• 제목/요약/키워드: 매개 모델

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전염병의 경로 추적 및 예측을 위한 통합 정보 시스템 구현 (Implementation of integrated monitoring system for trace and path prediction of infectious disease)

  • 김은경;이석;변영태;이혁재;이택진
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.69-76
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    • 2013
  • 세계적으로 전파력과 병원성이 높은 신종인플루엔자, 조류독감 등과 같은 전염병이 증가하고 있다. 전염병이란 특정 병원체(pathogen)로 인하여 발생하는 질병으로 감염된 사람으로부터 감수성이 있는 숙주(사람)에게 감염되는 질환을 의미한다. 전염병의 병원체는 세균, 스피로헤타, 리케차, 바이러스, 진균, 기생충 등이 있으며, 호흡기계 질환, 위장관 질환, 간질환, 급성 열성 질환 등을 일으킨다. 전파 방법은 식품이나 식수, 곤충 매개, 호흡에 의한 병원체의 흡입, 다른 사람과의 접촉 등 다양한 경로를 통해 발생한다. 전 세계의 대부분 국가들은 전염병의 전파를 예측하고 대비하기 위해서 수학적 모델을 사용하고 있다. 하지만 과거와 달리 현대 사회는 지상과 지하 교통수단의 발달로 전염병의 전파 속도가 매우 복잡하고 빨라졌기 때문에 우리는 이를 예방하기 위한 대책 마련의 시간이 부족하다. 그러므로 전염병의 확산을 막기 위해서는 전염병의 전파 경로를 예측할 수 있는 시스템이 필요하다. 우리는 이러한 문제를 해결하기 위해서 전염병의 실시간 감시 및 관리를 위한 전염병의 감염 경로 추적 및 예측이 가능한 통합정보 시스템을 구현하였다. 이 논문에서는 전염병의 전파경로 예측에 관한 부분을 다루며, 이 시스템은 기존의 수학적 모델인 Susceptible - Infectious - Recovered (SIR) 모델을 기반으로 하였다. 이 모델의 특징은 교통수단인 버스, 기차, 승용차, 비행기를 포함시킴으로써, 도시내 뿐만 아니라 도시간의 교통수단을 이용한 이동으로 사람간의 접촉을 표현할 수 있다. 그리고 한국의 지리적 특성에 맞도록 실제 자료를 수정하였기 때문에 한국의 현실을 잘 반영할 수 있다. 또한 백신은 시간에 따라서 투여 지역과 양을 조절할 수 있기 때문에 사용자가 시뮬레이션을 통해서 어느 시점에서 어느 지역에 우선적으로 투여할지 백신을 컨트롤할 수 있다. 시뮬레이션은 몇가지 가정과 시나리오를 기반으로 한다. 그리고 통계청의 자료를 이용해서 인구 이동이 많은 주요 5개 도시인 서울, 인천국제공항, 강릉, 평창, 원주를 선정했다. 상기 도시들은 네트워크로 연결되어있으며 4가지의 교통수단들만 이용하여 전파된다고 가정하였다. 교통량은 국가통계포털에서 일일 교통량 자료를 입수하였으며, 각도시의 인구수는 통계청에서 통계자료를 입수하였다. 그리고 질병관리본부에서는 신종인플루엔자 A의 자료를 입수하였으며, 항공포털시스템에서는 항공 통계자료를 입수하였다. 이처럼 일일 교통량, 인구 통계, 신종인플루엔자 A 그리고 항공 통계자료는 한국의 지리적 특성에 맞도록 수정하여 현실에 가까운 가정과 시나리오를 바탕으로 하였다. 시뮬레이션은 신종인플루엔자 A가 인천공항에 발생하였을 때, 백신이 투여되지 않은 경우, 서울과 평창에 각각 백신이 투여된 경우의 3가지 시나리오에 대해서, 감염자가 피크인 날짜와 I (infectious)의 비율을 비교하였다. 그 결과 백신이 투여되지 않은 경우, 감염자가 피크인 날짜는 교통량이 가장 많은 서울에서 37일로 가장 빠르고, 교통량이 가장 적은 평창에서 43일로 가장 느렸다. I의 비율은 서울에서 가장 높았고, 평창에서 가장 낮았다. 서울에 백신이 투여된 경우, 감염자가 피크인 날짜는 서울이 37일로 가장 빨랐으며, 평창은 43일로 가장 느렸다. 그리고 I의 비율은 강릉에서 가장 높으며, 평창에서 가장 낮았다. 평창에 백신을 투여한 경우, 감염자가 피크인 날짜는 37일로 서울이 가장 빠르고 평창은 43일로 가장 느렸다. I의 비율은 강릉에서 가장 높았고, 평창에서는 가장 낮았다. 이 결과로부터 신종인플루엔자 A가 발생하면 각 도시는 교통량에 의해 영향을 받아 확산된다는 것을 확인할 수 있다. 따라서 전염병 발생시 전파 경로는 각 도시의 교통량에 따라서 달라지므로, 교통량의 분석을 통해서 전염병의 전파 경로를 추적하고 예측함으로써 전염병에 대한 대책이 가능할 것이다.

애니메이션의 재미 - 감각적 재미, 인지적 재미, 심리적 재미의 상관관계 (Fun of Animation-on the Correlation among the Perceptive fun, the Cognitive fun and the Psychological fun)

  • 성례아
    • 만화애니메이션 연구
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    • 통권33호
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    • pp.99-126
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    • 2013
  • 이 연구는 애니메이션의 재미가 어떻게 구성되는지를 이론적으로 검토하고 조작화 한 후, 애니메이션의 재미를 강화시켜 줄 수 있는 구조를 제안한다. 그리고 제안한 재미모델을 검증하여 애니메이션의 재미가 어떠한 방식으로 작동하고 있는지를 살펴보는데 의미가 있다. 재미에 대해 이론적으로 검토한 결과 애니메이션의 재미는 감각적 재미, 인지적 재미, 심리적 재미로 구성된다고 조작화할 수 있었다. 감각적 재미는 시각, 청각등의 감각적 정보를 통해 유발되는 재미로, 감각적 재미에 직접 영향을 주는 요소로는 이미지, 사운드, 움직임이 있다. 인지적 재미는 감각적으로 지각된 자극을 자신이 가지고 있는 지식을 동원하여 능동적으로 추론하고 해석하여 얻어지는 재미로 스토리를 인지적 재미의 요소로 보았다. 심리적 재미는 관객이 애니메이션을 관람할 때 발생하는 심리적 정체를 해소함으로써 재미를 경험하는 심리적 감정 상태로 동일시나 낯섦의 재미로 구성된다. 애니메이션의 재미를 구성하는 감각적 재미, 인지적 재미, 심리적 재미가 서로 어떠한 영향을 미치는 가에 대해 연구모델을 검증한 결과, 감각적 재미가 인지적 재미와 심리적 재미를 강화시킨다는 것을 알 수 있었다. 물론 인지적 재미도 심리적 재미를 강화시키는 것으로 나타났으나, 감각적 재미가 인지적 재미보다 두 배 이상 심리적 재미를 강화시키는 것으로 나타났다. 또한 감각적 재미가 심리적 재미에 영향을 미칠 때 인지적 재미가 매개변수로서 간접효과를 나타내고 있음을 알 수 있었다. 따라서 감각적 재미는 심리적 재미에 직접적으로도 영향을 주지만 인지적 재미를 통해서 더욱 강화된다는 것을 보여주고 있다. 애니메이션의 재미란 감각적 재미와 인지적 재미, 심리적 재미가 하나로 융합되어 작용할 때 경험되어지는 것이다. 따라서 어느 한 재미요소만을 부각시킨 애니메이션은 관객에게 사랑받기 어렵다. 애니메이션의 재미요소인 스토리, 이미지, 사운드, 움직임의 조화로운 결합을 통해 재미감정을 유발시켜 심리적으로 재미있게 만드는 일이 중요하다.

기계학습(machine learning) 기반 터널 영상유고 자동 감지 시스템 개발을 위한 사전검토 연구 (A preliminary study for development of an automatic incident detection system on CCTV in tunnels based on a machine learning algorithm)

  • 신휴성;김동규;임민진;이규범;오영섭
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.95-107
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    • 2017
  • 본 논문에서는 제도적으로 운영 중인 터널내 CCTV들로부터 실시간으로 들어오는 영상들을 최신 딥러닝 알고리즘을 이용, 학습시켜 다양한 조건의 터널환경에서 돌발 상황을 감지하고 그 돌발 상황의 종류들을 분류해 내는 시스템 개발을 위한 사전검토 연구를 수행하였다. 사전검토 연구를 위해, 2개의 도로현장의 교통류 CCTV영상 일부를 이용하여 가용한 전통적인 영상처리기법으로 영상내부로 집입하는 차량을 감지하고, 이동경로를 추적하여 일정 시간간격의 이동 차량의 좌표와 시간정보를 추출하고 학습자료를 구성하였다. 각 차량의 이동정보는 차선변경, 정차 등 6가지의 이벤트 정보와 연계된다. 차량 이동정보와 이벤트로 구성된 학습자료는 레질리언스(resilience) 기계학습 알고리즘을 이용하여 학습하였다. 2개의 은닉층을 설정하고, 각 은닉층의 노드수에 대한 9개의 은닉구조 모델을 설정하여 매개변수 연구를 수행하였다. 본 사전검토의 경우에는 첫 번째, 두 번째 은닉층 노드수가 각각 300개와 150개로 설정된 모델이 합리적으로 가장 추론정확도가 높은 것으로 평가되었다. 이로부터 일반화되기 매우 힘든 복잡한 교통류 상황을 기계학습을 이용하여 어떠한 사전 규칙설정 없이도 교통류의 특징들을 정확히 자동으로 감지할 수 있는 가능성을 보였다. 본 시스템은 시스템의 운용을 통해 지속적으로 교통류 영상과 이벤트 정보가 늘어난다면, 자동으로 그 시스템의 인지능력과 정확도가 자동으로 향상되는 효과도 기대할 수 있다.

Lipopolysaccharide로 자극된 RAW 264.7 세포와 마우스 귀부종 모델에 대한 참치 심장 Dichloromethane 분획물의 항염증 효과 (Anti-Inflammatory Activity of Dichloromethane Fraction from Katsuwonus pelamis Heart in LPS-Induced RAW 264.7 Cells and Mouse Ear Edema)

  • 김민지;배난영;최현덕;김꽃봉우리;박선희;성낙윤;변의홍;남희섭;안동현
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.101-109
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    • 2017
  • 본 실험에서는 참치 심장 70% ethanol 추출물을 dichloromethane으로 분획한 후 항염증 효과를 확인하기 위해 RAW 264.7 세포에 LPS로 염증을 유도시켜 염증 매개성 물질인 NO와 pro-inflammatory cytokine의 분비량의 변화를 확인하였다. 그 결과, 참치 심장 dichloromethane 분획물을 처리하였을 때, 농도 의존적으로 NO의 생성량을 감소시키는 것을 확인하였으며, 특히, $100{\mu}g/ml$에서 가장 높은 억제효과를 나타내었다. 따라서 dichloromethane 분획물의 억제 활성이 세포사멸에 의한 감소인지 알아보기 위해서 MTT assay를 하였을 때, 세포 생존율이 dichloromethane 분획물을 PBS 처리군과 비교하였을 때 유의적인 차이가 나타나지 않음을 확인하였고, 이를 통해 dichloromethane 분획물이 NO 및 전염증성 cytokine의 분비를 효과적으로 억제할 수 있는 물질임을 확인할 수 있었다. Dichloromethane 분획물을 처리하였을 때, 염증 관련 단백질 발현 정도를 western blot을 통해 확인한 결과, LPS에 의해 발현이 증가된 $NF-{\kappa}B$, iNOS 및 COX-2는 분획물을 처리함으로써 농도 의존적으로 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 dichloromethane 분획물의 처리가 인산화된 MAPKs의 발현을 저해함을 확인하여 참치 심장 dichloromethane 분획물이 $NF-{\kappa}B$와 MAPKs의 발현을 억제시킴으로써 NO 및 pro-inflammatory cytokine의 분비량을 감소시킴을 확인할 수 있었다. 동물 모델에서는, dichloromethane 분획물을 처리하였을 때 croton oil에 의한 귀 부종이 농도 의존적으로 감소함을 확인하였고, 특히, $250mg/kg{\cdot}body\;weight$ 농도로 투여시 시판 항염증제인 predinisolone을 $50mg/kg{\cdot}body\;weight$ 농도로 투여한 그룹과 유사한 효과를 나타내었다. 조직학적 변화를 확인한 결과에서는, 진피와 경피의 두께가 감소하였으며 진피내 mast cell 침윤이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 참치심장 dichloromethane 분획물이 효과적인 염증 예방 및 부종 완화를 위한 치료제로서 활용 가능성을 확인하였다.

LPS 유도 RAW 264.7 세포와 마우스 모델에서 참치(Katsuwonus pelamis) 유의 항염증 효과 (The Anti-inflammatory Effect of Skipjack Tuna (Katsuwonus pelamis) Oil in LPS-induced RAW 264.7 Cells and Mouse Models)

  • 강보경;김민지;김꽃봉우리;안나경;최연욱;박시우;박원민;김보람;박지혜;배난영;안동현
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.45-55
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    • 2015
  • 본 연구에서는 참치유의 항염증 효과를 알아보기 위하여 in vitro 및 in vivo type의 실험을 진행하였다. 먼저 참치유(TO)가 세포독성을 가지는지에 대해 알아보기 위해 MTT assay를 진행한 결과, 모든 첨가 농도에서 세포독성을 가지지 않는 것을 확인하였다. 세포독성을 가지지 않은 농도에서의 항염증 효과를 알아보기 위하여 염증성 매개 인자인 NO, IL-6, TNF-α 및 IL-1β에 대한 항염증 효과를 살펴본 결과, TO의 첨가에 따라 각각 45%, 93%, 97%, 83%의 억제효과를 보임을 확인하였다. 또한 그 up-stream의 전사인자인 NF-κB 및 MAPKs와 전염증성 효소인 iNOS, COX-2의 발현을 효과적으로 억제하는 것을 확인하였다. In vivo type 실험의 일환으로 croton oil 유도 마우스 귀 부종에 대한 억제 효과를 살펴본 결과, TO의 처리에 의해 경피 및 진피 두께의 발달과, 염증 부위로의 mast cell 침윤이 억제됨을 확인하였다. TO의 효과적인 이용을 위해 그 안전성에 대한 평가로 급성 경구독성 평가를 진행한 결과, 경구독성을 유발하지 않음을 확인하였다. 본 연구 결과로 TO의 적용이 in vitro 및 in vivo type의 염증 모델에서 우수한 효과를 보임을 확인하여, TO 가 효과적인 염증 예방 및 치료제로의 활용 가능성이 충분함을 입증하였다.

천식유발 마우스에서의 폐 내 세포조성 변화와 IL-4 및 IL-10의 발현 양상 (The Change of Cell Distribution in the lung and the Expression Pattern of IL-4 and IL-10 in Asthma Induced Mouse)

  • 이수진;박세종;리천주;장양호;최농훈
    • 생명과학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.780-787
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    • 2006
  • 본 연구진은 일차로 BALB/C 마우스를 이용하여 항원으로 ovalbumin을 사용하여 천식을 유발하여 폐 내 세포구성에 미치는 영향을 다른 실험방법에 의해 만들어진 천식모델과 비교하여 살펴보았고 이차로 천식 발생에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 IL-4와 IL-10 knock out (KO) 마우스를 이용하여 천식모델을 구축하여 천식인자를 가진 개체에서의 반응과 천식관련인자가 결핍된 개체에서의 반응성의 차이를 살펴보았다. 천식의 유발은 실험 1일째 $20\;{\mu}g$ ovalbumin으로 감작시킨 후 실험 14일에 재감작을 시켰다. 그 후 nebulizer를 이용하여 nasal inhalation을 28일, 29일, 30일에 실시하여 천식을 유발시켰다. 천식 유발의 확인은 기관지폐포 세척술로 채취한 폐 내 세포액을 이용하여 총 세포수 및 염증세포의 증가와 폐 내 세포와 폐조직의 염색을 통해 분포율을 확인하였다. 천식의 발병 과정에서 IgE 관련 과민반응을 주도하는 IL-4와 Th2 세포의 기능을 억제한다고 알려진 IL-10의 면역화학염색을 통해 그 발현정도를 관찰하였다. BALB/c 마우스의 천식유발군의 경우 천식의 특징인 염증세포의 증가와 호산구의 증가와 세기관지 주위 염증세포의 침윤 및 기도 상피의 비후를 관찰할 수 있었다. 따라서 본 실험에 응용된 천식유발 방법은 적합하였으며 천식유발 절차가 성공적으로 수행되었음을 확인하였다. IL-4 및 IL-10 KO 마우스를 이용한 천식유발군의 경우 BALB/c 마우스를 이용한 천식유발군보다 호산구의 증가 정도가 미약하게 관찰되었고, 폐조직 내 염증세포의 침윤 정도도 감소하였다. 천식매개인자인 IL-4와 IL-10의 면역조직화학염색 결과에서도 양성반응이 거의 나타나지 않았다. 본 연구 결과, IL-10이 IL-4와 같이 천식과 관련하여 세기관지 염증 반응을 증가시키는 역할을 하는 것으로 생각된다.

NaCl처리에 따른 벼 유묘기의 엽록소 및 유리 Proline의 함량 변화 (Changes in Contents of Chlorophyll and Free Proline as Affected by NaCl in Rice Seedling)

  • 이강수;이종신;최선영
    • 한국작물학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.178-184
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    • 1992
  • 벼의 내염성 검정 방법을 개선하고자 주요 품종을 수경재배하여 염분처리하고 유묘기에 엽의 엽록소 및 유리 proline의 함량을 조사하여 달관조사에 의한 내염성정도와의 관계를 검사하였다. 1. 염해정도는 0.6%의 염분처리에서 약 25일이 경과되어야 품종간 차이가 뚜렷하였다. 2. 염분처리농도별 엽록소의 함량은 처리후 14일에 가야벼와 태백벼에서 모두 처리농도가 높아짐에 따라 점차 감소하였는데 그 감소경향은 0.4% 이상부터 가야벼보다 태백벼에서 크게 나타났다. 3. 0.6%의 염처리에서 염록소의 함량은 시간이 경과함에 따라 가야벼에서는 감소정도가 완만하였는데 태백벼에서는 감소정도가 컸으며 처리 20일 후에는 무처리에 비하여 가야벼는 약 16%, 태백벼에서는 약 67%가 각각 감소되었다. 4. 0.6% 염처리에서는 처리후 10일에 품종별 엽록소함량과 염해정도(1-9)와의 사이에는 유의적인 부의 상관이 인정되었다. 5. 염처리농도에 따라 유리 proline의 함량은 처리 후 14일에 가야벼에서는 염농도가 높아짐에 따라 점차 증가하였고 태백벼에서는 0.6%까지 급증하였다가 0.8%에서는 감소되었는데 특히 0.4%와 0.6%에서는 태백벼가 가야벼보다 월등히 높았다. 6. 0.6%의 염처리에서 시기별 유리 proline의 함량은 가야벼에서는 처리 15일 후부터 증가하였으나 태백벼에서는 처리 5일 후부터 급증하다가 처리 20일 후에는 오히려 감소되었으며 처리 10일 후에는 태백벼가 가야벼에 비하여 6배 이상이나 높았다. 7. 0.6% 염처리 10일 후에 유리 proline의 함량과 염해정도와의 사이에는 유의적인 정의 상관이 있었다. 8. 이상의 결과로 볼 때 벼 유묘기의 염처리에 따른 엽록소 및 유리 proline함량은 품종간 내염성정도를 판정할 수 있는 지표의 하나로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.엽면적지수의 최고점이 조기에 오고 만생종은 늦게 최고점에 달하였다. 최고점의 엽면적지수는 6.4~6.8이었고 측정시기별 엽면적지수합계치는 최근품종이 24.6~28.8범위인데 과거품종은 이보다 훨씬 많았다. 8. 조숙다수성인 조광, 내밀, 그루밀, 새밀의 엽록소함량은 월동후 4월 21일까지 높았고 출수후(5월 12일~26일)의 엽록소함량도 높았으며 과거품종인 영광, 장광, 진광, 원광, 신광은 엽록소함량이 낮았다. 9. 순동화율은 다수성품종일수록, 초성이 좋을수록 높았고 장간인 과거품종은 순동화율이 낮았다. 10. 수당립중은 만생종보다 조생종이 낮으며 입모중 1일당 수분감소율은 평균 1.2%, 영광, 진광, 남광, 원광, 신광은 1.5%이었고 조광, 내밀, 그루밀, 새밀, 올밀, 청계밀, 중국8001는 9~1.1이었다. 11. 과거품종에 비하여 최근품종은 다수품종이 많으며 수량의 증가는 직선적으로 증가되고 조광, 내밀, 그루밀, 새밀이 가장 다수성품종이었다. 수량구성요소를 보면 수원 육성품종은 m$^2$ 당수수와 천립중의 증가에 의하여, 밀양육성품종은 m$^2$당수수의 증가에 의하여 수량이 높아졌으며 앞으로 수원에서는 수당립수, 밀양에서는 수당립수와 천립중의 증가에 주력해야겠다.적용 및 임상실무적 차원에서 간호에 대한 제언을 하지 않았다.유모델변수들은 유입-유출 자료들로부터 평가할 수 있으며, 이를 위해서 본 논문에서는 Gauss-Newton 방법을 이용한 Bard 알고리즘을 사용하였다. 서울 구로구 시흥동 산사태 발생 지역의 산사면에 대하여 개발된 모델을 적용하여 예제 해석을 수행함으로써, 지하수 흐름 모델이 산사태 발생 예측을 위하여 이용할 수 있음을 입증하였다. 또한, 매개변수분석 연구를 통하여, 변수 a값은 작은 변화에 대하여 목적함수값에 큰 변화를 일으키므로

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천식 마우스 모델의 알러지 반응에서 Enterococcus faecalis 전체 추출물의 억제 효과 (The Whole Extract of Enterococcus faecalis Has Suppressive Effect on the Allergic Responses in Asthmatic Mouse Model)

  • 장정현;양은주;유선녕;안순철
    • 생명과학회지
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    • 제27권10호
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    • pp.1168-1175
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    • 2017
  • 프로바이오틱스(probiotics)는 숙주에 이로운 작용을 하는 장내세균으로 주로 알려져 있으며 꾸준히 염증치료의 새로운 치료물질로 주목 받고 있다. 그러나 Lactobacillus나 Bifidobacterium과 같은 전형적인 프로바이오틱스는 장내에서 꾸준히 생존하기 어렵고 그로 인해 매개할 수 있는 다양한 효능이 줄어든다. 반면, Enterococcus는 다양한 물질을 분비하고 생물학적 활성을 지니고 있는 프로바이오틱스이긴 하나 동시에 기회감염균으로 항생제 내성능을 쉽게 획득할 수도 있어 사용을 자제할 것을 권고하고 있으며, Vancomycin 내성인자를 원래부터 가지고 있어서 이 인자의 발현과 함께 타 독성균주에 전달할 가능성이 있다. 그러나 본 연구에서는 이러한 Enterococcus의 추출물을 이용하여 항염증 물질을 확인해보고자 하였다. 특히, 호흡기계 질환인 천식의 치료효능을 보기 위해 human monocytic cell line인 THP-1 세포를 이용한 in vitro test와 천식 유발 BALB/c mice를 이용한 in vivo test를 시행하였다. 천식은 사이토카인과 IgE 등 세포 염증성 물질을 분비하고 호산구, 호중구, 호염기구, 비만세포, 단구, T 세포 등 다양한 염증 세포가 폐 부위로 침윤되는 복합적인 염증 질환으로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 우선 Enterococcus faecalis 에서 초음파 처리를 통해 균체성분을 분해한 다음 동결건조하여 추출물을 획득하였다. E. faecalis에서 추출한 추출물(Ef extract)을 PBS에 부유시킨 다음, 염증유발을 위해 ovalbumin (OVA)를 처리한 THP-1 세포에 처리한 결과, OVA에 의해 증가한 THP-1 세포의 생존율이 감소하였다. 또한 OVA에 의해 천식이 유발된 BALB/c mice에서 염증부위인 폐의 세척액을 채취하여 폐 조직 내 세포 변화를 관찰하였다. 그 결과, Ef extract에 의해 호산구와 호중구가 Ef extract 농도에 따라 점차 감소하였고 혈액 내에서도 Ef extract에 의해 호산구, 호중구, 호염기구가 감소하였다. 이는 Ef extract에 의해 염증세포로부터 IL-5의 분비를 억제하고 IgE의 양을 감소시켜 이와 관련된 염증세포의 침윤 및 증가를 억제한 것으로 사료된다. 이를 통해 Ef extract 가 천식 동물모델에서 항염증효과가 있음을 관찰하였지만 Ef extract의 구성 물질 분석 및 작용 메커니즘에 대한 추가연구를 통해 천식 치료물질로의 가능성을 규명할 것이다.

쥐의 폐에서 방사선이 Nitric Oxide (NO), Nitric Oxide Synthase (NO) 및 TGF- $\beta$의 발현에 미치는 영향 (Radiation Effect on NO, NOS and TGF-$\beta$ Expressions In Rat Lung)

  • 오영택;박광주;길훈종;하만준;전미선;강승희;박성은;장세경
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제18권4호
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    • pp.321-328
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    • 2000
  • 목적: 방사선폐렴에서 NO가 염증반응을 매개하는 물질로 보고되고 있는데, 이때 유도형의 Nitric Oxide Synthase 2(NOS2) 가 주로 Nitric Oxide (NO) 생성에 관여하는 것으로 알려져 있다. 이 NOS2의 억제조절물질로 TGF-${\beta}$가 알려져 있으며, 최근에는 NO가 증가하면 TGF-${\beta}$의 활성이 증가하고 그에 따라 NOS2가 억제되어 NO의 생성이 억제되는 간섭기전(feedback mechanism)이 보고되어 있다. In vivo 동물모델에서 방사선조사 후에 NOS2 발현 및 NO 생성의 변화를 측정하고, 그에 따라 TGF-${\beta}$가 어떻게 변하는지를 관찰하고자 본 연구를 진행하였다. 대상 및 방법: Sprague-Bawler 쥐 60마리를 마취 후 5 Gy와 20 Gy의 방사선을 우측 폐에 조사하고 대조군은 위 조사를 시행하였다. 방사선조사 후 3일, 7일, 14일, 28일, 56일에 방사선 조사군(5 Gy, 20 Gy) 각 5마리와 대조군 2마리를 희생시키고, 희생시키기 전에 우측 페와 좌측 폐의 주기관지에서 각각 폐포 세척을 시행하여 폐포 세척액을 얻었다. 폐포 세척액에서 단백질과 세포 수를 측정한 후 원심 분리하여 상층액은 NO와 TGF-${\beta}$ 단백의 량을 측정하는데, 가라않은 페포 대식세포는 TGF-${\beta}$와 NOS2 mRNA의 RT-PCR을 위한 검체로 사용하였다. 결과: 방사선조사 후 5 Gy군에서는 NO띤 mRNA가 14일 째에 우측 폐에서 발현하였고, 28일 째에는 양족 폐에서, 56일 째에는 좌측 페에서 증가하였다. TGF-${\beta}$ mRNA는 계속 발현되었으나 28일 째에 발현이 감소하는 양상이었고 56일에는 좌측 폐에서 증가하였다. 페포세척액내의 NO는 28일 째 증가하였고, TGF-beta 단백의 양이 56일 째 좌측 폐에서 증가하였다. 20 Gy 군에서는 NOS2 mRNA는 5 Gy와 마찬가지로 14일주 째에 우측 페에서 발현하여 28일주 째에 양쪽 페에서 발현하고 56일 째에 양쪽 폐에서 강하게 발현하였다. TGF-${\beta}$ mRNA는 28일 째에 우측 폐에서 56일 째에 양측 폐에서 증가하였다. 폐포 세척액 내웨 NO의 양은 28일 째에 양쪽 폐에서 증가하였고, TGF-${\beta}$ 단백의 양은 우측 폐에서 28일 째 정점을 이루고, 56일 째에 좌측 폐에 비해 유의한 증가 양상을 보여주었다. 결론 : 방사선페렴의 동물모델에서 NO, NOS2 와 TGF-${\beta}$는 선량에 따라 약간의 차이가 있었지만 14일 째 우측 폐에서의 NOS2 mRNA의 발현을 시작으로 비교적 일관된 발현 양상을 보여 주었고 그에 따라 폐포세척액 내의 NO 및 TGF-${\beta}$ 단백의 양이 변하였다. 그러나 예상과는 달리 56일 째에는 NOS2와 TGF-${\beta}$가 모두 발현하여, 좀 더 많은 개체 수를 대상으로 장기간을 통해 발현 양상을 관찰할 필요성이 있으며, 이 연구를 바탕으로 NOS2 억제제를 사용하여 TGF-${\beta}$의 발현 양상에 어떤 변화가 오는지에 대한 연구가 필요하다고 평가되었다.

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LPS로 자극된 대식세포에서의 NF-κB와 MAPK 활성 조절을 통한 참까막살(Polyopes affinis) 에탄올 추출물의 항염증 효과 (Anti-Inflammatory Effect of Ethanolic Extract from Polyopes affinis through Suppression of NF-κB and MAPK Activation in LPS-Stimulated RAW 264.7 Cells)

  • 김민지;김꽃봉우리;박선희;박소영;최현덕;최정수;장미란;임무혁;안동현
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.537-544
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    • 2017
  • 본 연구에서는 참까막살 에탄올 추출물(PAEE)의 항염증 활성을 확인하기 위하여 LPS로 자극된 RAW 264.7 세포에서의 pro-inflammatory cytokine 및 NO의 분비 생성량과 western blot으로 단백질 발현량을 측정하였다. 또한, croton oil로 유도된 귀 부종 모델을 이용하여 알아보았다. RAW 264.7 세포에서 PAEE를 $0.1{\sim}100{\mu}g/mL$ 농도로 처리 시 세포독성을 나타내지 않음을 확인하였다. 그 결과 PAEE는 pro-inflammatory cytokine(IL-6, $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$) 및 NO의 분비량을 농도 의존적으로 억제시켰으며, iNOS와 COX-2의 발현량도 감소시킴을 확인하였다. 이러한 항염증 활성결과는 $NF-{\kappa}B$와 MAPKs 전사인자의 활성 억제에 의한 것으로 확인되었다. 또한, croton oil로 유도된 귀 부종 모델에서 PAEE를 50 mg/kg body weight 처리 시 귀 부종이 prednisolone(10 mg/kg body weight)과 유사한 정도로 억제됨을 확인하였다. 귀 조직 관찰에서도 PAEE는 croton oil에 의해 증가한 진피와 경피의 두께를 감소시켰으며, 진피로 침윤된 mast cell의 수도 감소시켰다. 이 결과를 종합해 보면 참까막살 에탄올 추출물은 $NF-{\kappa}B$와 MAPKs의 활성화 억제를 통해 염증 매개 물질의 생성을 억제시켜 항염증 활성을 나타내는 것으로 확인되었다.