연구배경: 본 연구에서는 황색포도알균이 숙주세포 내로 침입하여 증식하는 정도를 관찰하고자 한다. 이때 세포 외 바탕 단백질의 변화가 수반될 것으로 가설을 설정하고, 이러한 변화에 영향을 미칠 것으로 생각되는 matrix metalloproteinase (MMP)의 발현과 역할에 대해 연구하고자 하였다. 방법: 황색포도알균은 $10^6{\sim}10^7CFU/ml$을 $10^5$개의 기관지상피세포인 BEAS-2B 세포에 2시간 동안 침입시킨다. 이후 세척으로 세포 밖에 있는 황색포도알균을 제거한 후, BEAS-2B 세포를 다양한 시간 동안(4, 6, 8, 12 시간) 배양한 후 황색포도알균의 집락수(CFU/ml)를 측정하였고, 단백질을 분리하여 세포 외 바탕단백질의 발현 정도와 MMP의 활성도를 측정하였다. 또한 MMP 억제제인 GM6001을 전처치한 후 황색포도알균을 세포에 침입시킨 후 세포 내에서의 균의 집락수 및 세포 외 바탕단백질의 변화를 관찰하였다. 결과: 황색포도알균의 집락을 측정한 결과 4시간과 12시간을 비교해 볼 때 MOI가 증가할수록, 감염시킨 시간이 길수록 숙주세포 내로 침입이 유의하게 증가하였다. BEAS-2B 세포에서 황색포도알균을 침입시킨 시간이 길수록, MOI가 증가할수록 MMP 2 및 MMP 9의 활성도와 dysadherin의 발현은 증가하였고, 이와는 대조적으로 E-cadherin의 발현은 감소하였다. MMP억제제인 GM6001을 전 처치 한 결과 황색포도알균의 세포 내 침입을 유의하게 감소시켰다. 결론: 황색포도알균이 기관지 상피세포 내로 침입할 때 dysadherin 및 E-cadherin 같은 세포 외 바탕 단백질의 변화를 동반하며, MMP 활성도가 균의 세포 내 침입에 관여하는 것으로 보인다.
Bacteriophage의 분류는 여러 가지 기준에 의해 수행될 수 있으나 본 연구에서는 L. casei bacterio-phage를 분류하기 위하여 3가지의 분류 기준이 사용되었다. 혈청학적 분류에서는 토끼에서 제조된 항혈청이 사용되었으며 항혈청에 의한 phage의 중화 효과는 대수적이었다. L. casei phage는 항혈청에 의한 중화률에 따라 3가지로 분류되었다. 여기서 Lac Y group은 새로운 종류임이 밝혀졌으며 Lac J 및 Lac S group은 지금까지의 보고와 동일한 결과를 보여주었다. 제한효소에 의한 phage DNA 절편의 비교에 의하여 Lac J group은 4종류의 subgroup으로 나누어졌으며, 숙주역의 차이에 의해서 Lac J-II group은 다시 3group으로 세분화되었다. 이러한 결과를 종합하면 L. casei S-1주의 bacte-riophage는 총 8종류로 나누어 질 수 있었다. 새로 분류된 Lac Y group의 YK phage는 직경이 95nm 정도의 icosahedral head와 길이 150nm, 넓이 20nm정도의 수축성 꼬리로 구성되어 있고 끝에 hexagonal baseplate가 있었다. YK phage DNA의 분자량은 약 86 Mdalton 이었다.
1999년 3월부터 2000년 3월까지 서해안 만경강 하구역의 심포리 지선 간석지에서 채집한 갯우렁이 (Lunatia fortuni)와 큰구슬우 렁이 (Neverita didyma)에서 Cercaria yamagutii Ito,1957를 검출하고, 실험실에서 이매패류인 동죽 (Mactra venerifomis)에 감염 시켜 피낭유충이 형성됨을 확인하였고, 동 실험에서 형성된 피낭 유충을 괭이갈매기 (Larus crassiostris)에 경구 감염시켜 10일 후 성충을 얻어 Acanthoparyphium tyosenense Yamaguti, 1939임을 확인하여 지금까지 밝혀지지 않았던 이 충의 전 생활사를 밝혀냈다. 제1중간숙주는 해산 복족류인 갯우렁이, 큰구슬우렁이, Tympanotonus microptera와 Cerithidea (Cerithidea) largillierti, Cerithidea (Cerideopsilloa) cingulata이고, 제 2중간숙주는 이매패인 동죽, 개량조개, 맛조개, 바지락이며, 종숙주는 괭이갈매기와 물오리의 일종인 Melaniua fusca stejnegeri이다. 갯우렁이와 큰구슬우렁에서 검출한 Cercaria yamagutii를 실온 $25^{\circ}C$ 전후에서 동죽이 들어있는 수조에 넣은 후 30분 이내에 입수는 피낭의 크기 $300\sim360{\mu}m$, 탈낭유충$790\sim800\times300\sim310{\mu}m$크기로 활발히 신축 운동하는 성숙한 유충으로 발육되었다. 자연산 이매패에서 Acanthopayphium tyosenense의 피낭유충 기생율은 동죽 $99.5\%$, 맛조개 $76.3\%$, 바지락 $37\%$이었고, 피낭유 충의 부위별 기생율은 동죽의 경우 검출된 피낭유충 총 18,064개중 족부 근육 $62.9\%$ (11,368개), 아가미 $23.6\%$ (4,258개), 내장낭$13.5\%$ (2,435개)의 기생율을 나타냈다. 피낭유충은 숙주 종이나 크기와 관계없이 나타났다.
Foot-and-mouth disease (FMD) is a severe vesicular disease of cloven-hoofed animals including domesticated ruminants and pigs. Acute clinical signs may be mild in sheep and goats but are associated with lameness in pigs and mouth lesions with vesicles in cattle. The required condition for a successful pathogen appears to be the ability to counteract both the host innate and adaptive immune response. FMD virus (FMDV) inhibits the induction of antiviral molecules and interferes with the secretory pathway in the infected cell. The surface expression of Major Histocompatibility Complex (MHC) class I molecules is reduced in infected cells. Thus, the ability of the host to recognize and eliminate virus infected cells is decreased. Furthermore, FMDV infection results in a rapid, but transient lymphopenia, reducing the number of T and B cells, and affecting T cell function. The virus appears to premature apoptosis-mediated cell death because it has a very short replication cycle and is able to rapidly produce large amounts of virus. FMDV engages the host protective response at multiple steps to ensure its effective replication and pathogenesis. This review describes the recent pathological and immunological studies to overcome the powerful abilities of FMDV to counteract defense mechanism of host.
선천성 면역이란 감염성 질환에 대응하는 분자들의 네트워크가 반응하는 숙주의 첫 번째 방어 메카니즘이다. 간에서 만들어져 혈액에 존재하는 Mannose-binding lectin (MBL)은 선천성 면역에 관여하는 단백질군인 collectin에 속하는 분자로서 감염성 질병을 유발하는 다양한 세균, 바이러스, 효모, 곰팡이 및 원생동물의 표면에 존재하는 특징적인 당쇄를 인식한다. 이런 감염성 인자들의 표면에 드러난 당쇄의 공통적인 패턴을 MBL이 인식하여 자기(self)와 비자기(non-self)를 구분하기 때문에 MBL을 패턴 인식 분자(pattern recognition molecule)라고 한다. MBL은 MBL2 유전자에 의해 만들어지며, MBL2 유전형은 여러 가지 다형성(polymorphisms)이 있는 것으로 나타났다. MBL2 유전자의 변이는 상당히 많은 사람에서 나타나며, MBL 결여의 원인이다. MBL 결여는 감염성 질환에 대한 감수성을 증가시키므로, MBL의 유전적 변이와 임상적 중요성에 대해 많은 연구가 진행 되어져 왔다. 이 총설은 현재 우리가 알고 있는 MBL의 구조와 기능에 대해 전반적으로 논의하고자 한다.
박테리오 파아지 T7 RNA 중합효소는 어떤 전사인자도 관여하지 않는 간단한 시스템으로 파아지 RNA 중합효소와 전사촉진제만의 단백질-DNA 상호작용에 의해 전사가 진행된다. T7 파아지의 숙주 세포의 파괴에 관여하는 T7 파아지 lysozyme은 전사를 억제하고, 전사종결에 영향을 미친다. 따라서 T7 파아지 lysozyme 유전자를 대장균 발현 벡터에 삽입하여 pT7lys를 얻었고, 발현시켜 Ni-NTA column chromatography로 순수 분리하였다. T7 파아지 lysozyme은 SDS-gel에서 단일 밴드로 확인하였으며, amidase 활성 역시 확인하였다. 염기서열 특이적 전사 종결에 미치는 T7 파아지 lysozyme의 역할을 알아보기 위하여, rrnB T1 전사종결 인자 부근에서의 전사연장 복합체 제조에 미치는 T7 파아지 lysozyme의 영향력을 조사하였다. 이 결과 T7 파아지 lysozyme 존재 하에 형성되는 전사연장 복합체는 불안정함을 알 수 있었다.
쭈쭈가무시병 환자의 유병률이 가장 높은 남해안 연안지역과 유병률이 낮은 동해안 연안 지역에서 매개 진드기 및 들쥐와 연관되는 제반 역학적 비교조사를 1993년 10월에 실시하였다 채집된 6 종의 들쥐(187개체) 중 등줄쥐(Apodemugrwin)가 양지역에서 모두 절대 우점종이었고 개체군 밀도에 있어서도 차이가 없었다(트랩 채집률 각각 20.4%, 19.4%). 국내 매개종으로 확인된 Leptotrombidiumpalldum과 L. sueuare는 모두 채집된 6종의 들쥐중 등줄쥐에 주로 기생하였는데, 두당 각각 59마리와 69마리가 기생하고 있었다 등줄쥐의 Rickettsia tsutsugamushi, 병원체에 대한 항체 양성률은 남해안 43.2% 동해안 63.6%로 동해안 지역에서 약간 높게 나타나 환자 발생과는 다른 양상을 보였다. 지역에 관계없이 등줄쥐의 감염률(항체 양성률)과 매개종인 L. suteuure와 L. poninw의 개체군 밀도간에 높은 상관관계를 보였다(r : 0.87). 이와같은 사실은 들쥐에 대한 양종의 매개 효율성(vectorefacacy)이 똑같이 높다는 것을 의미한다. 양지역간의 가장 중요한 역학적 차이는 매개종으로. 남해안 지역에서는 L. sueuore가 절대 우점종(74.9%)인 반면 에 동해안 지역에서는 L. pallidum이 절대 우점종(60.4%)이었다. 두종의 개체군 밀도에는 큰 차이가 없었다. 조사지역이 불충분하여 확실하게 결론지을 수는 없지만 L. sueuqre의 개체군 밀도가 높을수록 환자 유병률도 높게 나타나 L. sueuare가 인체에 대한 매개효율성(vectorefacacy)이 L. pallidum보다 월등하게 높은 중요한 매개종이라 생각된다.
활성화된 대식세포에서 생산되는 NO가 질편모충에 대해 세포독성이 있는지를 관찰하고자 질소 중간산물에 영향을 주는 약제를 첨가한 후 nitrite 생산 및 세포독성에 미치는 영향을 관찰하였다. 대식세포로는 마우스(BAkBlc) 복강 대식세포와 마우스 복강 내 종양세포인 RAW264.7 세포로 LPS(lipopolysaccharide)나 $rIFN-{\gamma}$로 활성화시켜 사용하였다. 세포독성의 측정을 위해서 질편모충을 methyl-[$^3H$]-thymidine으로 표지하였고 NO의 측정은 Griess reagent를 사용하여 시행하였다. 마우스 복강 대식세포는 LPS로 활성화시켰을 때 질편모충에 대한 세포독성이 대조군에 비해 증가하였고, RAW264.7 세포는 $rIFN-{\gamma}$ 또는 $rIFN-{\gamma}$ 및 LPS로 활성화시켰을 때 대조군에 비해 세포독성 및 nitrite 생산량은 유의하게 증가하였다. LPS로 활성화시킨 마우스 복강 대식세포와 $rIFN-{\gamma}$로 활성화시킨 RAW264.7 세포에 NO 생산에 영향을 주는 NG-monomethyl-L-arginine(L-NMMA), NC-nitro-L-arginine methyl ester(NAME), arginase를 첨가하였을 때 약제 농도를 증가시킴에 따라 질편모충에 대한 세포독성과 nitrite 생산이 감소하였다. NO synthase coractor인 tetrahydrobiopterin($H_4B$)을 마우스 복강 대식세포에 넣었을 때 질편모충 에 대한 세포독성이 증가하였다. Ferrous sulfate를 두 종류의 활성화시킨 대식세포에 첨가하였을 때 질편모충에 대한 세포독성과 nitrite생산이 감소하였다. 이상의 성적을 종합하면 대식세포의 활성화에 따라 NO 생산 및 세포독성이 증가하였고. NO 생산을 저하시키는 약제들은 활성화된 복강 대식세포 및 RAW264.7 세포에 의한 질편모충에 대한 세포독성을 현저히 감소시키는 것으로 보아 NO는 질편모충에 대한 대식세포의 숙주 방어기전에서 중요한 역할을 감당할 것으로 생각된다.
틸라피아(Tilapia mossambica)에 대한 간흡충의 제2중간정도로서의 역할 여부를 구명하기 위한 일환으로 우선 간흡충 유미유충의 틸라피아 치어에 대한 인공감염실험을 수행하여 그 역할을 할 수 없다는 사실을 천명한 다음 그 방어기전을 규명하기 위하여 그 체표면 점액으로부터 살충성 물질을 순수분리하여 기기분석을 통하여 그 화학적 구조를 확인한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 입체현미경하에서 틸라피아 치어를 유미유충에 조우를 시도한 바 일반적으로 유미유충은 수분 후에 미부가 체부로부터 분리하기 시작하여 시간이 경과함에 따라 그 수가 증가하여 10여분 후에는 $80\%$에 이르렀으나 극히 소수의 유미유충은 어체표면에 부착한 채 체부만이 어체내로 침입하고 미부는 분리되었다. 2. 틸라피아 치어를 실내수조에서 유미유충에 24시간 노출시킨 바 일부 유미유충은 어체내로 침입하였으나 그 대부분이 피낭한 극소수도 4.2 시간 이내에 거의 모두 사감하였다. 3. 틸라피아의 체표면 점액의 에테르 추출물을 여러 단계의 화학적 처리를 거쳐 제3단계에서 분획한 유백색 상청액을 박막크로마토그라휘하여 얻은 2개의 반점물질을 간흡충의 탈낭유충에 in vitro에서 직접 접촉시켜 살충시험을 수행한 바 그 중에서 제1반점인 Rf. 0.2966 값의 물질이 다른 것에 비교하여 살충성의 월등하게 강력하였다. 4. 틸라피아의 체표면 점액의 에테르 유출물 66.50g으로부터 138mg의 살충성 순수물질이 회수되었으며, 그 수율은 $0.2075\%$, 그 정제도는 71배이었다. 5. 순수하게 분리된 살충성물질에 대하여 적외선, 자외선 및 핵자기공명 분광분석을 이용하여 구조확인을 하였던 바 이 물질은 linoleic acid로 판명되였다. 이상의 실험결과로 미루어 보아 틸라피아는 자연계에 있어서 간흡충의 제2중간숙주 역할을 할 수 없으며, 그 체표면 정액내의 살충성물질인 linoleic acid가 그 방제기전에 관여하고 있다고 생각한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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