This paper outlines research to study two aspects of Cryptooridium. First, specific antigenic determinants were identified and followed through the growth cycle of C. parvum to investigate antigenic sharing of molecular epitopes among the different life cycle stages. Secondly, the importance of passive immune protective mechanisms in cryptosporidial infection was assessed by following the course of infection in neonatal mice which have been subjected to treatments using either monoclonal antibodies (mAbs) or hyperimmune bovine colostrum.
Yoon-Kyung Jo;Yong-Suk Ryang;Kyu-Je Lee;Insik Kim;Jang-Keun Ryu;Mi-Sook Song
대한의생명과학회지
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제5권2호
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pp.155-165
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1999
호르텐스극구흡충을 흰쥐에게 경구 감염시키고 4주 후에 성충을 획득하여 고정, 포매 및 절편하여 조직항원 분포 부위를 관찰하였다. 호르텐스극구흡충의 항체는 호르텐스극구흡충 피낭유충을 흰쥐에게 경구 감염시키고 4주 후에 채혈한 혈청과 호르텐스극구흡충 조항원을 면역증강제와 함께 흰쥐에게 근육 주사하여 채혈한 혈청을 이용하였으며, 이 혈청을 반응시켜서 호르텐스극구흡충 조직내의 항원성 분포를 규명하였다. 한편, 면역황금표식법에 의한 미세조직의 항원성 반응 여부는 조직에 표지된 황금입자로 판정하였다. 그 결과 충체 조직에서 황금입자와 강하게 반응하는 미세조직은 표피층의 표지합포체, 난황세포의 구성물질, 유연조직의 분비과립 그리고 배설낭의 구성물질 등에서 반응이 강하게 나타났다. 이상의 결과를 볼 때 호르텐스극구흡충의 항원은 생식세포와 소화분비 및 소화관계통에서 분비 유래되는 것으로 분석되었다.
폐흡충(Paragonimus westermani)이 숙주의 폐조직 내에서 성숙하는 동안 숙주에게 항체생성을 유도하는 물질의 폐흡충 충체조직내 분포하는 부위와 성숙하는 동안 숙주가 생성하는 항체의 면역반응 정도를 확인하기 위하여 폐흡충 피낭유충을 실험고양이에 감염시키고 발육단계 별 충체와 면역항체를 얻어 조직항원과 면역항체를 반응시켜 환금입자를 표지하였다. 황금입자가 표지된 조직 항원을 전자현미경으로 관찰하고 황금입자의 밀도에 따라 조직성분의 항원성을 측정한 결과 감염군 면역항체를 반응시킨 경우 숙주체내에서 4 주 동안 성숙한 유약성충 조직항원은 표피충의 표피합포체에 높은 밀도의 황금입자가 표지되어 항원성이 강한 것으로 관찰되었다. 8 주 이상 성숙한 충체부터 조직항원은 표피충에 환금 입자의 표지가 현저하게 감소하여 12 주 이상 성숙한 충체 표피층은 항원성이 미약한 것으로 관찰되었다. 12 주 이상 성숙한 충체는 난황세포의 구성물질들에 각각 항원성이 특이하게 나타나며 유연조직의 분비과립과 맹관 그리고 배설낭의 구성 물질들은 충체의 성숙정도에 상관없이 항원성을 포함하고, 숙주가 생성하는 항체는 감염 후 12 주부터 16 주사이에 항체생성이 극대 화되는 것으로 생각되었다.
폐흡충(Paragonimus westermani)에 감염된 숙주에 대해 항체 생성을 유도하는 물질이 분포하고 있는 부위를 화인하기 위하여 대조군의 IgG와 폐홉충에 감염된 실험 개의 특이 IgG를 폐흡충 유약성충 조직에 반응시키고 면역황금표식법을 이용하여 전자현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 대조군의 IgG를 반응시킨 유약성충 표피층은 표피세포에서 분비되는 물질이 포함된 표피 합포체로 구성되어 기저층과 분명하게 구별되었으며 근육층도 잘 발달되어 있었다. 난황세포는 크기가 다양한 분비과립 등을 포함하고 있었으며 특히 조면소포체가 발달되어 있었다. 맹관의 막구조물은 잘 발달되었으며 장상피 합포체도 잘 발달되어 있었다. 한펀, 폐흡충에 감염된 실험동물의 특이 항체로 반응시킨 유약성충 표피충의 표피 합포체와 표피세포의 세포질에 황금입자의 매우 특이적인 표식가 관찰되었고 난황세포에서는 분필과립에 황금 입자가 높은 밀도로 관찰되었다. 그리고 맹관 상피 합포체는 미약하게 황금 표지가 되었고 맹관 막구조물과 맹관 내강에도 특이하게 황금 표지가 관찰되었지만 표피 합포체와 표피세포보다 밀도가 낮게 관찰되었다. 이상의 결과로 폐홉충에 감염된 실험 개는 폐흡충의 표피 합포체와 표피세포에서 생성된 물질과 난황세포에서 생성된 물질에 의하여 면역항체가 형성되며 일부는 맹관 내용물에 의해 약간의 면역항체가 유도되는 것으로 생각되었다.
In the course of Clonorchis sinensis infection, antigens presented to the hosts may be in a close relation to growth of the fluke. The antigenic proteins stimulating IgG antibody production were chronologically identified by immunoblot and localized by immunogistochemical staining. In the early stage of infection until 12 weeks post-infection (PI) , antigens were proteins with molecular mass larger than 34 kDa which were derived from the tegument, testes and intrauterine eggs. After 20 weeks PI antigens recognized were 29, 27 and 26 kDa proteins from the intestine, excretory bladder and reproductive organs. It is suggested that the tegumental proteins are the most potent antigens and the excretory-secretory proteins with middle molecular mass of 26-45 kDa contribute to the high level production of antibodies after 20 weeks of the C. sinensis infection.
일록춘폐흡충(Poragonimus iloktsuenensis)의 표피층, 장상피층 및 난황선의 조직항원 성을 발육단계별로, 면역황금표지법(immunogoldlabelingmethod)으로 관찰하였다. 일록춘폐흡충 으로 감염건 횐쥐(Sprague-Dawley)로 부터, 감염후 2주 3주, 4주, 5주 및 33주에 적출한 충체를 항원으로 사용하였고, 감염 후 10주의 흰쥐혈청을 항체로 사용하였다 조직항원성은 조직에 표지된 황금입자로 판정하였다. 표피층은 유약충으로부터 성충에 이르는 발육과정중 전반적으로 황금입자 표지가 많지 않았고 충체가 성숙되어감에 따라서 황금입자 표지가 다소 드물어지는 경향이 있었으나, 충체 개체별 항원 강도에 차이가 많았다. 장상피층과 난황선은 충체의 발육단계에 관계없이 많은 수의 황금입자가 표지되어 강한 항원성을 나타내었다. 이 실험의 결과, 일록춘폐흡충의 표피층 장강피층, 및 난황선은 중요한 조직항원 부위로 보이나, 표피층은 항원성이 낮은 편이고, 발육단계 및 개체별로 항인강도에 차이가 있었다. 장상피층 및 난황선도 개체별로 황금입자 표지강포에 다소의 차이는 있었으나 충체의 발육단계에 관계없이 계속해서 강한 항원성이 유지되는 조직부위로 보인다.
In order to observe the localization of the specific antigenic protein in the tissue of Paragonimus westermani metacercaria, immunogoldlabeling method was applied using IgG of the dog which were infected with Paragonimus westermani metacercaria and IgG of rabbits which were immunized with purified 23 kDa protein from metacercaria of the Paragenimus westermani. The metacercaria worm tissues obtained from Cambaroides similis were embedded in Lowicryl HM20 medium, treated with infected and immunized IgG and protein A gold complex (particle size; 12 nm) and observed by electron microscope. In the tissue antigen of Paragonimus westermani metacercaria, the content of excretory bladder which was highly dense electron density was constituted in the excretory bladder of the parenchymal tissue. In the metacercaria tissues antigen reacted with IgG of infected dog. Labeled gold particles distributed on the interstitial matrix of parenchymal cells, fibrous granules of parenchymal tissue and the content of excretory bladder. High antigenicity was observed on content of excretory bladder. It was found to be specifically distributed at the tissue of Paragonimus westermani metacercaria. In the tissues antigen reacted with IgG of immunized rabbit. Labeled gold particles randomly distributed on the interstitial matrix and fibrous granules of parenchymal tissue but in the content of excretory bladder of Paragonimus westermani metacercaria, gold particles were richly labeled. Therefore, the 23 kDa protein contained with Paragonimus westermani metacercaria was found protein which was specifically constituted at the content of excretory bladder of Paragonimum westermani metacercaria. The 23 kDa protein was commonly contained from of Paragonimus westermani metacercaria to adult and showed strong antigenicity against the immunized and infected IgG.
Spirometra erinacei의 유충인 sparganum(metacercoid)에 감염되었을 때 호산성백혈구의 증가와 IgE 항체역가가 증가된다는 보고가 있다. 이 기생충에 감염되었을 때 IgG 항체와 IgE 항체를 유도하는 충체의 항원성분의 소재를 면역세포조직화학적 방법으로 충체의 성체와 유충에서 비교하였고, 또한 충체의 추출물을 SDS-PSGE와 EITB를 이용하여 IgG와 IgE 항체 유도 항원성분의 면역적 특성도 추구하였다. IgG와 IgE 항체 유도성분은 성체와 유충의 근층에서 공통적으로 분포되어 있었고, IgG 항원성분은 근층 뿐만 아니라 외피층과 유조직층에서도 반응이 나타났으며, 성체의 수태편절에서는 자궁 내에 있는 충난의 표면에서도 반응이 나타났다. 충체의 외피층에서 항원성분을 면역황금 표지법으로 관찰한 결과, 충체의 외피층(tegument)에서 IgG 항원성분의 분포밀도가 IgE 항원성분의 밀도보다 컸다. 충체의 추출물 중 IgG, IgE 유도 항원성 단백질의 면역학적 특성을 비교하였다. 성체의 추출물의 43개 분회 중 21개 분획이 IgG 항원성분으로서 반응하였고, IgE 항원성분으로는 21개 분획에서 반응하였다. 이들 중 11개 분획 (410, 304, 268, 174, 162, 116, 92, 86, 72, 60, and 59 kDa)에서 IgG와 IgE가 교차반응하였으며, 유충의 추출물의 36개 분획 중 IgG 항원성분으로 22개의 분획에서 반응이 나타났고, IgE 항원성분으로는 13개의 분획에서 반응하였으며, 이들 중 5개 분획(204, 116, 92, 79, and 59 kDa)에서 IgG와 IgE가 서로 교차반응하였다.
An immunoelectron microscopy employing immunogold labeling method was performed to detect tissue origin of Dl fraction (DIA) among 5 antigenic protein fractions partially purified by DEAE- anion exchange chromatography from water- soluble crude antigen (PIWA) of adult Paragonimus iloktsuenensis. Immune reactions of adult worm tissues with rabbit serum immunoglobulin immunized with crude antigen (PI-Ig) and D1 antigen (D1-Ig), as well as rat serum immunoglobulin infected with P. iloktsuenensis were observed. DlA showed strong antigenicity in the intestinal epithelium of the worms during the early infection period of 2-4 weeks after infection. The vitellaria also showed stronger antigenicity than the other tissue sites in immune reaction of tissues against all immunoglobulins from 4 to 33 weeks after vitelline development. Therefore, it is suggested that DlA was mainly originated from the intestinal epithelial tissues before the development of vitelline gland of the parasites. Immune-reactivity of two immunoglobulins (PI-Ig, Dl-Ig) was significantly different in intestinal epithelial cytoplasmic protrusions (CP) and intestinal epithelial secretory granules (SG). In the experimental group with Dl-Ig, gold particles were labeled significantly in CP than in SG when compared to the PI-Ig group. Thus, the major antigenic materials in Dl antigen having a strong antigenicity in the early infection period was considered to be originated from the intestinal epithelial tissue .
Cryptosporidium이 인체 내에서 복잡한 life cycle를 거치면서 각 stage마다 만들어지는 단백질 항원의 관계성에 관한 보고가 없어 Cryptosporldiosis에 대한 치료제 개발에 어려움이 있었다. 본 연구는 단일군 항체와 Immunogold labeling 기술을 이용하여 주요 extracellular stages인 sporozoites와 merozoites의 antigenic relatedness를 살펴보았다. BALB/C 쥐로부터 merozoites에 대한 단일군 항체(Jo3)를 분리하였으며 IgG3형이었다. 정제된 sporozoites를 SDS-PAGE로 분리한 후 Western blot을 이용하여 Jo3를 반응시킨 결과 3,500Daltons 크기의 sporozoites 항원을 인식하였다. Jo3를 Cryptosporidium에 감염된 tissue section에 반응시킨 후 Immunoelectron microscopy를 이용하여 3.5-kDa 항원의 위치와 sporozoites와 merozoites가 똑같은 단백질 항원을 만드는가를 추적해 본 결과 3.5-kDa 단백질 항원이 두 stages에서 공동으로 합성되는 것으로 나타났으며 이 항원은 표면과 세포질 내에 위치하고 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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