지렁이(L. rubelIus) 체액내의 적혈구용혈능깍 단백질분해능을 확인하였다. 지렁이의 체액 0. 33 $\mu$l속에 있는 용혈인자는 9 $\times$ 1011 rat RBCs를 2분만에 완전히 용혈시켰으며, 다른 포유류들의 적혈구에도 약간의 차이는 있으나 비슷한 용혈능을 보였고, 이 용혈인자는 지렁이의 혈구가 아닌 몸체조직에서 분비되는 것으로 생각되었다. 용혈인자는 pH 6.5-7.5사이에서 활성이 가장 강하였고, 63'c로 30분 열처리할 경우 활성이 완전히 없어졌으며, 2-mercaptoethanol은 용혈인자의 활성을 증가시켰다. 이 인자의 활성도는 여러가지의 당류, LPS, cholesterol, prosphatidyl Choline, Ch10ropromazine, Sphin90myelin 및 FG2+, Fe3+, CU2+, ZR2+ 등의 금속이온에 의하여 활성이 저해되었다. 한편 지렁이 체액내의 단백질 분해인자는 BSA와 19G를 여러 조각으로 분해시켰으며 이 분해인자는 PMSF및 TLCK에 의하여 활성이 억제되지 않았다. 지렁이의 체강에는 용혈소를 분비하는 박테리아들이 존재하였으나 이들 박테리아들의 용혈소는 지렁이의 용혈인자와는 전기영동이동도에서 차이가 있었다.
병원성 비브리오 속인 Vibrio furnissii의 용혈소를 분리정제하고 그 물리화학적 특성, 생물학적인 그리고 면역학적인 상호관련성을 검토하여, 다음과 같은 결과를 얻었다. 용혈소의 정제는 ammonium sulfate precipitation, DEAE-Sephadex A-50 (1st와 2nd)와 Sephaedx G-100 gel permeation chromatography를 거쳐 738배로 정제되었으며 회수율은 각각 $11.6\%$ 와 $5.2\%$로 나타났다 전기영동법으로 용혈소의 정제를 확인한 결과 단일 밴드의 형성을 관찰할 수 있었다. 분자량은 61 kDa이였으며 또한 SDS-PAGE 결과 subuint는 존재하지 않았다. 정제된 용혈소는 열에 불안정한 이열성 용혈소이며 $Cu^{2+},\;Zn^{2+}$와 cholesterol에 의해 용혈활성이 모두 저해되었다. 용혈기작에 있어서는 온도의존성 용혈기작으로서 최적 용혈의 온도는 $37^{\circ}C\sim47^{\circ}C$로 나타났다. 정제용혈소의 pH 안정성은 pH 6.0, 6.5, 10.0에서 각각 불안정하였다. 용혈활성에 있어서 최적 혈구 농도는 $1.0\sim2.0\%$였다. 또한 각종 동물 혈구의 감수성 시험 결과 두 용혈소 모두 토끼에서 가장 감수성이 높았으며 사람의 혈구에서는 B형 혈액형에서 다소 높은 감수성을 나타내었다.
용혈 지수(hemolysis index)는 생화학 장비에서의 용혈을 위한 반정량 지표이다. 용혈 지수의 특성이 상업 플랫폼마다 다르기 때문에 용혈 지수의 표준화 또는 일치화는 현재 되어 있지 않다. 진단검사의학에서 일치화(harmonization)는 측정 절차와 상관없이 동일한 결과와 동일한 해석을 할 수 있는 능력을 말한다. 임상 환자의 혈액 중에서 무작위로 추출한 40개의 검체를 인위적으로 체외 용혈(in vitro hemolysis)시킨다. 혈액 자동화 장비인 XE-2100 (Sysmex, Japan)에서 측정된 혈청 헤모글로빈을 기준으로 검체의 혈청을 0~300 mg/dL 사이에서 20 mg/dL 차이로 각각을 희석시킨다. 희석된 혈청 헤모글로빈을 생화학 자동화 장비 Hitachi-7600 (Hitachi, Japan)으로 측정하여 용혈 지수와 혈청 헤모글로빈을 평가하였다. 용혈 지수와 혈청 헤모글로빈은 선형성을 보였으며 용혈 지수 1은 대략 혈청 헤모글로빈 20 mg/dL 정도였다. 용혈 거절 기준을 결정하기 위해 용혈 지수를 세 그룹으로 나눈다: 용혈 지수 0~1, 용혈지수 4~6, 용혈 지수 9~15. 또 다른 임상 검체 40개의 검체를 Hitachi-7600 (Hitachi, Japan)로 각각의 임상 검사 종목을 측정한 후, 각각의 검체를 주사기의 피스톤을 앞 뒤로 움직여 인위적인 체외 용혈을 시키고 Hitachi-7600 (Hitachi, Japan)로 측정하였다. 세 그룹 사이의 임상 검사 종목의 용혈로 인한 백분율 차이(percentage difference)를 ANOVA 또는 Kruskal-Wallis test 분석하였다. 사후 검정에서 용혈 지수 0~1인 그룹과 용혈지수 5~6인 그룹 사이에 유의한 차이가 나는 종목들은 Glucose, creatinine, total protein, AST, direct bilirubin, uric acid, phosphorus, triglyceride, LDH, CPK, magnesium, potassium이였다. 많은 임상 검사 종목들이 용혈지수 4~6인 그룹과 참조 그룹인 용혈지수 0~1인 그룹 간에 통계적으로 유의미한 차이를 보이기 때문에 용혈 기준은 대략 용혈지수 5 (혈청 헤모글로빈 100 mg/dL)가 적합하다 판단된다.
배경: Vitamin $B_{12}$ 및 Folic acid는 모두 수용성 비타민의 일종으로 생체 내에서 보조 효소로서의 작용을 가지고 있지만 특히 세포핵의 DNA 합성에 관여하고 있다. 주로 거대 적아구성 빈혈의 감별 진단과 임신 중 엽산의 저장을 평가하기 위해 측정한다. 용혈 혈청은 혈구 중의 엽산과 비타민 $B_{12}$가 용출하기 때문에 사용할 수 없다고 알려져 있으나 수탁 검사기관인 본원의 특성상 이 내용을 충실히 따르기에는 어려운 경우가 있다. 이에 용혈의 정도가 검사 결과치에 어느 정도 영향을 미치는가에 대해 알아보고자 검사를 시행해 보았다. 방법: 용혈되지 않은 검체를 대조군으로 하고 기계적으로 용혈을 일으켜 용혈 정도에 따라 A, B, C그룹으로 분리하여 용혈 검체를 그룹별 각각 10개씩 준비한다. 경쟁반응 원리인 M사의 Vitamin $B_{12}$ [$^{57}Co$]/Folate [$^{125}I$] 시약으로 검사를 실시한다. 결과: Vitamin $B_{12}$는 검체의 용혈이 결과 값에 큰 영향을 미치지 않았다. 하지만 Folic acid의 경우에는 용혈의 정도에 따라 값이 증가 하였으며, 심하게 용혈 된 경우 모두 표준곡선의 최고치의 값(20 ng/ml 이상)을 확인할 수 있었다. 고찰: 수탁기관인 본원에서는 Vitamin $B_{12}$ 및 Folic acid 검사 의뢰 병원에 검체의 용혈이 검사 결과에 미치는 영향과 검체의 용혈을 막기 위해 채혈 시 주의할 점들을 홍보하고, 분리, 보관 시 세심한 주의를 기울여야 할 것이다. 위의 결과에서 보았듯이 용혈된 검체로 Folic acid검사를 해서는 안 되며 Vitamin $B_{12}$ 또한 결과 값에는 큰 영향을 미치지는 않지만 용혈에 주의할 필요가 있다.
세균의 용혈활성은 세균이 숙주 내에서 생존하기 위해 필요한 철을 획득하기 위한 특성이며 기능 면에서 볼 때 숙주에 대한 중요한 독력인자로 간주될 수 있다. 본 연구에서는 괴사치수 및 치근단 치주염으로 진단된 환자의 근관에서 분리한 Prevotella nigrescens의 용혈활성을 다양한 조건 하에서 측정하여 그 특성을 규명하는 것을 목적으로 한다. 1. 임상에서 분리한 P. nigrescens와 표준균주인 P. nigrescens ATCC 33563에서 모두 용혈활성이 나타났다. 2. 사람, 면양 및 말 세 가지 종에 대해 용혈활성을 비교한 결과 사람의 적혈구에서 가장 강한 용혈활성을 나타내었다. 3. 용혈소 억제제인 $NaN_3$와 dithiothreitol(DTT)는 농도의존적으로 P. nigrescens의 용혈활성을 감소시켰다 (p<0.05) 4. P. nigrescens가 최대 용혈활성을 나타내는 최적의 pH는 4이었으며, $50^{\circ}C$이하의 온도에서는 용혈활성을 보였으나 $95^{\circ}C$에서 급격히 감소하였다. 5.배양조건에 따른 P. nigrescens의 용혈활성을 비교한 결과 $10\%\;CO_2$배양기에 배양한 경우 혐기성 조건에서 배양한 것보다 더 높은 용혈활성을 보였다.
축류형 혈액펌프에서 발생하는 용혈이 이 펌프의 성공여부를 결정짓는 주요한 요인의 하나이다. 지금까지는 용혈을 알아내기 위해서는 in-vitro 적인 실험에 의하여 용혈량을 추정하였으나, 수치유체해석에 의한 용혈량의 추정이 가능하다고 생각된다. 따라서, 본 연구에서는 다양한 형태의 임펠러에 대하여, 난류모델은 k-$\varepsilon$모델을 사용하여 3차원 수치유체역학 해석을 시도하였다. 수치유체해석에 있어서는 펌프 유입측에 입자를 흘려 넣어 이 입자가 매일 10ms마다 받는 난류에너지를 구하여 전단응력으로 환산하였다. 해석결과 전단응력은 주로 임펠러의 후방에서 나타나는 것을 알 수 있었다. 수치유체해석결과의 신뢰성을 확인하기 위하여 임펠러의 in-vitro 실험에 의한 용혈시험 결과를 비교하였으나, 양자 사이에 상관도는 높은 것을 알 수 있었다. 상기한바와 같이 유체 해석에 의한 용혈 예측은 물론 용혈이 발생하는 주요 부위의 예측이 가능함을 시사하고 있어, 축류형 혈액펌프 개발시 용혈 특성 개선을 위한 설계도구로써의 유용함을 확인하였다.
1. 어류에서 분리한 V. anguillarum KS410의 용혈소를 분리하여 배양 상등액, 황산암모늄 침전, DEAE-cellulose column chromatography, Sephadex G-200 gel 여과 등의 과정을 통하여 36배 정제하였고 최종 회수율은 2.3%였다. 2. 정제된 용혈소의 SDS-PAGE상의 전기영동 결과는 38 Kda의 분자량을 보유하였다. 3. 온도에 대한 정제 용혈소는 45$^{\circ}C$까지는 안정하였으나 그 이상의 온도에서는 급격히 실활되어 이열성인 것으로 나타났다. 4. NaCl 농도에 따른 V. anguillarum 용혈소의 안정성은 1%가 가장 안정하였고 4%이상에서는 안정성이 감소하였다. 5. 정제된 용혈소의 pH 안정성은 6-9 사이었다. 6. 금속이온에 대한 정제 용혈소는 $Ca^{2+}, Cu^{2+}, Zn^{2+}, Fe^{2+}$ 첨가시에는 실활되었으나 $Mg^{2+}$첨가에는 영향을 받지 않았다. 7. 정제용혈소는 EDTA에 대하여 전혀 활성에 저해를 받지 않았으나 $FeCl_3$에서는 저해를 받았다.
한국산 야생버섯 22종의 용혈독성을 규명하기 위하여 그 냉침액(cold water extract)의 용혈활성을 검색하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Collybia confluence(밀버섯), Laccaris vinaceoavellanea(색시졸각버섯) 및 Lenzites betulina(조개껍질버섯) 등 3 종이 mouse 및 rat 적혈구에 대하여 강력한 용혈 작용을 나타내었다. 2. L. vinaceoavellanea은 $100^{\circ}C$ 수욕상에서 30분간 가열하여도 mouse 적혈구에 대한 용혈활성이 80% 이상 유지되어, 열에 매우 안정한 용혈성분을 함유하는 것으로 확인되었다.
저자들은 한국산 야생버섯의 독성을 규명하기 위한 연구의 일환으로 전보에서 68종의 한국산 야생버섯의 용혈활성을 검토하였고 그 중 무우자갈버섯(Hebeloma crustuliniforme)이 열내성 용혈독소를 함유함을 보고하였다. 본 연구에서는 무우자갈버섯의 용혈성분을 냉침한 후, 황산암모늄 침전, 용해도 차이에 따른 분획 및 투석과정을 거쳐 부분정제하였다. 부분정제된 용혈성분은 분자량 분자량 12,000 이상으로서, 용혈 최적온도는 $37^{\circ}C$이고 세척하지 않은 혈액에 대해서 면양 > 랫트 > 사람 ${\geq}$ 마우스 > 닭의 순으로, 세척한 혈액에 대해서는 면양 > 마우스 > 사람 ${\geq}$ 랫트 > 닭의 순으로 용혈활성을 나타내었다. 한편 무우자갈버섯의 냉침액 및 부분정제한 용혈성분을 마우스에 복강투여한 결과, 용혈은 물론 심한 급성 간독성 및 신장독성이 관찰되었다. 이러한 결과들은 독버섯으로 잘 알려진 무우자갈버섯의 독성이 최소한 부분적으로라도 그 용혈성분에 기인할 가능성을 강하게 암시하고 있다.
용혈 검체는 혈액검사 결과에 영향을 미치는 요인 중 하나이다. 핵의학 분야 또한 용혈 검체를 부적합검체를 분류하고 채혈실에 재 채혈을 요구하기도 한다. 이는 신속한 검사를 진행해야 하는 검사실 입장에선 장애 요소이기도 하다. 그러나 진단검사의학에서는 용혈이 각 검사 종목에 미치는 영향이 많이 알려진 반면, 핵의학에서는 용혈이 얼마나 검사 결과에 영향을 미치는지 실험을 통해 알려진 바가 없어 알아보고자 한다. 먼저, 19명의 환자에서 한 명당 각2개의 검체를 획득하고, 하나는 정상적인 혈청을 얻고, 다른 하나는 인위적으로 용혈 혈청을 획득했다. 그리고 각 종목별(AFP, CEA, PSA, CA-125, CA19-9, Thyroglobulin, Prolactin, E2, Insulin, T3, T4, TSH, FT4, TG-Ab, Anti-TPO, TBII, LH, FSH, Testosterone, PTH, DHEA-s, Cortisol, C-peptide)로 검사를 실시 한 후, 용혈검체와 정상 검체간의 결과값을 t-test를 통하여 통계적으로 유의성을 확인해 보았다. 실험 결과 키트 내 매뉴얼에 용혈검체를 사용하지 않도록 한 검사 종목 뿐만 아니라 대부분의 종목에서 용혈이 핵의학 검사결과에 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 그러나, 인슐린과 C-peptide의 경우에는 용혈검체가 정상검체에 비해 통계적으로 유의하게 나타났다(P<0.05). 검체의 수가 적어 모든 검사 결과에 일반화 시킬 수는 없으나, 모든 용혈 검체를 부적합 검체로 간주하여 재채혈을 요구할 필요가 없음 또한 확인되었다. 그러므로 복잡한 핵의학 검사실의 접수 업무 개선에 도움이 될 것이라 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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