정맥압은 $6.1{\pm}1.6$에서 $9.3{\pm}2.3$mmHg까지 증가하였고, 평균폐동맥압도 $22.7{\pm}7.4$에서 $25.3{\pm}7.3$mmHg까지 증가하였다. 또한 폐동맥쐐기압은 $9.8{\pm}2.1$ 에서 $12.8{\pm}2.1$mmHg로 증가하였고, 폐모세혈관압도 $15.3{\pm}3.3$ 에서 $17.8{\pm}3.2$mmHg로 증가 하였다. 결론 : 급성폐손상 환자에서 폐동맥쐐기압이 폐모세혈관압을 반영하나 호기말양압을 사용하면 폐모세혈관압이 증가하는 것을 관찰하였다. 따라서 급성폐손상 환자의 수액요법에서 폐동맥쐐기압 뿐만 아니라 폐모세혈관압의 감시도 가치가 있을 것으로 기대된다.

• Applied Microscopy
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• 제33권1호
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• pp.1-16
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• 2003

급성호흡곤란증후군 (acute respiratory distress syndrome)을 포함한 급성폐손상의 기전을 산화성스트레스와 연관하여 알아보기 위하여 본 연구를 시행하였다. N-nitroso-N-methylurethane (NNNMU)은 실험동물에 있어서 사람에서 보이는 ARDS와 유사한 병리학적인 소견을 보이므로 ARDS의 모델로 사용된다. 본 연구에서는 흰쥐에서 NNNMU로 급성폐손상을 유도한 뒤 이를 Lung weight/Body weight ratio, 폐포세척액(BAL)내의 단백함량을 측정하여 확인하고, 동시에 호중구의 침윤에 의한 산소기형성, 이에 따른 산화성스트레스를 확인하기 위하여 BAL 내의 호중구수의 산정 및 폐장의 MPO 활성도를 측정하였다. 동시에 광학현미경, 전자현미경 및 세포화학적 전자현미경법을 이용하여 호중구에 의한 급성폐손상, 호중구의 침윤 및 미세구조의 변화 및 산소기의 생성을 확인하였다. 대조군에 비하여 NNNMU를 투여한 흰쥐에서는 BAL 내의 단백질이 증가하고 BAL 내의 호중구의 증가, 폐장의 MPO 활성도의 증가로 호중구의 침윤이 증가함을 관찰하였다. 광학현미경상 호중구의 침윤, 폐포내 호중구의 유입 및 vascular cuffing 등이 관찰되었다. 전자현미경 소견상 제2형 폐포세포는 산화성 스트레스의 전형적 소견을 보이고 조직의 손상은 호중구에 의한 손상으로 생각되었으며 세포화학적 전자현미경법으로 산소기의 생성이 증가됨을 확인하였다. 이러한 결과들을 종합할 때 NNNMU에 의한 급성폐손상은 호중구의 산소기 생성에 의한 산화성스트레스에 의한 것으로 생각되었다.