배경: 이식편을 개발함에 있어서 숙주의 면역반응을 최소화하여 보다 더 오래 사용할 수 있게 하기위한 방법으로 무세포화에 대한 연구가 시행되고 있다. 저자들은 소 심낭의 무세포화의 과정에 효소제인 트립신 전처치가 물리역학적, 조직학적으로 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 소 심낭편을 SDS와 Triton X-100 또는 N-lauroylsarcosinate와 Triton X-100으로 무세포화하는 것을 기본으로 한 군들과 0.1% 트립신/0.1% EDTA로 전처치를 추가한 군들에서 장력 검사를 실시하고, 생체 이식 후의 상태를 가정한 피로도 검사를 전후로 하여 투과도와 유순도는 검사하였고, 피로도 검사 전후로 조직학적인 변화를 광학현미경 및 전자현미경으로 관찰하였다. 결과: 트립신 처치를 추가한군과 아닌 군에서 기계적 장벽의 차이는 없었으나, 투과도와 유순도는 피로도검사 전과 후로 트립신 처치를 하지 않은 군에 비해 증가하였으며, 조직학적으로도 세포외 기질이 더 손상된 소견을 보였다. 걸론: 소 심낭의 무세포화에서 트립신 전처치는 세포외 기질의 손상을 유발하지만 기계적 장력에는 큰 영향을 미치지 않았으며, 피로도검사 전후 모두 투과도와 유순도를 증가시켰다. 무세포화과정에서 트립신과 같은 단백질 분해 효소제를 이용하기 위해서는 조직의 생체 물리적 손상을 최소화할 수 있는 다양한 방법을 조합한 연구가 더 필요하다.
암을 억제시키는 기능을 하는 단백질로 잘 알려진 p53은, 주로 종양세포에서 과도하게 발현되는 단백질인 HDM2와 복합체를 형성하여 비활성화되고 항암기능을 상실하게 됩니다. 때문에 종양세포에서의 p53-HDM2의 상호작용을 억제하기 위해 현재까지 많은 연구가 진행되어왔으며, 다양한 p53-HDM2 억제제가 개발된 바 있습니다. 최근 연구들에 따르면, HDM2와 결합친화도를 높이고 소수성 작용(hydrophobic interaction)에 기여하여 보다 안정한 구조를 만드는 탄화수소체인(staple)을 연결시킨 펩타이드 설계에 대한 관심이 높아지고 있는 추세입니다. 이에, 본 연구에서는 분자동역학 모의실험을 통해서 얻은 탄화수소체인-p53과 비탄화수소체인-p53 및 각각의 HDM2와 결합한 복합체를 기반으로 EDISON의 용매화 자유에너지(Solvation Free Energy) 프로그램을 이용하여 탄화수소체인의 특징 및 역할을 구조적인 측면과 열역학적인 측면으로 분석하여 비교하고자 합니다. 우리 연구에서 비탄화수소체인-p53의 구조는 분자동역학 시뮬레이션을 수행하는 동안 나선구조형태로 풀려 HDM2와 결합 유도 시에 주요결합 아미노산 잔기가 올바른 결합부위와 상호작용하지 못한 결과를 확인한 반면, 탄화수소체인이 형성된 구조는 시뮬레이션 동안에도 펩타이드의 나선구조를 유지시켜 HDM2와 주요 결합을 형성하는 아미노산 잔기들을 올바른 방향으로 배치시켜 HDM2와의 결합친화도를 높였습니다. 이 연구 결과는 탄화수소체인이 펩타이드의 나선성을 유지시키고, HDM2와의 상호작용을 통한 구조적인 안정성 유도 및 용매화 자유에너지에 큰 기여를 통해 p53-HDM2상호작용 억제제에서 긍정적인 역할을 할 가능성을 보여줍니다.
Cellular jamming phenomenon, defined as a kinetic arrest, is a commonly observed event in dense cell aggregates in epithelial tissues. Cells lose their motility when the density of the cell population becomes too high. Yet, not much is known about how the jamming occurs and how it influences individual cells in the population. In this study, we investigated the mechanisms during the formation of the jammed state by visualizing various dynamic components such as velocity, traction, and intercellular stress. The visualized properties exhibited interrelated features in similar time domains that can be categorized into specific stages, namely migrating, transitional and steady state. During the migrating stage, cells generated spatially correlated tractions and migrations at the collective migration step and lost these properties becoming a transitional stage. These stepwise analyses presented correlative components which are expected to adjust for explaining the detailed mechanisms of cellular jamming.
동맥경화의 재발생 위치는 속도와 전단응력 등과 같은 혈류역학의 인자들의 영향을 많이 받는 혈관형태를 가진 영역이다. 이러한 결과는 관상동맥에 동맥경화의 발생빈도를 조사한 결과와 일치하고 있으며, 즉 좌전 하행지, 회선지, 및 우관동맥 등의 동맥경화성 병변 발생빈도에서 좌전하행지가 가장 많은 빈도를 나타낸다. 따라서 동맥경화의 발생 및 재형성은 혈관의 동맥경화성 위험지역의 형태적 특징, 즉, 분지부의 위치, 길이, 각도의 변화 등에 따라 달라질 수 있음을 시사한다. 동일한 관상동맥이더라도 동맥경화의 발생이 용이한 형태가 있는데, 혈관의 형태학적 특성에 따란 혈류역학적 특성이 달라지고 동맥경화가 발생할 수 있는 가능성이나 진행과정이 차이가 날 수 있음을 말한다. 특히 임계치를 넘는 고전단응력은 혈관내피세포를 파괴하거나 손상을 주며, 반대로 임계치 미만의 저전단응력은 혈류의 정체시간을 길게 하여 양쪽 모두 동맥경화성 생물학적 반응을 유발 할 수 있며, 고전단응력과 저전단응력의 빈번한 맥동성 변화작용으로 혈관이 손상될 수 있는 한계범위를 넘어서게 될 때 내피세포의 방어체계를 파괴시키거나 혈관성형술후의 신내포세포 형성과정에서 생물학적 활성반응을 촉진하게 되는 환경을 제공하게 되어 동맥경화를 촉진한다고 할 수 있다. 즉 임계치 이상의 고전단응력이 나타나는 형태와 입구경계조건이 발생되면 내피세포 손상에 따른 혈전 현상의 발생가능성이 높아지며, 임계치 미만의 저전단응력이 발생되면 동맥경화성 죽상반 재형성에 영향을 미치게 한다. 결론적으로 동맥경화의 재발생의 기전은 변형된 혈관의 형태학적인 차이와 위치에 따라 서로 다른 혈류역학적 유발할 수 있는 물리적 환경을 제공하는 데에서 출발한다고 할 수 있다.$8.0{\sim}8.3$으로 알카리 쪽으로 이동하였다. 파일롯트 규모로 본 고정화 효소 충전탑(내경 30cm, 높이 85cm)에 의한 이성화당의 생산을 시도하였던바, 고정화 효소(350 IXIU/ml-R) 1리터가 30일동안에 약 293리터의 이성화당을 생산할 수 있는 것으로 나타났다.l plane에서 선수군(選手群)이 $62.7{\pm}7.36^{\circ}$로서 비선수군(非選手群)과 별(別) 차이(差異)가 없었고, horizontalplane에서는 선수군(選手群)이 $-23.5{\pm}7.2^{\circ}$로서 비선수군(非選手群)의 $-38.8{\pm}8.2^{\circ}$에 비(比)해 유의(有意)하게 높았으며 운동후(運動後) 양군(兩群) 모두 유의(有意)하게 높았다. QRS vector 길이에서 Frontal plane에서 선수군(選手群)이 $13.86{\pm}1.44\;mm$로서 비선수군(非選手群)의 $9.62{\pm}0.97\;mm$에 비(比)해 유의(有意)하게 높았으며 운동후(運動後)에도 유의(有意)하게 높았다. Horizontal plane에서도 선수군(選手群)이 $19.82{\pm}2.10\;mm$로서 비선수군(非選手群)의 $16.90{\pm}1.39\;mm$에 비(比)해 유의(有意)하게 높았고 운동후(運動後)에도 선수군(選手群)이 유의(有意)하게 높았다. 이상(以上)을 종합(綜合)해 보면 선수군(選手群)의 R파고(波高)가 비선수군(非選手群)에 비(比)해 운동후(運動後) 계속(繼續) 유의(有意)하게 높았고, $Rv_5$
춘재부와 추재부로 분리한 일본삼나무재 시험편을 이용하여 목재의 목리방향에 평행하는 압축응력에 대한 목재의 역학적 거동을 관찰하였다. 그 결과, 춘재와 추재간에는 역학적 거동의 차이가 있었는데, 춘재는 하나의 연륜내에서 거의 동일한 세포벽율을 나타내며 응력의 증가에 대하여 변형이 직선적으로 증가하였다. 그러나 한 연륜내에서 수에서 수피방향으로 세포벽율이 점차 증가하는 추재부에서는 응력의 증가에 따라 변형량이 더 커져서 곡선적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 하중속도가 변화할 때 종적탄성율의 하중속도 의존성은 춘재부와 추재부에서 비슷하게 나타났다. 추재부의 종압축강도와 종압축탄성율은 춘재부의 약 4백의 수치를 나타내었다.
대략 36,000 base pairs (bp)의 두 가닥짜리 DNA를 지놈으로 가진 사람 아데노바이러스 (Ad)는 DNA 상동성(相同性) 및 생물학적/생화학적 성격이 특이한 49개의 혈청형이 알려져 있는데, 이들 대부분의 Ad가 영유아군 및 면역능이 저하된 성인에서 치사적 결과를 초래할 수 있다. Ad의 세포향성(向性)(tropism)은 매우 다양하여 종류에 따라 상기도 감염, 각결막염, 영유아 장염등을 유발하는데 최근 Ad의 다양한 병원성에 대한 원인을 분자생물학적 수준에서 규명하려는 노력의 일환으로 지역에 따라 주되게 출현하는 Ad형 규명이 활발히 이루어지고 있다. Ad 동정/확인은 표면을 이루고 있는 group 공통항원인 hexon 단백질을 탐지하는 효소면역 측정법 (EIA)에 의하며, Ad형별은 Ad fiber의 세포독성 중화시험에의 한다. 그러나, 세포독성 중화시험이 엄청난 노동력 및 시간을 요구하면서도 민감도/특이도가 만족스럽지 못하여 이를 개선하기 위하여 검체 또는 세포배양에서 Ad DNA를 추출하여 제한효소 절단형태를 비교하는 방법이 개발되었는데 이는 세포배양에 잘 자라지 않는 바이러스주의 형별뿐만 아니라 지역 분리주들의 지놈 변형주를 관찰하는 분자생물학적/분자역학적 연구에도 도움이 되고 있다. 국내에는 Ad와 관련된 소아장염의 빈도가 rotavirus에 의한 것 다음으로 빈번한데도 Ad40/41외에 주되게 출현하는 장내 Ad형들이 전혀 규명된 바 없고, 한국형 Ad들의 지놈형태가 전혀 보고된 바가 없다. 또한 세계적으로 Ad형별 조사지역이 늘어감에 따라 유아장염과 연관된 Ad 역시 Ad40, 41이 외의 형들이 Ad40, 41을 능가하는 것으로 보고되고 있는 지역도 있으나 국내에서는 Ad40, 41이외의 형들은 그 역학적 중요도가 전혀 알려져 있지 않다. 이로서 본 연구의 목적은 Ad주들에 특이 중화항체를 이용한 세포독성 중화시험과 Ad DNA 절단법을 적용하여 한국형 장내 Ad주들의 형별을 처음으로 시도함과 동시에 1989-1991사이 출현한 Ad들의 유전적 변형을 관찰하려는 것이었다. 두 방법 모두 사용하였을 때 주되게 출현하는 장내 Ad형들은 Ad4l, Ad2, Ad7, Ad5, 및 Ad40이었다. Ad40/41-양성 검체를 제외한 Ad hexon-EIA양성들의 77.5%를 형별 할 수 있었던 Ad DNA의 제한효소 절단방법은 형들간의 교차중화로 특이성이 낮았던 중화방법 (47.5%)보다 매우 효율적이어서 두 가지 방법을 함께 적응하였을 때는 40주중의 81.5%인 35주를 형별 할 수 있었다. 또한Ad DNA 제한 효소 절단방법은 Ad7 변이주 (Ad7b)도 탐지 할 수 있었다.
최근 들어 초음파를 활용한 항암 치료법은 미세한 기포 또는 조영제를 환자에게 주입한 후 특정 주파수의 초음파를 발생시켜 세포의 괴사를 유도하는 치료법으로서, 항암치료 중 발생가능한 부작용을 현저히 감소시킬 수 있는 유용한 치료법으로 제안되고 있다. 이는 정기적인 세포의 사멸은 세포의 손상과 관계없이 필수적인 생물학적 프로세스이며, 초음파는 이러한 세포의 사멸을 유도 또는 증폭시키는 효과가 있기 때문으로 알려져 왔다. 한편, 광 역학 치료는 광원의 고유한 파장에 따라 반응하는 광감응제 등과 같은 화합물을 추가적으로 인체에 주입함으로써 특정 암세포의 괴사 유도가 가능하며 이를 위해 다양한 종류의 레이저 사용이 가능하다. 하지만, 고가의 광원과 대형화된 장비, 광원의 자극으로 인한 발열 현상 등의 한계로 제한적인 사용이 가능하여왔다. 이러한 기술적 한계는 소형 발광 다이오드가 개발됨에 따라 광 역학 치료 장비의 소형화와 발열현상의 제어가 가능하게 되었고, 그 결과 발광 다이오드는 레이저의 대체광원으로 인식되었다. 따라서, 본 논문에서는 의료용으로 광범위하게 사용되며, 부작용이 적고, 비교적 저주파인 1 MHz 초음파 발생장치와 저렴한 발광다이오드를 복합적으로 융합한 일체형 암세포 증식억제 모듈을 개발하고 이를 암세포에 적용시켜 효과를 정량적으로 분석하고자 한다.
보르나병 바이러스 혈청학적 진단법에 있어서 새로 개발된 세포효소면역법의 항체검출에 대한 평가를 위하여 지금까지 주로 사용되어진 간접형광항체법과 네 종류의 실험동물에서 서로 비교하였다. 모든 동물에서 간접형광항체법의 역가와 세포효소면역반응치 사이에 상관계수가 모두 0.8 이상으로 고도의 유의성이 인정되었고 두 진단법의 일치율은 한 희석단계 이하로서 재현성이 아주 좋았다. 세포효소면역반응법은 보르나병 바이러스의 혈청역학적 조사 및 병인기전 연구에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 생각된다.
뼈의 역학기능을 예측하는 인자(predictive factor) 로서 골밀도(BMD)만으로는 충분하지 않다는 최근의 임상결과는, 골밀도 이외의 새로운 뼈의 강도 및 골절리스크를 지배하는 인자의 중요성을 보여준다. 이와 같은 골역학기능에 대한 골밀도 이외의 부가적인 지배인자를 골질(bone quality)이라고 하는데, 다양한 골질관련인자(bone quality-related factor) 중 하나의 지표로서 뼈의 주성분인 생체아파타이트(BAp)의 결정학적 방향성에 주목, 대표적인 경조직 질환을 해석하였다. 파골세포결손에 의해 대리석증을 유발하는 op/op마우스는 골밀도의 변화뿐만 아니라, 골질의 유의한 변화가 있었다. 즉, 이와 같은 결과는 파골세포결손에 의한 조골세포의 활성저하의 의해 골질이 저하됨을 시사하는 결과이며, 파골세포 과잉의 의해 골다공증을 유발하는 OPG-KO마우스는 골밀도가 급격히 저하됨과 동시에, BAp배향성도 급격히 낮아졌다. 즉, 골대사회전의 상승에 따른 섬유성골(woven bone)의 형성에 의해 BAp의 결정성장이 억제되며, 그 결과 BAp배향성이 저하된다고 사료된다. 이상, 본 연구에서는 대표적인 골 질환조직을 각각의 정상골과 비교함으로써, 골양(BMD)의 변화뿐만 아니라 골질(BAp배향성)의 변화를 발견하였다. 이와 같은 변화는 골질지표로서 BAp배향성이 유효하다는 것을 강하게 시사한다. 따라서 본 연구에 의해 얻어진 견해는 경조직 질환의 병리해명에 적용 가능함과 동시에, 경조직 질환의 진단 응용이나 치료약 개발, 임플란트 개발 등 폭넓은 분야에 유용하다고 할 수 있다.
우리 나라 인구의 절반 정도에 해당하는 수의 이동통신 전화가 사용되고 있다. 이동 전화 사용자의 수는 앞으로 더욱 증가할 것이며, 또한 이를 이용한 각종 정보의 교환이 늘어남으로써 개인당 사용량도 늘어날 것으로 생각된다. 사용빈도의 증가와 더불어 이동전화에 의한 뇌종양, 유방암 및 기형 등 각종 인체 질환 발생 가능성에 대한 우려가 늘어나고 있다. 이러한 이동통신 주파수 대역 전자파는 크게 이미 잘 알려진 전자기장이나 자외선, 방사선 등과 인체에 대한 효과가 비슷할 것이라고 생각할 수 있다. 물론 이들은 주파수 대역이 전혀 다르며 이에 따라 서로 다른 물리적 성질을 가지고 있다. 단순히 보유하고 있는 에너지의 크기만으로 비교할 수 있는 것이 아닌 것이다. 그럼에도 불구하고 자외선이나 방사선처럼 전자파도 인체 질환을 유도할 것으로 생각하고 있다. 전자통신제품 사용의 증가에 따라 전자파에 대한 생체 영향에 대한 연구결과들이 발표되고 있다. 특히 이동통신 사용에 따라 암발생이 증가하고 기형이 발생할 수 있다는 역학 및 생물학 연구 결과들이 있었다. 하지만 이 보다 더 많은 수의 논문들이 전자파와 종양 발생이 관련 없다고 얘기하고 있다. 이에 대한 논란은 더 많은 연구와 토론이 필요할 것이다. 정확한 이동전화 주파수대역 전자파가 생체에서 어떻게 작용하는지 알기 위해서는 전자파 자체의 생물리학적 작용기전에 대한 이해가 필요하다. 전자파에 대한 인체 영향을 정확히 분석하기 위해서는 DNA나 단백질 같은 분자수준에서 세포나 실험동물에서 어떤 변화가 발생하는지 분석하는 것이 필요하다. 세포 수준의 연구는 전자파와 한 종류의 세포의 관계를 직접 분석할 수 있다. 세포내에서 DNA나 단백질의 변화는 바로 조직 및 장기내에서의 변화를 의미한다. 하지만 생체내에서는 하나의 세포가 외부 자극에 반응하는 것보다 면역계, 신경계 및 순환계 등 타 장기나 세포의 영향이 존재하는 상황이다. 따라서 세포 수준에서 전자파만의 효과를 장기나 개체내에서 분석하는 전자파에 의한 종양발생 관계를 더 정확히 알 수 있을 것이다. 전자파 중에서 이동전화 주파수 대역에 대한 생체 연구는 많지 않으나 이들로부터 이 주파수 대역의 전자파에 대한 생체 영향 평가 자료를 많이 모을 수 있다. 이러한 자료를 이용하면 핸드폰과 전자파에 대한 위해성 평가를 할 수 있다. 앞으로 다양한 수준에서 생체 영향을 분석함으로써 전자파 노출에 대한 효과를 알 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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