40두 규모의 농장에서 사육된 홀스타인 종, 4개월령의 수컷 송아지에서 거세 후 고열, 식욕부진, 기침 등의 증상과 함께 전신 체표 림프절의 종대가 관찰되어 백혈병으로 잠정진단 하고 도태를 권유하였으나 축주가 치료를 원해 항생제와 해열제 및 기타 대증요법을 실시한 후 치료반응이 없어 폐사하여 부검을 실시하였다. 혈액 검사상 이상핵과 다형핵을 가진 다수의 림프구 및 백혈구, 호중구, 림프구 및 단핵구의 증가가 관찰되었다. 또한 백혈병 바이러스에 대한 분리 및 PCR 검사는 음성이었다. 부검 소견으로 체표 림프절, 슬관절 부위 및 비장과 간의 종대가 관찰되었으며 비장 중심에 12x11 cm의 종괴와 폐의 전엽부 유착 및 폐문, 종격동 림프절의 심한 종대가 관찰되었다. 견갑전 림프절을 비롯하여 대퇴골 전, 서혜, 폐문, 이하림프절 등 전신 림프절의 종대 및 소성의 연한 황색의 매끄러운 절단면을 보였다. 전지 관절의 종대와 관절강 내부는 증가된 농성 활액을 보였으며 고관절 강 내에 농성 활액의 증가와 공기 노출 후 젤리양 응고를 보였다. 심장은 장액성 위축과 함께 섬외막성 점상출혈이 나타났다. 병리조직학적 소견으로 비장은 지주 주변에 미성숙형의 세포들의 침윤이 보이며 유사분열상이 다수 관찰되었고 백색 수질에도 유사분열상의 증가와 함께 림프아구성 세포들이 다수 나타났다. 이들 주요한 비정상 세포들은 다형성의 큰 핵을 가진 다양한 림프아구의 형태를 지녔으며 핵내 공포가 인정되었다. 비장의 종괴 주변에는 증식된 섬유조직으로 둘러싸여 있었으며 미세농양 형성되어 있고, 일부 석회화가 진행된 부위도 있었다. 간소엽성 중심성 울혈과 가벼운 간세포내 지방침윤, 혈관 내 림프아구 형태의 세포와 소수의 호중구가 관찰되었다. 간삼조 주변에는 가볍거나 중등도의 단핵세포의 침윤이 미만성으로 관찰되었다. 폐에서는 중등도의 기관지 폐렴과 함께 일부는 무기폐가 관찰되었으며 폐포강과 세기관지내에는 염증성 삼출물이 다량 들어 있었다. 다병소성 미세농양과 함께 괴사가 있었고 실질의 섬유화가 진행되어 있었다. 또한 중등도의 간질성 신장염과 림프절은 지주 주변에 간극 내 비정상 림프구 세포의 형태는 비장의 그것과 유사하였으며 적수와 백수의 구이 힘들며 림프소절이 증가되어 있었다. 한 시야에서 유사분열상이 6-8 개로 그 지수가 매우 높으며 이와 더불어 큰 림프구가 전반에 걸쳐 침윤되어 있었다. 주변부 동(sinus)에는 많은 물질들이 침윤되어 있으며 렴프소절내 미만성의 성상현상이 관찰되었다. 회장은 파이어판내 심한 림프구 소실이 나타났다. 이상의 소견을 바탕으로 본 증례는 산재성 송아지 백혈병으로 진단되었다
폐흡충(Paragonimus westermani) 피낭유충을 마우스에 감염시킨 후 in vitro상에서 비장 림프구에 폐흡충 항원, phytohemagglutinin(PHA) 및 혈청 첨가시 림프구 아세포화 반응을 관찰하였다. PHA로 자극시킨 감염 마우스의 비장 림프구는 비감염군에 비해 감염 1 주 후에 평균 53.6%의 유의한 증식 억제를 관찰하였고, 폐흡충 성충항원으로 자극시킨 경우 감염 마우스의 비장 림프구의 증식은 감염 1 주 후부터 6 주까지 비감염군에 비해 중가되었으며 특히 감염 1 주와 4 주 후에는 각각 평균 200.9% 및 280.2%의 유의한 수준으로 증가되었다. 또한 피낭유충 항원으로 감염 마우스의 비장 림프구를 자극시에도 비감염군의 림프구의 증식에 비해 전반적으로 증가되었으며 특히 감염 4 주 째에는 평균 180.5%의 유의한 수준으로 증가하였다. 폐홉충에 감염된 마우스의 감염 4 주 째 혈청을 PHA로 자극시킨 비감염 마우스 비장 림프구에 첨가하였을 때 유의한 수준의 증식의 억제를 관찰하였다. 이러한 결과들로 보아 폐흡충 감염 마우스에서 림프구가 세포 매개성 면역에 관여하며 감염 혈청이 PHA에 대한 T 림프구의 증식을 억제함을 알 수 있었다.
톡소포자충의 숙주-기생충 상호관계 연구의 일환으로 마우스 비장에서 분리한 T 림프구. B 림프 구 및 과립구(대부분 호중구로 구성)에 톡소포자층의 tachyzoites를 감염시킨 후 감염된 림프구와 호중구의 미세형태 변화를 관찰하는 한편 각 세포의 충체 감염에 대한 감수성을 동위원소 흡수시 험법을 이용하여 정량화하였다. 충체는 병원성이 강한 RH 주를 샤용하였고 각 세포는 BALB/c와 CBA 마우스의 비장에서 분리하여 사용하였다. 감염 후 24시간에 관찰한 결과, T 림프구, B 림프 구 및 호중구는 마우스 주에 상관없이 세포질 내에 tachyzoites가 한 개, 두 개 또는 7-8개까지 관찰되었다. 감염된 T 림프구는 충체 주변에 형성죈 parasitophorous vacuole로 인해 핵이 한 쪽으로 밀리며. 미토콘드리아의 수가 증가하였다 감염된 B 림프구는 조내형질세망(RER)이 대조군에 비해 발달하지 않았으며 감염된 호중구는 과립의 수가 현저히 감소하였다 림프구와 호중구의 톡소포자충 감염에 대한 감수성을 3H-uracil 흡수량으로 정량화한 결과. 마우스 주에 따른 차이는 없었고 모든 종류의 세포 내에서 충체가 활발히 증식함이 확인되었다. 이상의 결과로 볼 때, BALB/c와 CBA 마우스의 비장 T 림프구, B 림프구 및 호중구는 모두 톡소포자충의 tachyzoites 감염에 대해 감수성이 높음을 알 수 있었고, 감염된 면역세포는 그 기능이 저하될 것으로 추측된다.
비태인이 산란계의 면역 반응에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위하여 in vitro와 in vivo 시험을 시행하였다. 처리구당 18수씩 총 72수를 공시하였고, 비태인 0, 300, 600, 1,200 ppm 수준으로 산란계 사료에 첨가 급여하였다. 시험결과, in vitro 시험에서 비장 림프구 증식은 비태인 만을 처리하였을 때에는 증식 반응은 일어나지 않았으나 Con A와 PWM을 처리하였을 때 증식 반응은 현저하게 증가하였다. 또한 Con A만을 처리했을 때보다 Con A와 비태인을 동시에 처리했을 때 반응성이 현저하게 증가하였다. 그러나 PWM과 비태인을 동시에 처리했을 때는 PWM만을 처리했을 때와 비교해서 차이를 보이지 않았다. 사료에 비태인을 첨가 급여한 in vivo시험에서 Con A의 자극에 대한 비장 림프구 증식반응은 비태인의 첨가 수준에 따라 증가하는 경향을 보였으나 1,200 ppm 급여구에서는 대조구에 비하여 감소하는 경향을 보였다. 이러한 경향은 Con A와 함께 비태인(0.1 mM)을 처리했을 때도 동일하게 나타났다. PWM의 자극에 대한 반응은 Con A에 비하여 약하게 나타났으며 비태인 급여 수준에 따른 차이도 적게 나타났다. 비태인을 급여한 산란계 비장의 무게에서 처리구간에 통계적인 차이는 없었다. 비태인 첨가구는 대조구에 비하여 전체적으로 증가하는 경향을 보였고, 비태인 300 ppm 첨가구가 가장 높은 수치를 나타내었다. 비태인을 수준별로 급여하여 SRBC 항체가를 조사한 결과에서도 처리구간 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 따라서 본 시험의 결과, 비태인의 처리는 in vivo 상에서 Con A로 비장 림프구의 증식을 유도한 경우 유의하게 비장 림프구의 증식을 증가시켰다.
비유중기, 건유초기 및 임신말기의 C3H/HeN 마우스의 비장, 장간막림프절, 말초림프절(액와, 상완 및 샅림프절)유래 림프구에서 생산되는 lymphokine의 양을 비교하였다. 비장에서의 IL-2 생산양은 임신말기와 비유중기에 낮았지만, IL-4, IL-6와 $IFN_{\gamma}$의 생산양은 임신말기와 건유초기에 높았다. 말초림프절에서의 IL-4, IL-6 및 $IFN_{\gamma}$ 생산양은 임신말기와 건유초기에 높았지만, IL-2의 생산양은 임신말기, 비유중기 및 건유초기에 각각 감소하였다. 장간막림프절에서의 IL-4 생산양은 임신말기와 비유중기에 각각 증가하였으나, IL-2의 생산양은 임신말기에 감소하였다. 이와같이 전반적으로 건유초기와 임신말기에 IL-2의 생산양은 낮지만, IL-4, IL-6와 $IFN_{\gamma}$의 생산양이 높은 결과는 이 시기에 유방염의 발생비율이 높은 것과 연관성이 있는 것으로 추정된다.
폐흡충 피낭유충을 BALB/c 마우스에 경구 감염시킨 후 마우스를 시기별(3일, 1주, 2주, 3주, 4주, 5주, 7주, 9주, 13주 및 23주)로 희생시켜 말초혈액내 호산구수와 혈청내 IgE 항체가를 측정하는 한편 비장 림프구를 분리하여 림프구 아군(helper T, cytotoxic / suppressor T, pan T)에 대한 단세포군 항체를 결합시켜 EPICS C fluorocytometer로 분석하였다. 폐흡충에 대한 혈청내 총 IgE 항체가는 감염 3주부터 증가되어 감염 4주에 높게 증가되었으며 13주 이후 23주까지 높은 항체가가 유지되었다. 말초혈액내 호산구수는 감염 2주 부터 증가되어 감염 9주에 $664.1/\textrm{mm}^3$으로 가장 증가 되었으며 그 이후에는 감소하여 23주에는 정상보다 약간 증가되었다. 폐흡충을 감염시키고 감염 3일, 1주, 2주, 3주, 4주, 7주 및 23주에 T 림프구 아군을 분석한 결과 L3T4 helper T 림프구와 Lyt-2 cytotoxic / suppressor T 림프구의 비율은 감염 군에서 감염 초기에 대조군에 비해 약간 감소된 경향을 보였으나 대조군과 유의한 차이를 보이지 않았다. Thy 1.2 pan T 림프구의 비율은 감염 2주와 4주에 대조군에 비해 유의하게 감소되었고(P<0.05) 7주 이후에는 대조군과 비슷하였다. 이러한 결과들로 보아 마우스의 폐흡충감염에서 특이 항원이나 마이토젠의 자극이 없이는 비장킬프구의 아군분포에 큰 변화가 없는 것으로 생각된다. 생각된다.
사람의 말초혈액림프구와 C57BL/6마우스의 비장림프구를 사용하여 시험관내에서 감마선을 조사하고 배양하여 세포질분열 차단 림프구내에 형성되는 미소핵의 빈도를 측정하였다. 미소핵 발생빈도는 방사선조사 선량에 비례하여 증가하였으며 linen-quadratic 곡선식에 적용하여, 세포 당 0.2개의 미소핵이 유도되는 방사선량을 산출하면 사람의 말초혈액 림프구에 비하여 마우스 비장림프구에서 1.67배 민감하였다. 미소핵시험방법을 이용하여, 사람의 말초혈액 림프구에 대한 인삼의 방사선 방호효과를 시험관내 시험으로, 마우스의 미장림프구에 대한 효과를 생체내 시험으로 검정하였다. 사람림프구에 있어서 방사선(3Gy)에 의해 유도되는 미소핵의 수는 방사선조사 전 및 후 투여군에서 공히 감소하였으며(p<0.01), 마우스를 사용한 생체시험에서도 림프구의 미소핵 발생빈도는 낮게 관찰되었다(p<0.025). 이상의 결과에서 인삼은 인체에서도 방사선에 의한 세포장해를 감소시킬 가능성을 나타냈다.
밀 배아에서 제조된 arabinoxylan(A1: low MW, A2: medium MW, A3, high MW)의 면역세포 활성화 작용을 invitro에서 마우스 비장 림프구와 복강 대식세포를 대상으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 밀 arabinoxylan으로 처리된 마우스 비장 림프구의 생존능을 살펴보았을 때 50, $100\;{\mu}g/mL$ 농도에서 A3이 비장 림프구의 생존을 증가시켰고 비장 림프구에 $10\;{\mu}g/mL$ LPS를 첨가하여 활성화된 상태에서 $20\;{\mu}g/mL$ arabinoxylan을 처리한 결과 A1과 A3이 대조군에 비해 비장 림프구의 생존을 유의적으로 증가시켰다(p<0.05). 마우스 복강 대식세포의 생존율 관찰한 결과 $10{\sim}100\;{\mu}g/mL$ 농도에서 A1과 A3은 대식세포의 생존을 유의적으로 증가시켰다(p<0.05). 대식세포의 암세포 살해능을 살펴보았을 때 $5\;{\mu}g/mL$ 농도의 A3이 암세포독성을 유의적으로 증가시켰으며, phagocytic index를 측정한 결과 arabinoxylan을 $20\;{\mu}g/mL$ 농도로 처리했을 때, 대조군에 비하여 유의적인 증가 효과를 나타내어 밀 arabinoxylan이 대식세포의 식세포 작용을 증가시킴을 알 수 있었다(p<0.05). 또한 arabinoxylan은 대식세포의 lysosomal phosphatase와 myeloperoxidase 활성을 유의적으로 증가시켰으며(p<0.05) NO 생성을 감소시키는 경향을 나타내었다. 대식세포에서 분비되는 $H_2O_2$의 양을 측정한 결과, arabinoxylan은 유의적인 $H_2O_2$ 생성 증가를 나타내었고(p<0.05), NBT 환원법으로 대식세포의 $O_2$ 생성 지표를 측정하였을 때, arabinoxylan은 유의적으로 대식세포의 NBT 환원을 증가시켰다(p<0.05). 이상의 결과로 미루어 볼 때, 밀 arabinoxylan의 면역세포 활성화 효과는 대식세포에서 분비되는 lysosomal enzyme 및 반응성산소종(ROI)의 생성과 밀접한 관련이 있는 것으로 생각된다.
본 연구는 돈태반 효소 가수분해물의 면역증진 효과를 확인하고자 Cy를 이용한 면역 저하 모델에서 농도별 돈태반 효소 가수분해물을 투여한 실험군의 주간 체중과 조직 중량, 혈중 면역세포(백혈구, 과립구, 림프구, 중간구) 함량, 혈중 cytokine 및 immunoglobulin 함량, 자연살해세포 활성, 비장 조직 분석을 수행하였다. 체중은 대조군과 비교하여 돈태반 효소 가수분해물을 투여한 실험군 중 중농도 투여군(1.03 mg/kg BW, total nitrogen)과 고농도 투여군(2.07 mg/kg BW, total nitrogen)에서 다소 증가하는 경향을 보였고, 조직 중량은 돈태반 효소 가수분해물을 투여한 실험군이 Cy만을 단독 투여한 대조군에 비해 다소 높았으며, 이 중 고농도 투여군은 비장과 흉선 조직 중량 모두에서 대조군보다 유의적으로 높게 조사되었다. 각 실험군별 비장 조직을 이용한 자연살해세포 활성 분석 결과 정상군에 비해 대조군은 유의하게 감소하였으나 돈태반 효소 가수분해물을 고농도로 투여한 실험군과 양성대조군은 대조군에 비해 증가하는 경향을 보여 정상군과 유사한 수준을 보였다. 일반 혈액학적 분석(CBC analysis)에서 돈태반 효소 가수분해물을 투여한 실험군은 대조군에 비해 백혈구와 과립구, 림프구 및 중간구에서 모두 높은 함량을 보이는 것으로 나타났는데, 특히 고농도 투여군은 백혈구의 경우 양성 대조군인 HemoHIM 투여군과 유사한 수준으로, 과립구와 중간구의 경우 양성대조군보다 더 높은 함량을 보이는 것으로 조사되었다. 혈중 cytokine과 immunoglobulin의 함량을 분석한 결과 돈태반효소 가수분해물을 투여한 실험군에서 혈중 TNF-α와 IL-1β, IL-2, IL-12 및 IgG의 함량을 대조군과 비교하여 유의하게 증가시키거나 증가시키는 경향을 보였다. 또한 조직학적 분석에서 비장조직은 대조군에서 관찰되던 백색수질의 붕괴와 적색수질에서의 세포 응축현상은 돈태반 효소 가수분해물을 투여한 실험군에서 점차 호전되는 경향을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 돈태반효소 가수분해물은 Cy로 인한 세포와 조직 손상을 감소시키고 혈중 면역 관련 인자들의 함량을 증가시켜 면역력을 증진시키는데 긍정적인 영향을 미치는 것으로 판단되며, 추후 이를 활용한 건강 기능성 개발 및 의약품 개발에 따른 활용가치가 매우 높을 것으로 생각된다.
Laminaria japonica의 polysaccharides(LP)가 마우스 비장 세포에서 현저한 면역 증강 활성을 보였다. Balb/c 마우스 비장 세포를 mitogen인 Con A, T cell growth factor인 IL-2 및 alloantigen인 anti-C57로 자극한 뒤, LP를 농도별(0.25, 0.5, 1 mg/mL)로 첨가하여 마우스 비장 세포의 증식 활성을 측정한 결과, 비장 세포증식능이 유의적으로 증가함을 확인하였다. 이러한 결과를 근거로 항원 특이적인 세포 독성 T 림프구(CTLs)의 활성과 IL-2에 의해 야기되는 비특이적인 림포카인 활성 살해 세포(LAKs)의 세포독성능을 측정하였다. 작동 세포와 표적 세포의 비율을 10:1로 혼합한 뒤, LP를 농도별로 첨가하여 세포 용해 시 발생되는 LDH를 측정한 결과, 동종 항원 반응 비장 세포의 살해 세포 작용이 유의적으로 증가하였으며, LAKs의 활성 또한 유의적으로 증가함을 확인하였다. 그리고 T 림프구의 활성에 직접적으로 관여하는 IL-2의 생산능을 측정한 결과, LP를 첨가한 경우 농도 의존적으로 IL-2의 생산량이 증가됨을 확인하였다. 이상의 결과로, 참다시마에서 획득한 LP가 마우스 비장 세포의 T 림프구 및 NK 세포의 증식에 영향을 미치는 면역 증강 활성을 가지고 있음을 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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