• 제목/요약/키워드: 동물모형

검색결과 138건 처리시간 0.031초

$TiO_2$로 처치된 백서에서 기도내 배상세포 증식과 염증에 대한 Dexamethasone의 효과 (The Effect of Dexamethasone on Airway Goblet Cell Hyperplasia and Inflammation in $TiO_2$-Treated Sprague-Dawley Rats)

  • 임건일;김도진;박춘식
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
    • /
    • 제49권1호
    • /
    • pp.37-48
    • /
    • 2000
  • 연구배경 : 기관지 천식등과 같은 만성 기도질환의 병태생리는 점액의 과분비, 배상세포의 과형성, 평활근의 비후와 호산구등의 염증세포의 침윤등으로 설명되고 있다. 배상세포의 증식에 대한 생화학적 기전은 이러한 양상을 만드는데 필요한 시간이 길고, 기도염증과 연관된 매우 복잡함 때문에 아직 잘 알려지지 않고 있다. 이에 본 저자들은 배상세포증식과 기도염증의 상관성을 알고자 그 첫 단계로 백서의 기관을 통한 $TiO_2$의 주입으로 단시간 내에 형성되는 배상세포증식의 동물 모형을 만들어 기도내 주로 어느 부위에서 배상세포의 과형성이 나타나는지 관찰하고 염증세포의 침윤 여부 및 dexamethasone 이 과형성된 배상세포 및 침윤된 염증세포에 대해 영향을 평가해 보고자 하였다. 방법 : 8주된 21마리의 수컷 Sprague-Dawley를 세 군으로 나누어서 첫 번째 군(group 1) 은 endotoxin-free water를 기관내 주입하고 두 번째 군(group 2)은 $TiO_2$를 주입을 하고 세 번째 군(group 3)은 $TiO_2$를 주입하고 dexamethasone을 $TiO_2$ 투여전날부터 희생전날까지 투여하였다. 흰쥐를 희생시켜 기관, 기관지와 폐 부위를 각각 절제하여 paraffin bloc을 만든 후 $4{\mu}m$의 section을 하여 PAS 염색한 후 각 부위에서의 상피세포에 대한 배상세포의 비를 구하여 각 군별로 비교하였고, Luna 염색으로 호산구의 침윤을 비교하였다. 결과 : 1. 기관에서의 배상세포의 비의 평균은 1군에서는 4.09$\pm$8.28%, 2군은 10.19$\pm$11.33%로 $TiO_2$를 주입한 2군에서 배상세포의 과형성을 관찰할 수 있었다 (P<0.01). 2. 주 기관지에서의 배상세포의 비의 평균은 1군에서 3.61$\pm$4.84%, 2군에서는 34.09$\pm$23.91%로 $TiO_2$를 주입한 2군에서 배상세포의 과형성을 관찰 할 수 있었다(P<0.01). 3. 세기관지 부위에서의 배상세포의 양성 incidence와 severity (R$\times$S)로 표시를 하였으며 이는 각각 1 군은 0, 2군은 0.3 이었다. 4. 침윤된 호산구는 1군(1.99$\pm$3.84%)에서보다 2군 (21.43$\pm$23.85%)에서 유의하게 증가되었다(p<0.05). 5. 1군, 2군, 3군의 주기관지내에서 배상세포의 과형성과 호산구 침윤간에는 의미있는 상관관계를 보였다(p=0.001). 6. dexamethasone이 배상세포의 과형성과 호산구의 침윤을 억제함을 관찰하였다. 결론 : 백서에서 $TiO_2$로 처치시 기도에서 배상세포의 과형성이 5일내에 주로 주 기관지에서 발생하였으며 호산구 침윤이 동반하는 배상세포 증식의 동물 모형이 만들어졌다. 배상세포의 과형성은 염증과 동반되며 dexamethasone 투여시 억제되므로, 배상세포의 증식기전 에서 기도내 염증과정이 주요한 역할을 하는 것으로 생각된다. 향 후 이러한 동물 모형은 배상세포 증식의 기전을 이해하는데 유용한 도구가 될 것으로 사료된다.

  • PDF

국내 남서부지역 호수 및 저수지 생태계의 플랑크톤 동태 변화 (Assessing the Plankton Dynamics in Lakes and Reservoirs Ecosystem in the Southwestern Parts of Korea)

  • 김현우;라긍환;정광석;박종환;허유정;김상돈;나정은;정명화;이학영
    • 환경생물
    • /
    • 제28권2호
    • /
    • pp.86-94
    • /
    • 2010
  • 본 연구는 국내 31개 호소 지점을 대상으로 동식물플랑크톤 생체량 및 생태학적 모델 적용을 고려한 호소간의 플랑크톤 동태 비교에 목적이 있다. 조사기간 동안 총 89종의 동물플랑크톤(윤충류 70종, 지각류 14종, 요각류 5종)과 554종의 식물플랑크톤(규조류 176종, 녹조류 237종, 남조류 68종 그리고 기타 73종)이 동정 확인 되었다. 플랑크톤 밀도 및 종 다양도는 지점별 및 계절별 상이한 차이를 나타내었다. 전체 호소의 연평균 총 식물플랑크톤 밀도는 $7,350{\pm}15,592$ cells $mL^{-1}$ (n=124)이었으며, 가장 낮은 지점에서는 평균 $855{\pm}448$ cells $mL^{-1}$ (n=4), 가장 높은 지점에서는 평균 $72,048{\pm}13,4631$ cells $mL^{-1}$ (n=4)인 것으로 파악되어 호소별 식물플랑크톤 밀도 차가 매우 높은 것으로 조사되었다. 동물플랑크톤 군집은 소형 동물플랑크톤인 윤충류가 우점하였으며, 지각류 및 요각류의 출현 종수는 낮은 것으로 파악되었다. 각 조사지점별 출현한 총 동물플랑크톤 종수는 상이하였으며, 호소별 평균 출현 종수는 약 3~10여 종인 것으로 나타났다. 상관관계 분석 및 SOM 모형의 적용 결과 동식물플랑크톤의 종수와 밀도는 호소의 규모가 작을수록 높아지는 경향이 존재하고 있음을 파악할 수 있다. 조사대상 호소에 대해서 플랑크톤 군집 구조 관점에서 수자원 관리가 실시될 경우 대형 호소보다는 중소형 호소에 보다 초점을 맞추어야 할 것으로 사료된다.

래복자(萊?子)가 알러지성 천식(喘息) 동물모형(動物模型)에서 면역반응(免疫反應)에 미치는 영향(影響) (Effects of Raphani Semen on Immuno-response in the Mouse Model of allergi Asthma)

  • 박기철;박재영;박희수
    • 대한약침학회지
    • /
    • 제5권1호
    • /
    • pp.135-151
    • /
    • 2002
  • Objective: This study was eanied out to investigate the effects of Raphani Semen on immuno-response in the mouse model of allergic asthma. Methods: In this study, BALB/C mice were divided into 6 groups: Normal (Non-treated group), Control (Group with not treated after allergic sensitization and induction by ovalbumin), Treat I (Group with the oral administration of saline after allergic sensitization and induction by ovalbumin), Treat n (Allergic asthma group treated with acupuncture (BL 13)), Treat III (Allergic asthma group treated with the oral administration of Raphani Semen) and Treat lV (Allergic asthma group treated with the herbal-acupuncture of Raphani Semen (BL 13)). The effect on cytokine was assessed by measuring cytokine (lL-2, IL-4, IL-5, IL-10, IL-12, IFN-r) in bronchoalveoar lavage fluid(ELISA). ResuJts : The results obtained as follows: 1. The production of Interleukin-2 was decreased significantly in Treat I group, Treat n group and Treat IV group as compared with Control group. 2. The production of Interleukin-4 was decreased significantly in Treat I group, Treat II group and Treat IV group as compared with Control group. Among them. the production of Interleukin-4 was decreased remarkably in Treat IV group as compared with other groups. 3. The production of Interleukin-5 was decreased significantly in Treat I group and Treat IV group as compared with Control group. 4. The production of Interleukin-10 was decreased significantly in Treat I group and Treat III group as compared with Control group. 5. The production of Interleukin-12 was all decreased significantly in Treat I group, Treat n group, Treat m group and Treat IV group as compared with Control group. 6. The production of Intelferon- showed no significant changes in Treat I group, Treat n group. Treat m group and Treat Ⅳ group as compared with Control group. Conclusion: These results show that the production of Interleukin-4, 5 was decreased significantly in aJlergic asthma group treated with the herbal-acupuncture of Raph Semen (BL 13), It is known that inactivity of Th2 cell constrained the revelation and controlled hypersenstive action. As to this mechanism, it is suggested that the herbal-acupuncture of Raphani Semen(BL 13) constrained the revelation of allergic asthma.

동물 세포 반응기에서의 초미세 통기법이 산소 전달 속도와 세포 생존율에 미치는 영향 (Effect of Microsparged Aeration on Oxygen Transfer Rate and Cell Viability in Mammalian Cell Culture Bioreactor)

  • 김정모;장건희;최춘순;김정회
    • 한국미생물·생명공학회지
    • /
    • 제29권4호
    • /
    • pp.240-247
    • /
    • 2001
  • 본 연구에서는 동물세포 배양장치를 개발키 위한 기초연구로서 초미세 통기법이 산소 전달 속도와 세포의 생존율에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 통기 장치로 통기 구멍 크기가 다른 microsparger 를 사용하였을 때, 모형 반응기 내에서 측정한 산소 전달계수(k$_{L}$a)는 microsprager의 통기 구멍 크기가 작아질수록 현저히 증가하였다. 이는 공기 방울들과 매질 사이의 접촉 면적이 증가했기 때문인 것으로 판단된다. 두 가지 다른 형태의 임펠러 (square-pitch marine impeller 와 $45^{\circ}$) pitched flat blade impller) 를 사용하여 교반하였을 때, $k_{L}$ a 값은 marine impeller 를 사용하였을 때 다소 높았다. $100\mu\textrm{m}$ 이하의 통기 구멍을 가진 microsparger 를 사용하여 직접 통기가 세포에 미치는 손상에 대해 알아본 결과, 세포들의 손상 정도는 통기 속도가 증가할수록, 공기방울 크기가 작아질수록 더 커졌다. 2.5 L 용량의 소형 세포 반응기에 $0.5\mu\textrm{m}$ 의 통기 구멍 크기를 가진 micro-sparger를 장치하여 세포를 배양한 결과 , 지속적인 통기시에는 세포의 생존율이 80% 이하로 떨어지고, 정상적인 성장을 하지 못하였다. 그러나 용존 산소 농도가 20% 이하로 떨어졌을 때에만 통기하였을 때 세포는 정상적으로 자랐으며 세포 생존율도 대수기 전반에 걸쳐 90% 이상을 유지하였다.

  • PDF

정신분열병과 병적 노화의 연관성 : 동물모형을 이용한 행동 및 조직학적 연구 (Association of Schizophrenia with Pathological Aging : A Behavioral and Histological Study Using Animal Model)

  • 전진숙;오병훈;장환일
    • 생물정신의학
    • /
    • 제5권1호
    • /
    • pp.83-94
    • /
    • 1998
  • Objectives : Phencyclidine(PCP) or PCP-like substances such as ketamine have been known to rekindle the cognitive dysfunction in schizophrenia. The aims of this study were to identify whether PCP-like substances can produce cognitive deficit in schizophrenia, to discuss relation with aging process, and finally to speculate underlying neurochemical mecha-nisms by various drug responses. Methods : In experiment I, radial maze tests were done in 24 Sprague-Dawley rats for 3 days to get baseline data. Being divided into 4 groups(6 rats respectively) of normal aged, normal adult controls, atropine-treated and ketamine-treated, the radial maze tests were repeated on every week for 6 weeks, and then the rats were sacrificed by intracardiac perfusion with phosphate-buffered 10% formaldehyde solution for histology. The brain specimen was stained with hematoxylin-eosin to count cells in the prefrontal cortex and hippocampus. In experiment II, radial maze tests were done for 48 rats before any drug treatment and only after ketamine administration. Thereafter, haloperidol, bromocriptine, clonidine, nimodipine, tacrine, valproic acid, naloxone and fluoxetine were intramuscularly injected on every other day in addition to ketamine. Radial maze tests were repeated on every week for 6 weeks, and then rats were prepared by the same procedure for histology. Results : 1) Reaction times of radial maze tests of atropine-treated rats were significantly prolonged than those of normal aged(p<0.05) or normal adult controls(p<0.05). Cell numbers of prefrontal cortex & hippocampus in ketamine-treated rats were significantly reduced than those in normal aged (p<0.05) or normal adult controls(p<0.005). 2) Reduced cell numbers by ketamine became significantly raised by tacrine administration in prefrontal cortex & hippocampus(p<0.05), while there were no significant changes on radial maze tests. Cell numbers also tended to be raised by nimodipine, fluoxetine and haloperidol administration. Conclusions : In conclusion, the visuospatial memory disorders in ketamine-induced psychotic rats might be partly asso-ciated with aging process. Furthermore, the responses to the various drugs suggested cholinergic system might have an important role in the neurochemical mechanism of the cognitive dysfunction in ketamine-induced psychosis. Otherwise, calcium metabolism as well as serotonergic and dopaminergic systems seemed to be possibly related.

  • PDF

황새서식처 복원지역에서의 소택지 조성 적지선정 연구 (The Study on the Selection of Suitable site for Palustrine Wetland Creation at Habitat Restoration Areas for Oriental stork(Ciconia boyciana))

  • 손진관;성현찬;강방훈
    • 한국습지학회지
    • /
    • 제13권1호
    • /
    • pp.95-104
    • /
    • 2011
  • 본 연구는 최상위 포식자로 멸종위기종인 황새의 서식처 복원지역에 필요한 소택지 조성을 위해 선행연구의 적지선정모형과 습지평가기준을 근거해 소택지 적지선정 평가항목을 설정하고 이를 적용하여 적지선정을 수행하였다. 연구대상지는 황새공원이 포함되는 예산군 대리의 입구로부터 수치표고모델(DEM)을 이용한 유역분석을 실시하여 $5,884,800m^2$의 범위를 설정하였다. 수체, 토양, 경사, 토지이용, 인간간섭, 야생동물통로, 수자원종류 등 평가항목별로 GIS 프로그램을 이용하여 주제도를 작성하였다. 작성된 7항목의 주제도를 중첩하여 평가결과가 높게 나타난 지점을 중심으로 복원적지를 선정하였다. 도면중첩을 실시한 결과 21점 만점에 19~20점 지역은 면적이 작아 조성적지를 18점 이상의 지점으로 확대하여 총 8개 조성적지를 선정하였다. 선정된 대상지는 대부분 점토질로 이루어져 표토를 활용 할 수 있을 것으로 판단되며, 지표수와 연결성 또한 높게 평가되어 용수 공급의 문제는 없을 것으로 판단하였다. 양호한 토지이용과 완만한 경사를 보여 조성이 용이할 것으로 판단되며, 주위 생태계와의 연결성 또한 양호하여 야생동물의 이동이 용이 할 것으로 사료된다. 습지의 이용 가능한 수원을 파악하고 개선방안을 도출하고자 수질분석을 실시한 결과 살목지 및 보강지로 유입되어 흘러가는 수체의 수질환경이 대체로 양호하지만, 지하수 용출 후 체류된 수체의 수질이 좋지 않아 향후 습지의 수문이 정체되지 않도록 인근 지표수의 연결이 필요할 것으로 사료된다. 본 연구의 한계로는 연구대상지의 물리환경을 중심으로 분석한 결과를 가지고 소택지의 조성 적지를 선정한 것으로, 향후 생물환경의 조사를 추가하여 생물다양성의 증진효과를 규명할 필요가 있다고 판단된다.

SWAT을 이용한 수변구역 조성에 따른 낙동강유역의 비점오염원 저감효과 분석 (Non-Point Source Mitigation Analysis by Applying Riparian Area in Nakdong River Using SWAT)

  • 한건연;김동일;박경옥
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.597-601
    • /
    • 2007
  • 1990년대 정부는 비점오염원 부하의 심각성을 인식하여 1995년부터 한강, 낙동강, 금강 그리고 영산강 이른바 4대강 유역에 대한 비점오염원의 조사연구사업을 실시하였다. 그러나 비점오염원의 경우 처리시설만으로는 처리하는데 한계가 있다는 특성 때문에 도시지역과 비도시지역에 대한 비점오염원을 관리하기 위한 대책 마련과 제도적 관리방안의 수립이 시급한 실정이었다. 따라서 본 연구는 토지매수가 상수원 수질개선에 미치는 영향 및 효과분석을 하고, 토지매수를 통한 비점오염물질 저감효과 분석을 위해 토지매수에 따른 비점오염원에 의한 오염물질 변화 해석 및 토지매수에 따른 최적 수변녹지대 조성을 위한 식생 효과를 분석 하였다. 수변구역 내의 비점오염물질의 공공수역 유입을 억제하기 위한 방법들 중에서 보편적이고 자연친화적인 방법이 수변구역(riparian buffer strip), 또는 수변완충구역(riparian buffer zone)을 조성하여 관리하는 것이다. 수변구역은 하천유역의 토양, 식물, 동물을 포함하는 시스템으로서 하천흐름을 조절하고, 물을 저장하며, 물에서 유해한 물질을 제거할 뿐만 아니라, 수중 및 육상의 식물과 동물을 위한 서식처를 제공하는 등 수질과 수량 그리고 생태계 측면에서 중요한 지역이라고 할 수 있다. 따라서 현재 낙동강 수계에 수변구역 조성시의 수질개선효과 연구를 수행하였다. 토지매수가 상수원 수질개선에 미치는 영향 및 효과분석을 위해서 SWAT 모형을 적용하여 유량 및 수질모의를 실시하였다. 유역내 수변구역을 조성시 수변구역의 범위가 증가함에 따라 비점오염원의 감소가 크게 나타나고 있었다.로 대부분의 가정(家庭)은 아침 식사로 밥을 좋아하였다. (8) 편식을 고치는 것이 어렵다고 하였으며, 어린이 간식에 대하여는 깊은 관심을 나타냈다. 2. 영양교육(營養敎育) 현황실태(現況實態) (1)식생활(食生活)에 필요한 지식(知識)은 신문이나 잡지, 라디오와 텔레비젼을 통해서 대체로 얻고 있다. (2) 음식과 영양섭취와의 관계성이 있다고 답한 주부(主婦)는 70.8% 이었으며, 가족(家族)의 영양(營養)에 대하여 늘 생각하는 주부는 60% 이었다. 3. 식품섭취 빈도 거의 먹지 않는 식품(食品)으로 버터가 43.%로 가장 높았고, 육류의 섭취율이 낮았다. 반면, 김치와 채소류의 섭취율은 높았다. 집단간의 상관도를 보면 교육별로 김치, 장아찌, 콩이 각각 p>0.5 수준에서 유의한 차가 없었고, 나머지는 유의한 차가 있었다. 연령별로는 멸치가 유의한 차가 없었고(p>0.5), 수입별로는 콩이 유의한 차가 없었다(p>0.5). 4. 영양지식(營養知識) 검토 가정생활(家庭生活)에 필요(必要)한 일반적(一般的)인 영양지식(營養知識)은 대체적으로 낮은 편이었다. 어린이 영양, 편식의 해로움, 비만증의 해로움, 임신부 그리고 수유부 영양에 대하여는 일반적으로 알고 있다고 하였으며, 그다음으로 이유기 영양, 어린이 발육에 필요한 식품, 식품과 영양소와의 관계, 우유의 성분, 노인영양에 대하여 잘 알고 있는 비율이 낮았으며, 인체의 영양소, 식단작성여부, 간식의 이론, 식품감별법에 대하여는 가장 낮은 비율을 나타냈다. 각 영양지식은 교육정도가 높을수록 영양지식이 높았고, 교육별 집단간의 유의한 차가 나타났다. (0.001

  • PDF

과학사에 근거한 진화개념검사도구의 타당도 확인 및 맥락에 따른 진화개념 발달 탐색 (Examining the Validity of History-of-Science-Based Evolution Concept Assessment and Exploring Conceptual Progressions by Contexts)

  • 하민수
    • 한국과학교육학회지
    • /
    • 제36권3호
    • /
    • pp.509-517
    • /
    • 2016
  • 학생들의 진화에 대한 대안개념(목적론, 용불용설 등)이 과학사에서 나타나는 설명의 발전 형태와 유사하다는 연구는 있었다. 하지만 과학사적으로 설명의 발달과정을 반영하여 부분점수를 주는 평가방식은 활용되지 않았다. 이 연구의 목적은 창조론에서 자연선택까지 과학사적 발달과정을 반영하여 부분점수를 주는 방법을 제안하고 이 방법이 타당한지에 대한 양적인 증거를 수집하는 것이다. 이 연구는 과학사에 근거하여 진화개념검사도구의 학생응답을 순위선다형점수로 변환하고 부분채점모형의 라쉬모델분석을 포함한 통계적 방법으로 새로운 평가방식이 타당한지 확인하였다. 또한 개념발달이 인간, 동물, 문항의 상황에 따라 다른지 확인하였다. Ha(2007)가 개발한 검사도구를 활용하여 1711명의 초, 중, 고등학생과 비전공, 전공생물 교사를 대상으로 생성한 자료를 통하여 분석하였다. 창조론, 목적, 의도, 용불용설, 자연선택에 0점에서 4점씩 부분점수로 제시한 평가방법은 Cronbach alpha를 통한 내적일관성 신뢰도, 라쉬분석의 MNSQ값 등 통한 문항적합도를 확인한 결과 타당한 것으로 확인되었다. 초등학생과 중학생들의 개념수준은 의도에서 용불용설 단계에, 고등학생부터 용불용설 이후의 단계로 개념발달이 이루어지고 있었다. 진화설명의 발달 과정은 인간, 동물, 식물에 따라 차이가 나타남을 확인할 수 있었다. 이 연구는 과학사와 학생들의 개념발달이 유사하다는 기존의 주장에 새로운 양적증거를 추가하고, 진화개념 평가를 위한 새로운 분석방법을 제안한다.

기허(氣虛), 혈허(血虛) 동물모형(動物模型)의 일반(一般) 특성(特性) 및 피부(皮膚) 특성(特性) 연구(硏究) (A Study on the Skin Characteristics of Qi Deficiency and Blood Deficiency Animal Model)

  • 신윤진;김윤범
    • 한방안이비인후피부과학회지
    • /
    • 제22권1호
    • /
    • pp.76-88
    • /
    • 2009
  • Back ground and Objective : There is a need for objectification and scientific verification of Pattern identification in Oriental medicine. The purpose of this study was to investigate the skin characteristics of Qi deficiency and Blood deficiency animal models. Material and Methods : Sprague-Dawley rats were divided into three groups: normal group, Qi deficiency group and Blood deficiency group. The Qi deficiency animal model was induced through restriction of food (75g/kg/day) for 20 days. Blood deficiency animal model was induced by bleeding from tail vein(0.3 ml/time) 8 times. The normal animal model was kept without any intervention. The general condition was observed by measuring body weight, body temperature, blood pressure, pulse rate, and hematological and biochemical parameters. The skin characteristics were observed by measuring the erythema index(EI), melanin index(Ml), transepidermal water loss(TEWL) and dermal microcirculation. Results : 1. In the Qi deficiency group, body weight was lower than the other groups. In the Qi deficiency group, blood pressure was lower than in the Normal group. There was no difference in body temperature and pulse rate between the three groups. 2. In the Qi deficiency group, blood sugar was lower than in the Blood deficiency group. There was no difference in triacylglycerol between the three groups. In the Qi deficiency group, the WBC count was lower than in the Blood deficiency group. RBC count was highest in the Qi deficiency group, Normal group and Blood deficiency group respectively. In the Qi deficiency group, Hb and Hct were higher than the other groups. 3. EI and MI were decreased in the Qi deficiency group, and EI showed a significant decrease. 4. EI and MI were increased in the Blood deficiency group, and MI showed a significant increase. 5. TEWL was significantly increased in the Qi deficiency group, while it was decreased in the Blood deficiency group, TEWL was highest in the Qi deficiency group, Normal group and Blood deficiency group respectively and all three groups showed significant difference. 6. In the Qi deficiency group, dermal microcirculation was lower than the other groups. Conclusion : The above results show that the erythema index decreases in the Qi deficiency model, and the melanin index increases in the Blood deficiency model. The Qi deficiency animal model shows an increase in transepidermal water loss, while the Blood deficiency animal model shows a decrease. Further studies should develop new models of Pattern Identification that are more specific.

  • PDF

공간가중 포아송 회귀모형을 이용한 고병원성 조류인플루엔자 발생에 영향을 미치는 결정인자의 공간이질성 분석 (Application of a Geographically Weighted Poisson Regression Analysis to Explore Spatial Varying Relationship Between Highly Pathogenic Avian Influenza Incidence and Associated Determinants)

  • 최성현;박선일
    • 한국임상수의학회지
    • /
    • 제36권1호
    • /
    • pp.7-14
    • /
    • 2019
  • In South Korea, six large outbreaks of highly pathogenic avian influenza (HPAI) have occurred since the first confirmation in 2003 from chickens. For the past 15 years, HPAI outbreaks have become an annual phenomenon throughout the country and has extended to wider regions, across rural and urban environments. An understanding of the spatial epidemiology of HPAI occurrence is essential in assessing and managing the risk of the infection; however, local spatial variations of relationship between HPAI incidences in Korea and related risk factors have rarely been derived. This study examined whether spatial heterogeneity exists in this relationship, using a geographically weighted Poisson regression (GWPR) model. The outcome variable was the number of HPAI-positive farms at 252 Si-Gun-Gu (administrative boundaries in Korea) level notified to government authority during the period from January 2014 to April 2016. This response variable was regressed to a set of sociodemographic and topographic predictors, including the number of wild birds infected with HPAI virus, the number of wintering birds and their species migrated into Korea, the movement frequency of vehicles carrying animals, the volume of manure treated per day, the number of livestock farms, and mean elevation. Both global and local modeling techniques were employed to fit the model. From 2014 to 2016, a total of 403 HPAI-positive farms were reported with high incidence especially in western coastal regions, ranging from 0 to 74. The results of this study show that local model (adjusted R-square = 0.801, AIC = 954.5) has great advantages over corresponding global model (adjusted R-square = 0.408, AIC = 2323.1) in terms of model fitting and performance. The relationship between HPAI incidence in Korea and seven predictors under consideration were significantly spatially non-stationary, contrary to assumptions in the global model. The comparison between global Poisson and GWPR results indicated that a place-specific spatial analysis not only fit the data better, but also provided insights into understanding the non-stationarity of the associations between the HPAI and associated determinants. We demonstrated that an empirically derived GWPR model has the potential to serve as a useful tool for assessing spatially varying characteristics of HPAI incidences for a given local area and predicting the risk area of HPAI occurrence. Considering the prominent burden of HPAI this study provides more insights into spatial targeting of enhanced surveillance and control strategies in high-risk regions against HPAI outbreaks.