스트레스와 면역기능 간의 관계는 중추신경계, 신경내분비계 및 면역계 간의 의사소통 즉 상호작용에 의해 이루어지고 있다. 중추신경계와 면역계가 상호작용하는 주요 경로는 임파조직의 신경계 wiring system과 신경내분비계다. 면역계는 neuropeptide를 생성하고 이것은 면역반응을 조절한다. 정신사회적 인자와 면역기능 간의 중개자로는 뇌하수체에서 방출되는 peptide, hormone 및 자율신경계 물질이 있다. 시상하부는 내분비계, 신경계 및 면역계를 통합하는 역활을 한다. 특히 시상하부의 paraventricular nucleus가 이 일에 중추적인 역할을 담당한다. 한편 내분비계는 면역계에 의해서 휘이드백을 받는다. 뇌하수체가 면역계를 조절하는 주요 경로로는 시상하부-뇌하수체-부신-흉선축, 시상하부-뇌하수체-성선-흉선축, 송과선-시상하부-뇌하수체축 등이 시사되고 있다. 스트레스와 면역계 간에는 양 방향의 경로가 있는 것으로 가정된다. 즉 스트레스가 면역계에 영향을 미칠 뿐만 아니라 면역계가 정신사회적 기능에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 스트레스와 면역기능 간의 관계를 규명하기 위해서는 면역계, 내분비계, 자율신경계 및 뇌활동을 동시에 측정, 비교하여 이들을 통합할 필요가 있다.
실험실에서 면역세포가 종양세포를 죽일 수 있다든가 혹은 드물지만 암 환자에서 암이 자연적으로 소실되었다는 임상적 보고 그리고 AIDS 환자와 같은 면역계의 장애를 가진 환자에서 Kaposi 육종, 특정 형태의 림프종이 더 잘 생긴다는 것 등으로 미루어 보면 동물이나 인간에 발생하는 암에 대해 어느 정도의 면역반응이 일어나는 것은 분명하다. 인체는 규칙적으로 암세포를 생산하지만 면역계에 의해 제거되는 것으로 추측된다. 그러나 아직도 면역계가 어떻게 암을 억제하는지 그리고 면역계가 암발생을 억제하는데 왜 실패하는지에 대해서는 정확히 모르고 있다. 이러한 의문점들은 앞으로 종양 면역학이 규명해야 할 과제이다.
생명체의 면역계는 외부에서 침입해 세포나 장기에 피해를 주는 물질인 항원을 스스로 자기세포와 구분해 인식하고 제거하는 기능을 가지고 있다. 이러한 면역계의 특징 중의 하나는 항원과 구별되는 자기 세포의 확실한 인식을 가지고 구분하는 자기/비자기(self/non-self) 인식방법이다. 이러한 기능을 가장 잘 보여주는 면역 T세포 중의 하나인 세포독성 T세포(T-cytotoxic Cell)는 자기세포를 인식하는 부분과 항원으로 인식하는 부분으로 구성되어 항원에 의해 감염된 자기세포를 찾아 제거하는 역할을 한다. 본 논문에서는 생명체의 면역계에서 중요한 역할을 하는 세포독성 T세포의 생성중의 자기인식 과정의 하나인 Positive Selection을 모델링하여 자기-인식 알고리즘 구현하였다. 구현한 알고리즘을 자기 공간의 국소변경과 블록변경에 대한 자기인식률을 통해 알고리즘의 유효성을 검증하며 응용 시스템으로 지문 인식에 적용하였다.
최근 컴퓨터의 사용이 보편화되면서 악의적 사용자에 의해 발생하는 컴퓨터 바이러스와 해킹에 의한 피해가 급속히 증가하고 있다. 남의 컴퓨터에 침입하는 해킹이나 데이터를 파괴하는 컴퓨터 바이러스에 의한 피해를 막기 위해 최근에 생명체의 면역시스템의 특징을 이용해 인공면역계를 구성해 시스템 침입탐지와 바이러스 탐지 및 치료에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 생체 면역계는 외부에서 침입해 세포나 장기에 피해를 주는 물질인 항원을 스스로 자기세포와 구분해 인식, 제거하는 기능이 있다. 이러한 면역계의 특징인 항원을 인식하는 기능은 자기세포의 확실한 인식을 가지고 있는 상태에서 다른 물질을 구분하는 자기/비자기(self/non-self) 인식방법으로 볼 수 있다. 본 논문에서는 생체 면역계에서 세포독성 T세포의 생성과정의 하나인 Positive Selection을 모델링하여 침입에 의한 데이터 변경과 바이러스에 의한 데이터 감염 등을 탐지할 때 가장 중요한 요소인 자기-인식 알고리즘을 구현하였다. 제안한 알고리즘은 큰 파일에서의 Detection을 구성하기 용이한 점을 가지며 극소변경과 블록변경에 대한 자기인식률을 통해 알고리즘을 유효성을 검증한다.
지문은 종생불변성, 만인부동성, 그리고 사용상의 편리함 때문에 신원인증을 위한 생체인식에 많이 사용되고 있다. 최근에는 기하학구조에 기반한 특이점 매칭방식이 제안되어 인식성능이 매우 높고 잡음에 강한 특성이 있으나 매칭 회수가 많아 인식속도가 느린 단점이 있다. 따라서 기존의 방식은 소수의 지문에 대한 1:다 매칭이나 1:1매칭에 주로 사용된다. 본 논문에서는 기존의 문제점들을 개선하기 위하여 생체 면역계의 자기-비자기 인식 능력에 주목하였다. 생체 면역계는 자기-비자기의 구별 능력을 바탕으로 바이러스나병원균 등의 낮선 외부침입자로부터 자신을 보호하고 침입자를 식별, 제거하는 시스템이다. 본 논문에서는 생체 면역계를 이루는 면역세포 중의 하나인 세포독성 T세포의 생성과정에서 자기, 비자기를 구별하기 위한 MHC 인식부를 형성하는 과정에 착안한 빠르고 신뢰성 있는 지문 인식 알고리즘을 제안한다. 제안한 방식은 지문에 존재하는 특이점(minutiae)인식을 통해 1단계로 global 패턴을 생성하고 2단계로 기하학적인 구조를 만들며, 인식시 global 패턴을 인식한 MHC 인식부에 대해서만 2차 local 매칭을 수행함으로써 매칭 속도가 매우 빠르며 지문의 비틀림이나 회전 등에 대하여 강인하게 인식된다.
홍삼의 6주간의 복강투여가 생체 내 면역계에 미치는 영향을 알아보기 위하여 면역계를 구성하는 주요 장기인 비장과 흉선의 무게변화와 성숙된 B세포와 T세포가 많이 분포되어 있는 비장세포를 배양하여 mitogen에 대한 비장세포의 세포증식능력을 연구하였다. 또한, 생체내 투여되는 홍삼이 면역반응의 매개역할을 하는 분비성 사이토카인의 조절 양상을 확인하기 위하여 생쥐의 혈청에서 분리한 사이토카인의 생성변화를 측정하였다. 연구결과 홍삼의 투여는 비장과 흉선의 무게를 증가시켰고, 비장세포내의 B세포와 T세포의 증식능력에도 유의적인 효과를 나타내었다. 혈청 내 분비된 T세포, B세포 및 대식세포가 분비하는 사이토카인의 농도변화에서도 홍삼 투여군은 면역계를 활성화시키는 IFN-${\gamma}$, TNF-${\alpha}$, IL-2, IL-6 및 IL-12의 분비량을 모두 증가시켰으며, 면역억제성 사이토카인으로 알려진 IL-10의 분비변화에는 영향을 미치지 않았다. 이와 같은 결과는 홍삼의 투여가 면역 반응계 전반을 조절하는 사이토카인의 생성에 영향을 미치며 모두 면역계를 활성화시키는 방향으로 작용시키는 것을 의미한다. 특히, 흉선과 비장의 무게지수가 증가되었다는 것은 세포증식 등의 변화에 영향을 미침으로써 면역계를 활성화시키는 것으로 생각되며, 특히 흉선의 무게 증가와 ConA에 대한 T세포 증식능력의 유의성 변화 및 T세포가 분비하는 IL-2, IFN-${\gamma}$ 등의 사이토카인의 증가는 홍삼의 생체 내 투여가 T세포의 활성화에 크게 영향을 미치는 것으로 사료된다.
최근 컴퓨터의 사용이 보편화되면서 악의적 사용자에 의해 발생하는 컴퓨터 바이러스와 해킹에 의한 피해가 급속히 증가하고 있다. 남의 컴퓨터에 침입하는 해킹이나 데이터를 파괴하는 컴퓨터 바이러스에 의한 피해를 막기 위해 최근에 생명체의 면역시스템의 특징을 이용해 인공면역계를 구성해 시스템 침입탐지와 바이러스 탐지 및 치료에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 생체 면역계는 외부에서 침입해 세포나 장기에 피해를 주는 물질인 항원을 스스로 자기세포와 구분해 인식.제거하는 기능이 있다. 이러한 면역계의 특징인 항원을 인식하는 기능은 자기세포의 확실한 인식을 가지고 있는 상태에서 다른 물질을 구분하는 자기.비자기 인식방법으로 똘 수 있다. 본 논문에서는 생체 면역계에서 세포독성 T세포의 생성과정의 하나인 Negative 및 Positive Selection을 모델링하여 침입에 의한 데이터 변경과 바이러스에 의한 데이터 감염 등을 탐지할 때 가장 중요한 요소인 자기 인식 알고리즘을 구현한다. 제안한 알고리즘은 큰 파일에서의 Detection을 구성하기 용이한 점을 가지며 국소(cell)변경과 블록(string)변경에 대한 자기인식률을 통해 알고리즘의 유효성을 검증한다.
외부 환경에 대한 장벽으로서 피부기능의 고전적인 개념은 중요한 신진대사와 면역학적 작용이 일어나는 것을 인식함으로써 확장 되었다. 피부의 면역학적 역할은 면역적 상해의 단순한 표적 이라는 것에서 피부와 연관된 피부와 면역반응의 개시와 조절에서 활발한 역할을 수행하는 것으로 확대되었다. 본 총설은 면역계의 토대가 되는 중요한 기작을 알아보고자 한다. 또한 Langerhans cells와 keratinocytes 뿐만아니라 항산화제, 자와선, 지방산 등이 피부 노화에 미치는 영향에 대해 알아보고자 한다.
우리가 흔히 사용하고 있는 NRC는 가장 이상적인 관리상태에서 건강한 닭들을 기준으로 정해졌기 때문에 실제 상황에서는 조정적용이 필요하다. 면역계의 발달과 관련된 영양소들은 특히 신경을 써야 하는데, 탄수화물, 지방, 단백질과 같은 macro nutrient 나 비타민, 광물질, 필수아미노산과 같은 micro nutrient대부분의 영양소들은 면역 반응에 밀접한 영향을 주게된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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