최근에 소의 밀집사육, 빈번한 이동, 인건비상승에 따른 관리인력 부족 등으로 인해 과거에 비해 각종 질병의 발생이 증가되고 있으며 그중에서도 전염성 질병의 발생이 증가하고 있다. 또한 빠른 우군교체에 따라 과거에 비해 소들의 질병발생형태가 많이 변하고 있다. 소의 질병중 특히 바이러스성 질병은 근본적인 치료약제가 없기 때문에 한번 발생하면 빠르게 다른 지역으로 전파되는 경향이 있으며 소의 생산성저하를 야기시키는 가장 큰 원인이 되고 있다. 이러한 소의 바이러스성 질병은 IBR, BVD, PI-3감염증 등의 호흡기 질병, rotavirus, coronavirus감염증과 같은 소화기 질병 그리고 모기매개 바이러스에 의한 질병으로 크게 분류 할 수 있다. 특히 최근들어 모기매개 바이러스성 질병이 크게 문제시 되고 있으며 이들 질병으로 소 아까바네병, 츄잔병, 유행열, 이바라기병이 있다. 수의과학연구소에서는 매년 모기출현 전에 전국의 소 3,000두를 대상으로 모기매개질병에 대한 방어항체분포조사를 실시하고 있으며 그 결과를 이용하여 농촌진흥청에서는 금년 5월 소의 모기매개성 전염병의 발생주의보를 발령한 바 있다. 이같이 금년에도 발생이 예상되는 소 모기매개 바이러스성 질병의 예방과 대책에 대해 기술하고자 한다.
거의 모든 국가에서 생산된 씨감자는 감자바이러스 이병율을 검사해서 합격품만을 농민에 분배하고 있다. 우리나라는 딴 씨감자 생산국과는 사정이 달라 고령지에서 씨감자를 생산하고 있는 관계로 감자밭의 필수는 전국적으로 막대한 수에 달한다. 우리나라에서의 감자바이러스 김정은 원원종에 한하고 있으나 농민에 분배되는 씨감자도 바이러스 검정을해서 합격품만을 나누어주어야 국가의 체면이 서겠다. 그러나 현재의 시설로는 이를 감당 할 수 없어 이에 대치 될 만한 실제적 방법의 하나로 매개진딧물 밀도와 감자바이러스 이병율간의 상관관계를 밝혀 번잡한 바이러스 검정법 대신 매개진딧물의 공중밀도를 조사하여 해지점의 감자바이러스 이병율을 추산 할 목적으로 본 시험에 착수하였다. 본 보고에서는 진딧물조사 결과만을 발표하고 18개소에서 행한 포장시험결과는 1970년에 행할 바이러스 검정을 마치면 종합결과를 발표 할 예정이다. 표 1에서와 같이 서해안, 내륙, 및 대관령에서의 매개진딧물과 일반진딧물의 수는 각각 8/31, 179/680 및 50/237이었으며 필자가 행한 1967, 1968년의 조사성적을 뒷받침하는 결과를 얻었다. 이에 필자는 씨감자 부족량 약 60,000톤의 조속한 충족을 위해 씨감자의 증식 단계에서는 서해안 일모작 답을 환용 할 것을 다시 한번 강조하는 바이다.
무우의 바이러스 이병율과 매개진딧물 비래밀도간의 상관관계를 조사하고자 전주지방에 무(Raphanus sativus L. var. Chungsu gungjung)를 파종하고 1982년 4월부터 11월 사이에 실시하였다. 진딧물 비래밀도는 황색수반으로 채집하고, 바이러스 이병율은 병징을 육안으로 조사하였다. 전주지방의 진딧물 비래밀도는 5월 하순과 10월 중순에 최성기를 나타냈으며 매개진딧물의 비래분포도 같은 경향이었다. 무우의 바이러스병 매개진딧물은 복숭아혹진딧물 (Myzus perticae), 무우테두리 진딧물(Lipaphis erysimi), 목화진딘들(Aphis gossypii), 양배추가루진딧물(Brevicoryne brassicae)이 채집되었고, 전체진딧물 대 매개진딧물의 비율은 $62.82\%(39.260/62.499)$이었다. 매개진딧물중 복숭아혹진딧물이 $82.53\%(32.401/39.260)$로서 우점종으로 나타났다. 춘계의 바이러스 이병율은 급상승하며 높은데 비하여 추계의 바이러스 이병율은 완만하면서 낮았다. 매개진딧물의 밀도상승과 바이러스 이병율간의 상관관계는 춘계는 $r=0.7414^*(\hat{Y}=8.1444+0.0551X)$, 추계는 $r=0.9117^{**}(\hat{Y}=10.2590+0.463X)$로서 고도의 유의성이 인정되었다. 또 매개진딧물의 비래와 바이러스 병징발현간에는 약 15일의 기간이 소요되는 것으로 나타났다. 바이러스병의 이병주 보존구가 이병주 제거구보다 발병율이 높게 나타났다.
충주팥의 전년산 바이러스 나병주로부터 얻은 종자가 차대 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 관행재배와 바이러스 매개충인 진딧물을 서단한 강실재배와 비교하고 감염된 바이러스의 형태를 관찰한 결과는 다음과 같다. 1. 매개충을 서단했던 강실재배에서는 전년도 나병주로부터 얻은 종자도 바이러스 감염증상을 발견할 수 없었으나 관행재배에서는 생육이 진전됨에 따라서 건전개체나 나병개체로부터 얻은 종자 공히 바이러스가 심하게 나타났다. 2. 관행재배에서는 바이러스 감염으로 인하여 생육이 부진하였으나 강실재배에서 는 심하게 나병된 개체에서 얻은 종자도 건전개체에서 얻은 종자와 같이 나병 주를 발견할 수 없었고 다소 도장되었으나 전반적으로 생육 및 수량성이 양호하였다. 3. 바이러스 감염이 없었던 강실재배는 관행재배에 비하여 협수, 분기수가 많았고 백립중도 무거웠으며 수량도 10a당 202kg으로서 210% 증수되었다. 4. 바이러스에 나염된 모자이크 증상의 엽조직을 50,000배의 전자현미경으로 검경한 결과 사상 모양의 바이러스 입자가 관찰되었다.
호흡기 바이러스 감염은 모든 연령층의 천식에 상당한 영향을 미치는 데 영아에서 RSV는 천명을 야기하고 대부분 일시적이나 재발성 일수도 있다. 어릴 때 바이러스 감염은 면역체계 형성에 영향를 미쳐 알러지와 천식의 위험을 완하할 수있다고 한다. 또한 소아와 성인 천식에서 RV같은 감기 바이러스는 천식의 급성 증상을 유발한다. 호흡기 바이러스 감염에 대한 면역반응이, 기관지로 부터 바이러스 제거 기능외에 기도수축과 호흡기 증상에 관여한다고 한다. 이러한 변화가 일어나는 기전은 호흡기 바이러스가 proinflammatory 사이토카인과 매개체 생성을 유도하는 능력과 연관성이 있는 것 같고 이들이 상하기도 호흡기 증상 및 기도반응 변화에 관여하는 것으로 생각된다. 호흡기 바이러스 감염에 대한 면역반응을 요약하면 바이러스 감염으로 상피세포, 내피세포, 과립백혈구가 활성화되며, 상피세포는 사이토카인, 키모카인, 매개체들을 분비하여 항 면역 반응를 주도하다. 이와 같은 상피세포와 다른 기관지 세포들의 조기 활성화로 내피 세포에 유착분자 표현을 증가시켜 백혈구 동원 증가 및 혈관 투과성을 증가시켜 부종과 분비물을 증가시킨다. 바이러스 또는 바이러스 유발 사이토카인에 의해 활성화된 과립 백혈구, 대식세포, T세포들도 기도염증 증가, 기도폐쇄를 야기하고 기도반응을 증가시킨다. 세포독성 임파구에 의한 바이러스 감염세포의 분해, TGF-$\beta$ IL-10 같은 사이토카인에 의해 부분적으로 염증억제, 기도 remoldeling에 의한 기도구조의 재생등이 바이러스 감염후 기관지 기능의 지속적 변화를 결정한다. 끝으로 천식환자에서 RV 감염의 병인에 관한 기본적 문제는 RV감염이 정상인에서는 경한 증상을 나타내는 데 천식환자에서는 왜 심한 임상증상을 나타내는지 아직 완전히 밝혀지지 않았다. 항 바이러스에 대한 면역반응이 천식환자에서 손상되었는지 또는 천식환자에서 RV감염에 의한 중증의 임상증상은 어떤 다른 세포가 관여하는지? 이들에 대한 답은 기도염증이 천식에서 어떻게 조절되는지 또한 바이러스 감염에 의한 악화된 증상을 어떻게 치료할 것인가에 대한 방향을 제시해줄 것이다.
한국 및 일본을 포함한 동아시아 지역에 벡터 매개성 바이러스에 의한 소 질병으로 인하여 경제적 손실이 몇년을 주기로 극심하게 나타나고 있다. 그러나 본 질병의 정확한 역학에 대하여는 아직까지 확실한 연구가 되어 있지 않은 상태이다. 본 연구에서는 벡터 매개성 질병에 대한 역학을 좀더 명확하게 밝히기 위하여, 일본 열도중 가장 멀리 떨어져 있으며, 아열대 지역에 속하는 오끼나와 섬에서 사육되고 있으면서 백신접종을 받지 않은 소(Japanese black cattle)를 대상으로 하여 1988년도부터 1992년도에 걸쳐 벡터 매개성 바이러스군에 대한 중화항체가를 측정하고 분석하였다. 소의 유행성 바이러스(bovine ephemeral virus)에 대한 항체 양성율은 연도 및 계절별로 크게 변화를 보였고, Ibaraki virus에 대한 항체양성율은 그 어느 다른 계절보다도 5월에 높은 항체가를 보였으며, Akabane virus에 대한 항체 양성율은 이바라키 바이러스에 대한 항체 양성율과 유사한 수준으로 나타났다. 한편 Chuzan virus에 대한 항체양성율은 계절적인 변화가 심하지 않은 것으로 나타났다.
1963년부터 중부지방에 큰 피해를 주고 있는 맥류의 바이러스병을 동정하기 위하여 전자현미경에 의한 바이러스입자 관찰과 매개충을 이용한 전염시험 및 기주범위조사를 한 결과 정상입자의 평균 크기는 길이가 300-370nm였고 폭이 57-60nm였다. 매개충은 애멸구 Laodelphax striatellus(Fallen)로서 충체내 잠복기간은 7-19일이였고 대부분 10일간이었다. Host range는 보리, 옥수수, 밀, Rye맥, 구리 등으로 옥수수외의 기주식물들은 포장에서도 발병이 되고 있다. 그러므로 중부지방에서 발생되고 있는 맥류 바이러스병은 대부분이 북지모자익바이러스병으로 매년 $10\%$내외의 감염율을 보여주고 있으며 춘파맥에서는$100\%$ 감염 될 때도 있다.
뎅기 바이러스는 전 세계적으로 빠르게 확산되고 있는 모기 매개 바이러스이다. 현재까지 4가지의 혈청형이 알려져 있는 뎅기 바이러스는 뎅기열, 뎅기 출혈열과 뎅기 쇼크증후군 등을 유발한다. 현재 뎅기 바이러스가 전 세계적으로 확산되고 있음에도 불구하고 확실한 치료제나 백신이 없기 때문에 초기 진단이 매우 중요하다. 아열대기후로 진입하는 우리나라에서도 흰줄숲모기가 자주 발견되기 때문에 이 질병으로부터 결코 자유롭지가 않다. 바이러스 감염을 진단하기 위한 진단키트를 개발하기 위해서는 타깃 유전자 부위 선정이 매우 중요하기 때문에 본 연구에서는 먼저 생명정보학을 기반으로 뎅기 바이러스만을 특이적으로 검출할 수 있는 항월결정부위를 예측하고 진단키트에 적용하고자 하였다. 4가지 유형의 뎅기 바이러스 유전자들을 찾고, ProtScale Tool 프로그램으로 친수성(hydrophilicity), 접근성(acc -essibility), 유연성(flexibility), 회전(${\beta}-turns$) 등의 특성을 분석하여 항원결정부위를 선정하였다. 이 항원결정부위를 이용하여 단일클론항체를 제작하였으며 향후 진단키트로의 적용 가능성을 확인하였다.
플라비바이러스(Flavivirus)는 모기와 같은 곤충을 매개로 하여 인체에 감염된다고 잘 알려져 있다. 그 대표적인 예로 지카 바이러스(Zika virus), 뎅기 바이러스(Dengue virus), 황열 바이러스(Yellow fever virus), 일본 뇌염 바이러스(Japanese encephalitis virus) 등을 들 수 있다. 본 연구에서는 생물정보학을 기반으로 인체 감염 주요 플라비바이러스인 지카 바이러스, 뎅기 바이러스. 황열 바이러스, 일본 뇌염 바이러스의 총 4종류 플라비바이러스에 공통적으로 적용 가능한 펩타이드 백신 후보를 제시하고자 한다. 먼저 UniProt (The Universal Protein Resource)의 유전자 서열정보를 이용하여 4종류의 바이러스가 가진 단백질 중 백신으로써 적합한 단백질을 선정하였다. 선정된 단백질의 아미노산 서열정보를 바탕으로 IEDB (Immune Epitope Database And Analysis Resource)를 활용한 에피토프(epitope) 분석을 통해 에피토프로 작용하는 4 종류 바이러스의 공통적인 서열을 도출하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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