• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권3호
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• pp.127-137
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• 2007

전기분해 염소소독기로 처리한 결과가 국제해사기구의 협약에서 제시한 생물처리 기준(D-2 regulation)을 만족하는지 확인하기 위해 박테리아, 식물플랑크톤($10-50\;{\mu}m$) 및 동물플랑크톤($>50\;{\mu}m$)의 사멸효과를 확인하였다. 실험조건은 대조구와 잔류염소농도 10 ppm(Expt. 1)과 30 ppm(Expt. 2)을 실험구로 설정하였고, 시험수를 $23.8\;m^3/hr$의 속도로 전기분해염소독기에 통과시켰다. 시험수의 생물조건은 국제해사기구에서 작성된 선박 평형수 관리 장치의 승인을 위한 지침서에서 제시한 기준을 따랐다. 식물플랑크톤의 생사판별은 광학현미경, 형광현미경 및 형광측정기(Turner Designs 10-AU)를 이용하여 확인되었다. 두 농도 조건(10 ppm, 30 ppm)의 처리수에서 운동성이 있는 식물플랑크톤은 움직임이 나타나지 않았고, 형광현미경 하에서 엽록소 형광색이 적색에서 녹색으로 바뀌었으며, 형광값은 고농도(Expt. 1: 6.95, Expt. 2: 7.11)에서 0으로 바뀌었다. 이는 식물플랑크톤의 활성이 상실되어 모두 사멸되었음을 의미한다. 동물플랑크톤의 생사판별은 해부현미경하에서 부속지의 움직임을 토대로 결정되었다. 전기분해 염소소독기 처리 후 해양환경에서 채집되어 농축된 자연군집 동물플랑크톤은 모두 사멸되었으나, 일부 Artemia가 생존하였다. 그러나 각 잔류염소 농도조건의 암소에서 노출시킨 지 24시간 뒤에는 모든 동물플랑크톤이 사멸되었다. 박테리아는 Petrifilm plates($3M^{TM}$)를 이용한 접종배양법으로 처리수의 총 세균, 대장균 군 및 대장균의 사멸효과를 확인한 결과, 균주가 전혀 관찰되지 않았다. 또한 각 염소농도 조건의 처리수에서 추가적으로 노출시킨 5일 동안 세 그룹의 생물에서 재성장이 나타나지 않았다. 본 연구결과는 세 그룹의 생물에 대한 전기분해염소소독기 처리결과가 국제해사기구에서 제정한 선박 평형수 배출기준을 만족시켰음을 보여주었다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제34권4호
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• pp.203-216
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• 2016

지난 수십 년 동안 행복과 건강에 있어서 식품의 긍정적인 역할에 대한 소비자들의 관심과 인식의 증가 등의 이유로 기능성 식품의 생산 방향으로 식품산업이 변화되어가고 있다. Probiotic 식품의 정의에 의하면, 소비자들의 건강에 도움을 줄 수 있는 충분한 양의 살아있는 미생물을 반드시 포함해야 된다고 규정하고 있다. 오늘날 많은 probiotic 식품들이 판매되고 있으며, 또한 다양한 probiotic 균주들은 상업적으로 이용되고 있다. 하지만, 미생물들의 실제적으로 잠재적인 능력을 어떻게 평가하는 것은 매우 관심을 가지는 부분이다. 왜냐하면 최근 관련 문헌의 검사에서도 알 수 있듯이, probiotic 관련 연구가 급속하게 증가하고 있기에 더욱더 이 부분은 중요하게 인식되어지고 있다. 비록 대부분의 probiotic 미생물들은 식품 또는 공생세균으로서 일반적으로 안전하다고 여겨지고 있지만, 그 외의 재료들에서 얻은 probiotics는 법적인 규제와 안전문제에 대한 우려가 더욱더 증가되고 있는 것은 사실이다. Probiotic으로서 잠재력을 가진 균주들은 in vitro 또는 in vivo 검사를 통해서 선별되어질 수 있다. 예를 들면, 위장 또는 담즙과 같은 산성의 조건에서도 생존능력은 간단한 실험을 통해서 평가될 수 있으며, 또는 면역 활성, 신진대사 기능 또는 장-뇌 상호작용과 같은 복잡한 숙주 기능에서도 영향력의 평가가 가능하게 이루어질 수 있다. 인간의 건강 증진을 위해서는 반드시 고려되어야 하는 것은 궁극적으로 인간을 대상으로 진행되는 임상시험이지만, 지금까지 긍정적인 결과를 나타내는 연구를 통해서 밝혀진 소수의 균주들만이 법적으로 건강 기능성 강조표시(health claim)를 획득할 수 있었다. 따라서 현재 probiotics라고 규정하는데 이용되는 검사방법들의 유효성에 대한 관심이 증가하고 있는 것이 사실이다. 따라서 본 총설논문에서 probiotics의 선별에 이용되는 가장 일반적인 방법과 이들 방법들의 장점 및 한계성에 관해서 자세하게 설명하였다. 더 나아가서, 최근에 omics 기술의 출현은 probiotics의 생물현상을 새롭게 이해하는데 큰 도움으로 주고 있으며, 결국 omics 기술은 probiotics와 같은 다양한 미생물들을 연구하고 선별하는데 새로운 방법으로 이용될 수 있을 것이다. 하지만 여기에 대한 추가적인 연구들은 반드시 진행되어야 할 것이다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권3호
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• pp.280-286
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• 1999

음식물 쓰레기 퇴비화를 위한 미생물제 첨가 효과를 검토하기 위해 시판 미생물제 중의 미생물 활성과 퇴비화시의 접종효과를 조사하였다. 14종의 시판 미생물제의 배양온도에 따른 세균수 측정한 결과 $30^{\circ}C$에서는 대조구로 사용한 완숙퇴비의 $91.0{\times}10^8\;CFU/g$ 보다 모두 적게 나타났으며 $50^{\circ}C$와 $60^{\circ}C$에서는 각각 5종과 6종의 미생물제가 완숙퇴비 보다 적게 조사되었다. 사상균의 경우 $30^{\circ}C$에서는 4종의 미생물제가 $10^5CFU/g$이상 존재하는 것으로 나타났으나 $50^{\circ}C$와 $60^{\circ}C$에서는 $10^3CFU/g$에서 검출되지 않았다. 방선균의 경우 $30^{\circ}C$와 $50^{\circ}C$에서 DE를 제외한 13종의 미생물제에서 $10^5CFU/g$ 이상으로 검출되었으나 $60^{\circ}C$에서는 전시료구에서 검출되지 않았다. 음식물 쓰레기에 미생물제를 접종하여 퇴비화 과정중의 $CO_2$ 가스 발생량을 실험실 조건에서 조사한 결과 VP>HU>B9>GE>CM>Contrl>Compost 순으로 조사되었으나 발생량의 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. 한편 간이 음식물 쓰레기 퇴비화 장치에 선발한 미생물제를 접종한 후 퇴비화 실험을 수행한 결과 부숙온도 유기물 및, pH 변화에 영향이 거의 없었으며 중금속 양이온함량에서도 차이가 인정되지 않았다.

• 생명과학회지
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• 제20권6호
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• pp.845-852
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• 2010

프로스타글란딘 D2 (PGD2)와 E2 (PGE2)는 COX-2로부터 유래되는 주요 프로스타노이드로서, 슈도모나스에 의한 폐감염이 발생하였을 경우 폐에서 합성되어 슈도모나스 세균감염을 조절할 수 있음을 밝힌바 있음. 본 연구에서는 두 프로스타노이드의 생성 비율을 조절하는 기전을 연구하고자함. 마크로파아지에 의해 PGD2/PGE2 비율이 결정되는 지 조사하기 위해, 마우스의 허파로부터 마크로파아지를 분리하고 LPS로 처리할 경우, COX-2, PGD2합성 효소인 L-PGDS, PGE2의 합성효소인 mPGES-1 등의 발현이 두 프로스타노이드의 생성 비율에 미치는 영향을 조사하였음. 또한 이 효소들의 발현이 일차 허파 마크로파아지에 특이적인지의 여부를 조사하기 위해, 허파 마트로파이지 세포주인 MH-S와 비교 조사하였음. COX-2가 프로스타글린딘 비율에 미치는 영향을 조사하기 위해, COX-2 특이적 siRNA릉 이용하여 COX-2의 발현을 억제하고 L-PGDS, mPGES-1 등의 발현을 조사하였음. 결과에 따르면, 일차 허파 마트로파아지는 MH-S과는 달리 많은 양의 PGE2를 생성하나, 두 세포간 COX-2, L-PGDS, mPGES-1의 발현에는 큰 차이가 없었음. 이는 이들 효소 외에 다른 인자들이 두 프로스타노이드의 비율을 결정하는데 관여함을 제시함. LPS의 처리에 의해 폐염증을 발생시키고 허파에서의 PGD2/PGE2 비율을 조사한 결과, LPS에 의해 폐염증이 발생할 경우 LPS를 처리한 일차 허파 마크로파아지와 유사하게 PGE2의 발현이 PGD2에 비해 상당히 높았음. 결과적으로 본 연구의 결과는, 허파에서의 PGD2/PGE2 비율은, COX-2, L-PGDS, mPGES-1 등 PGD2나 PGE2의 합성에 직접적인 영향을 주는 효소에 의해 결정되지 않으며, 허파마크로파아지의 PGD2/PGE2 비율을 반영할 가능성을 제시함.

• 생명과학회지
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• 제27권7호
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• pp.805-811
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• 2017

이전의 논문에서 된장으로부터 섬유소와 지질, 녹말, 그리고 단백질을 포함하는 다양한 유기물을 가수분해하는 세균을 분리한 바 있다. 본 연구에서는 분리균주인 Bacillus subtilis CK-2가 생산하는 각종 가수분해효소의 조효소 특성을 확인하였다. 섬유소분해효소의 경우 적정 수소이온농도는 pH 5.0, 적정온도는 $55^{\circ}C$로 확인되었으며, pH 5.0~10.0과 $20{\sim}50^{\circ}C$의 범위에서 높은 활성을 나타내었다. 섬유소분해효소는 $Co^{2+}$ 이온에 의해 활성이 높아지며, 0.45%(w/v)의 $Co^{2+}$ 이온 농도에서 가장 높은 활성을 보였다. 녹말분해효소의 경우 적정 수소이온농도는 pH 5.0, 적정온도는 $50^{\circ}C$로 확인되었으며, pH 4.0~5.0과 $20{\sim}50^{\circ}C$의 범위에서 높은 활성을 나타내었다. 녹말분해효소는 $Co^{2+}$ 이온에 의해 활성이 높아지며, 0.2%(w/v)의 $Co^{2+}$ 이온 농도에서 가장 높은 활성을 보였다. 단백질분해효소의 경우 적정 수소이온농도는 pH 8.0, 적정온도는 $50^{\circ}C$로 확인되었으며, pH 7.0~8.5과 $20{\sim}50^{\circ}C$의 범위에서 높은 활성을 나타내었다. 섬유소분해효소는 $Mn^{2+}$ 이온에 의해 활성이 높아지며, 0.125%(w/v)의 $Mn^{2+}$ 이온 농도에서 가장 높은 활성을 보였다. 이러한 결과로부터 B. subtilis CK-가 생산하는 가수분해효소를 산업적으로 이용하기 위해서는 효소의 종류에 따라 수소이온농도와 온도, 그리고 금속이온을 적절하게 조절할 필요가 있다는 것을 알 수 있다.

• 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.

• 한국식품과학회지
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• 제34권2호
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• pp.249-254
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• 2002

발효식품의 제조에 유용한 starter 개발 및 probiotics로서 이용 가능성을 타진하기 위하여 항균성 물질을 생산하는 Lactobacillus amylovorus IMC-1 균주를 이용한 skim milk medium에서의 산생성, 단백질 분해활성, lactose 분해활성 및 유사구균과 혼합발효 그리고 병원성 세균에 대한 살균력 등을 검토하였다. L. amylovorus IMC-1은 10% skim milk에 yeast extract를 첨가하여 12시간 배양하였을 때 산도 0.8%이었고, 72시간째에는 2.7%로 우수한 산 생성력을 보였다. IMC-1 균주의 ${\beta}-galactosidase$ 활성은 균체 1 mg당 약 $39{\mu}M/minute$로 매우 강한 반면, $phospho-{\beta}-galactosidase$의 활성은 매우 낮았다. 또한 이 균주는 10% skim milk에서 배양 12시간째 $6\;{\mu}g/mL$, 72시간째에 $69\;{\mu}g/mL$의 유리 tyrosine을 생산하여 단백질 분해활성이 낮았다. 전기영동상의 band pattern으로부터 casein중 ${\alpha}-casein$을 주로 이용하며, ${\beta}-casein$은 거의 이용하지 못함을 알 수 있었다. 10% skim milk에서 IMC-1 균주 및 St. thermophilus NIAI 510의 단독 또는 혼합배양을 실시한 결과, 혼합배양, IMC-1 균주 및 St. thermophilus 순으로 산 생성력이 높았으며, 유산구균 단독배양 및 혼합배양에서는 시간이 경과함에 따라 치즈 향기가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 10% skim milk medium에서 혼합배양에 의한 최적의 유산발효 시간은 산 생성력 및 공존 균수 등을 고려할 때, yeast extract 0.1% 첨가시에는 16시간, 0.5% 첨가시에는 12시간 배양하는 것이었다. IMC-1이 생산한 항균성 물질은 Escherichia coli O157을 배양 24시간째 2 log정도 감소시켰고, 48시간 배양 후에는 피검균이 검출되지 않았다. 또한 Shigella flexneri는 배양 4시간째 2 log이상 감소하였고, 6시간 배양 후에는 검출되지 않아 항균성 물질은 강한 살균작용을 나타냄을 알 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제32권3호
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• pp.659-667
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• 2000

국내 생산과 소비가 많은 대표적 조미 채소 가운데 하나인 대파를 원료로 절단 가공 후 세척 및 포장재 적용에 따른 저온저장 중 품질 특성의 변화를 살펴보았다. 전처리 방법으로서 무수세, 냉수세, 염소수 처리 등을 적용한 후 $63\;{\mu}m$ 두께의 폴리에틸렌 필름에 포장하여 $10^{\circ}C$에 저장하면서 생균수 및 관능적 특성을 측정한 결과, 무처리 대조구와 비교했을 때 냉수세나 염소수 처리는 절단 대파의 미생물학적 품질에는 그다지 큰 영향을 미치지 않았으나 외관의 관능평가에 있어서는 냉수세나 염소수 처리구가 상대적으로 우수하게 나타났다. 또한 절단가공 및 냉수세 처리후 각기 두께가 다른 폴리에틸렌 필름(22, 36, $63\;{\mu}m$)에 밀봉 포장하여 $10^{\circ}C$에 저장한 결과, 대조구인 통기성 천공 필름 포장구에 비해 밀봉 포장구가 품질유지에 유리 하였으며 필름의 기체투과도가 낮은 두꺼운 필름일수록 저장 중 이화학적, 미생물학적, 관능적 측면에서 시료의 품질변화가 적게 나타났다. 저장 13일째 중온 호기성 세균수는 대조구가 $3.07{\times}10^6}$ CFU/g인데 반해 밀봉 포장구는 필름 두께별로 $2.02{\times}10^5,\;1.75{\times}10^5,\;1.74{\times}10^5\;CFU/g$을 나타내었고, 관능적 평가에서도 두께 $63\;{\mu}m$의 polyethylene 필름(600 $O_2\;mL/day{\cdot}m^2{\cdot}atm;\;2,500\;CO_2\;mL/day{\cdot}m^2{\cdot}atm$)으로 밀봉한 포장구가 가장 우수하여 저장 18일까지 초기 품질을 거의 그대로 유지할 수 있었다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제34권3호
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• pp.261-276
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• 2009

Sreptomyces라는 세균에서 추출한 lactacystin은 선택적인 proteasome 억제제로서 많은 연구에서 사용되어져 왔다. Proteasome 억제제는 최근의 많은 연구를 통해서 암세포증식의 억제에 대한 효과가 증명되었으며, 특히 다른 항암제와 병용처리 시, 상호작용에 의한 상승효과가 있다고 알려져 있다. 현재 proteasome 억제제는 새로운 강력한 항암제로서 분류되어 있다. 본 연구는 사람혀편평세포암종세포(SCC25 cells)에서 lactacystin의 세포독성과 성장억제 효과, 그리고 세포자멸사의 유도에 대한 분자생물학적 기전을 밝히기 위해 실험을 시행하였다. SCC25 세포, 사람정상각화세포 (HaCaT cells) 그리고 사람치은섬유모세포(HGF-1 cells)의 생존율 측정은 MTT법을 시행하였고, SCC25 세포의 성장억제를 확인하기 위해서는 clonogenic assay를 사용하였다. lactcystin이 SCC25 세포에서 세포자멸사가 유도되는지를 확인하기 위해서 hoechst 염색법, hemacolor 염색법 그리고 TUNEL법을 시행하였다. 그리고 SCC25 세포에 lactacystin을 적용한 후, Western blot 분석, 세포면역화학염색, 공초점레이저주사현미경 검경, FACScan flow cytometry, 사립체막 전위변화, proteasome 활성도 측정 등을 시행하였다. Lactacystin으로 처리된 SCC25 세포는 시간 및 용량 의존적인 세포생존율의 감소, 용량의존적인 세포성장억제 그리고 세포자멸사에 의한 세포죽음을 보였다. 흥미롭게도 lactacytin은 정상세포인 HaCat 세포와 HGF-1 세포에서는 세포독성을 전혀 보이지 않았다. 그리고 lactacystin이 적용된 SCC25세포에서 핵 응축, DNA의 조각남, 사립체막전위와 proteasome 활성도의 감소, DNA 양의 감소, cytochrome c의 사립체에서의 세포질로의 유리, AIF와 DFF40 (CAD)의 핵으로의 이동, Bax의 증가, caspase-7, caspase-3, PARP, lamin A/C 그리고 DFF45 (ICAD)의 활성화 혹은 파괴와 같은 아주 다양한 세포자멸사 증거를 보였다. Flow cytometry 분석에서는 CDK 억제제인 $p21^{WAF1/CIP1}$와 $p27^{KIP1}$의 발현 증가와 관계있는 것으로 추정되어 지는 G1 세포주기 정지를 보였다. 이러한 결과는 lactacytin이 SCC25 세포에서 G1 세포주기정지와 proteasome, 사립체 및 caspase 경로의 연속반응을 통한 세포자멸사를 유도함을 명확하게 증명하고 있다. 이와 같은 세포주기 정지와 세포자멸사 유도능은 lactacytin이 사람혀편평상피세포암종의 새로운 치료전략으로서의 가능성을 제공한다고 생각한다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제58권1호
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• pp.18-24
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• 2005

연구배경 : 기관지 결핵의 주요 합병증인 기관지 협착은 기도폐쇄에 의한 호흡곤란을 초래하거나 천식이나 폐암으로 오인되는 등의 임상적 문제를 가진다. 본 연구는 기관지 결핵 환자를 대상으로 치료 후 기관지 협착이 발생한 군과 발생하지 않은 군간에 치료 전후의 $IFN-{\gamma}$ 및 $TGF-{\beta}$의 혈청 및 기관지 세척액 농도를 비교함으로써 $IFN-{\gamma}$ 및 $TGF-{\beta}$의 농도와 기관지 협착 발생과의 연관성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 기관지 내시경을 통한 세균학적 검사 및 조직검사로 기관지 결핵으로 진단받은 16명의 환자를 대상으로 치료 전후에 기관지 세척술을 포함한 기관지 내시경술을 시행하였으며 $IFN-{\gamma}$와 $TGF-{\beta}$의 혈청 및 기관지 세척액에서의 농도를 측정하였다. 동일한 방법으로 건강한 성인 대조군 10명에서 혈청 및 기관지 세척액의 $IFN-{\gamma}$와 $TGF-{\beta}$ 농도를 측정하였다. 결 과 : 기관지 결핵 환자군에서 대조군에 비해 기관지 세척액의 $IFN-{\gamma}$(108.55 pg/ml vs undetectable, median)와 $TGF-{\beta}$ 농도(60.80 pg/ml vs undetectable, median)가 유의하게 증가되어 있었다(p<0.05). 치료 후 시행한 기관지 내시경 소견에서 섬유화로 인한 기관지 협착이 남은 환자가 7명 이었고 나머지 9명은 후유증 없이 치유된 소견을 보였다. 기관지 협착을 보인 환자군이 협착이 남지 않은 군에 비해 치료 전의혈청 $TGF-{\beta}$ 농도(847.67 pg/ml vs 1140.30 pg/ml, median)가 낮았으며 또한 치료 후에 더 많이 감소하였다(${\Delta}381.08pg/ml$ vs ${\Delta}191.47pg/ml$, median)(p<0.05). 결 론 : 증가된 기관지 세척액의 $IFN-{\gamma}$와 $TGF-{\beta}$ 농도는 기관지 결핵의 발생기전과 관련이 있을 것으로 생각되며 치료 경과에서 섬유화로 인한 기관지 협착의 발생 유무는 혈청 $TGF-{\beta}$의 치료 전 농도 및 치료 후 농도 변화와 연관성이 있을 것으로 추정된다.