• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제8권1호
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• pp.95-99
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• 2004

Synthetic oligodeoxynucleotides (ODNs) containing unmethylated CpG dinucleotides in particular base contexts are known to induce immunity in vertebrate cells. In insect, however, it was recent to find out that ODNs induces insect immunity as other immune inducer such as lipopolysaccharide. However, the finding was solely based on one lepidopteran insect, Bombyx mori, and the expression of insect immunity was neither dependent on numbers of CpG repeats nor methylation of CpG repeats within ODNs. Instead, foreignness of DNA has been suggested to be a key factor governing induction of antibacterial peptide. In this study, we expanded our previous understanding to the potentiality of ODNs as an immune inducer for antifungal peptide in Galleria mellonella and B. mori. To do this, a defensin-type antifungal peptide gene, reported from G. mellonella was cloned and partially sequenced from G. mellonella and B. mori successfully and utilized as a probe in the Northern blot analysis. We found out that ODNs also work as an immune inducer for antifungal peptide in the fat body and midgut of G. mellonella and B. mori larvae. Also, induction pattern of antifungal peptide was irrelevant to the numbers of CpG repeats within ODNs as previously reported on the induction pattern of antibacterial peptides.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제50권1호
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• pp.12-28
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• 2001

배경 : 면역 증강성 CpG 올리고 뉴클레오티드(immunostimulatory CpG-oligodeoxynucleotides, ISS CpG-ODN)는 $T_{H1}$ 형 면역 반응은 항진시키고, $T_{H2}$ 형의 반응은 감소시키는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 백서 천식 모델에서 ISS CpG-ODN으로 인한 면역 반응의 변화가 천식의 주요한 병태 생리 현상인, 기도 과민성, 호산구성 염증 및 점액 과다 분비에 미치는 효과에 대하여 고찰하고자 하였다. 대상 및 방법 : 천식 모델을 형성하지 않은 10마리의 정상 대조군과 ovalbumin(OVA)의 감작 및 유발로 천식 모델이 형성된 26마리의 백서를, 천식 대조군 11마리, 천식-CpG 치료군 15마리로 나누어 실험하였다. 천식-CpG 치료군은 연구 16일과 20일에 ISS CpG-ODN을, 천식 대조군은 생리 식염수를 투여하였다. CpG-ODN 혹은 생리 식염수 투여 후, 특이 기도 저항, 기관지 폐포 세척액(bronchoalveolar lavage fluid, BALF) 내의 $T_{H1}$ 형 사이토카인 (cytokine)인 IFN-${\gamma}$와 $T_{H2}$ 형 사이토카인인 IL-4의 농도 및 호산구의 분획, 폐조직 내 호산구의 침윤 및 배상 세포의 이형성과 MUC5AC 유전자의 발현을 고찰하였다. 결과 : ISS CpG-ODN 투여 후 천식 대조군과 비교하여, 천식-CpG 치료군에서 기관지 폐포 세척액 내에서 IFN-${\gamma}$의 농도는 유의하게 높았고, IL-4의 농도는 유의하게 낮았다. 특이 기도 저항, 기관지 폐포 세척액 내의 호산구의 분획 및 폐조직에서의 호산구의 침윤은 천식-CpG 치료군에서 천식 대조군에 비하여 유의하게 감소하였다. 그러나 점액 과다 분비의 지표인 배상 세포의 이형성 및 MUC5AC 유전자의 발현 정도는 천식 대조군과 천식-CpG 치료군간에 유의한 차이가 없었다. 결론 : 백서 천식 모델에서 면역 증강성 CpG 올리고 뉴클레오티드는 $T_{H1}$ 형 면역 반응은 항진시키고, $T_{H2}$ 형의 반응은 감소시킴으로써, 천신의 주요한 병태 생리 현상인 기도 과민성 및 호산구서 염증은 억제하나, 점액과다 분비에는 유의한 영향이 없었다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제6권3호
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• pp.125-129
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• 2003

Effects of synthetic oligodeoxynucleotides (ODNs) containing cytidine-phosphate-guanosine(CpG) motif(s) on nonspecific immune responses of olive flounder (Paralichthys olivaceus) and on protection against lethal infection with Edwardsiella tarda were investigated. Respiratory bunt activities of the head kidney phagocytes in the fish injected either 0.25 or 0.5 ${\mu}g/fish$of ODNs containing CpG motifs (ODN 1826 and ODN 1670) were significantly higher than those injected with an ODN containing a guanosine-phosphate-cytidine (GpC) motif (ODN 1720) or with hanks balanced salt solution (HBSS, control) at 3, 5 and 7 days after injection. The serum lysozyme activities of fish injected with 0.25${\mu}g$ of ODN 1826 were significantly higher than those injected with ODN 1720 or HBSS at 1 and 7 days after injection. At 7 days after injection, the group of fish injected with CpG ODNs showed higher serum lysozyme activities than fish injected with ODN 1720 or control. The group of fish injected 0.25 or 0.5${\mu}g$ of CpG ODNs showed higher survival rates than those treated with GpC ODN and the control group after challenge with Edwardsiella tarda. The present study proved the ability of synthetic CpG ODN to increase nonspecific immune responses and disease resistance in olive flounder.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제45권7호
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• pp.875-883
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• 2002

목 적 : 기관지 천식은 Th2 반응 우세로 인한 기도의 호산구증과 IgE 증가를 특징으로 하는 질환이다. 박테리아 DNA 혹은 합성 ODNs인 unmethylated CpG motifs(CpG)은 Th1 사이토카인인 $INF-{\gamma}$와 IL-12 유도와 Th2 사이토카인을 하강 조절하여 기도 내의 호산구증 및 전신적 IgE 생성을 억제하며, 메타콜린 흡입에 의한 기관지 과민성을 방지한다. 저자들은 기도 염증을 유발한 생쥐의 비강내에 합성 CpG ODNs의 점적 투여로 기도의 호산구증과 그 외 면역학적 기전에 대한 영향을 연구하고자 한다. 방 법 : BALB/c 생쥐에 주당 2번씩 면역보강제 없이 OVA를 $10{\mu}g$을 피하 주사하여 감작 시켰다. 10주째에 $50{\mu}g$ OVA를 백서의 비강내로 주입하여 기도 염증을 유도한 후, 4주 뒤인 14주째 다시 생쥐의 비강내에 OVA＋CpG ODNs과 OVA를 점적 흡입 주입하였다. 마지막 항원 유발(14주) 후 4일째에 기관지 폐포 세척액을 추출하여 세포를 염색한 후 호산구를 측정하였고 동시에 비장 세포를 배양하여 사이토카인 측정을 하였다. 비장 세포에서 OVA에 의해 생성된 사이토카인 즉 Th1($INF-{\gamma}$, IL-12), Th2(IL-4, IL-5, IL-13) 사이토카인을 ELISA에 의해 측정하였다. 혈청 항원 특이 IgE, IgG2a 또한 ELISA에 의해 측정하였다. 결 과 : 1) 기관지폐포 세척액의 호중구수 : CpG ODNs을 투여한 군이 7.6[5.8-9.4]%, CpG ODNs을 투여하지 않은 군이 42.0[38.2-44.6]%로 기도 염증 세포내의 호산구증을 현저히 억제시켰다(P<0.01). 2) 혈청 OVA-specific IgE와 IgG2a : CpG ODNs으로 투여한 군과 투여하지 않은 군에서 측정한 혈청 OVA-specific IgE와 IgG2a는 음성 대조군에 비해 현저히 증가하였고, CpG ODNs을 비강내 투여 후 4일째 측정한 혈청 OVA-specific IgE와 IgG2a 수치는 CpG ODNs 투여군과 비투여군 사이에 유의한 차이가 없었다. 3) 사이토카인 분석 : CpG ODNs으로 투여한 군은 투여하지 않은 군에 비해 IL-4, IL-5, IL-13의 생성이 감소하였고 IL-12 생성은 증가하였으나, $INF-{\gamma}$의 상향조절은 보여주지 못하였다. 결 론: CpG ODNs의 백신 접종은 면역반응을 조절하여 기도 염증이 형성된 생쥐에서 기도 호산구증을 감소시키는데 매우 효과적이며 천식 치료에 유용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제61권5호
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• pp.245-253
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• 2019

Pathogen-associated Molecular Patterns (PAMPs) are highly conserved structural motifs that are recognized by Pathogen Recognition receptors (PRRs) to initiate immune responses. Infection by these pathogens and the immune response to PAMPS such as lipopolysaccharide (LPS), Peptidoglycan (PGN), bacterial oligodeoxynucleotides [CpG oligodeoxynucleotides 2006 (CpG ODN2006) and CpG oligodeoxynucleotides 2216 (CpG ODN2216)], and viral RNA Polyinosinic-Polycytidylic Acid (Poly I:C), are associated with infectious and metabolic diseases in animals impacting health and production. It is established that PAMPs mediate the production of cytokines by binding to PRRs such as Toll-like receptors (TLR) on immune cells. Galectins (Gal) are carbohydrate-binding proteins that when expressed play essential roles in the resolution of infectious and metabolic diseases. Thus it is important to determine if the expression of galectin gene (LGALS) and Gal secretion in blood are affected by exposure to LPS and PGN, PolyI:C and bacterial CpG ODNs. LPS increased transcription of LGALS4 and 12 (2.5 and 2.02 folds respectively) and decreased secretion of Gal 4 (p < 0.05). PGN increased transcription of LGALS-1, -2, -3, -4, -7, and -12 (3.0, 2.3, 2.0, 4.1, 3.3, and 2.4 folds respectively) and secretion of Gal-8 and Gal-9 (p < 0.05). Poly I:C tended to increase the transcription of LGALS1, LGALS4, and LGALS8 (1.78, 1.88, and 1.73 folds respectively). Secretion of Gal-1, -3, -8 and nine were significantly increased in treated samples compared to control (p < 0.05). CpG ODN2006 did not cause any significant fold changes in LGALS transcription (FC < 2) but increased secretion of Gal-1, and-3 (p < 0.05) in plasma compared to control. Gal-4 was however reduced in plasma (p < 0.05). CpG ODN2216 increased transcription of LGALS1 and LGALS3 (3.8 and 1.6 folds respectively), but reduced LGALS2, LGALS4, LGALS7, and LGALS12 (-1.9, -2.0, -2.0 and; -2.7 folds respectively). Secretion of Gal-2 and -3 in plasma was increased compared to control (p < 0.05). Gal-4 secretion was reduced in plasma (p < 0.05). The results demonstrate that PAMPs differentially modulate galectin transcription and translation of galectins in cow blood.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제5권3호
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• pp.207-215
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• 2009

Despite wide therapeutic use of CpG ODN against infection, allergy and cancer, the safety and toxicity of CpG ODNs were poorly delineated. Thus, we investigated whether optimal dosing of CpG ODN would affect immunotoxicological parameters in NZB/NZW F1 mice. Comparisons were made among control, non-CpG ODN and mouse CpG ODN ($10{\mu}g$)-treated groups for 4 weeks. To gauge the immunotoxicity of CpG ODNs, we measured nonspecific parameters, degree of lupus nephritis, proteinuria, or autoantibody, and cytokine expression in mRNA level of lymphocytes. We found that there were no significant differences among groups in nonspecific immunotoxicological profiles and in evaluation profiles of glomerulonephritis. However, titer of anti-dsDNA and anti-cardiolipin antibodies in mouse CpG ODN group rose three or eight-fold higher than in control group. Collectively, CpG ODN might be clinically less immunotoxic in terms of clinical profiles in lupus-prone NZB/NZW F1 mice, in spite of high autoantibody titer in CpG ODN treated groups.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제57권6호
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• pp.543-552
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• 2004

연구배경 : 급성천식 동물모델에 투여할 경우 특징적인 기도과민성이나 호산구성 염증 등이 호전되는 것으로 알려져 있으나, 만성천식 모델에서 기도의 만성염증 및 기도재구성을 억제할 수 있다는 연구는 많지 않다. CpG-ODN이 기도의 만성염증 및 기도재구성을 예방할 수 있는 지 알기위하여, 만성천식 마우스모델에서 CpG-ODN의 기도의 만성염증 및 기도재구성에 대한 영향을 연구하고자 하였다. 방 법 : BALB/C 마우스를 ovalbumin으로 감작시킨뒤 7주간 만성적인 자극을 주어 만성 천식모델을 만들고, CpG-ODN은 감작시에 복강내에 주사하였다. 7주후기 도저항(기도과민성)의 측정, 혈청 IgE의 측정, 기관지 폐포세척액에서 염증세포분획을 검사하였고, 폐조직검사로 염증세포의 침윤 및 기저막하부의 섬유화의 정도를 관찰하였고, OVA군과 CpG-ODN군과 비교하였다. 결 과 : 1) 기관지폐포세척액내 호산구는 CpG-ODN군은 OVA군에 비해 통계적으로 유의하게 감소하였다($0.9{\pm}0.8$ ; $9.7{\pm}5.8{\times}10^4/ml$, P<0.01). 2) 기도과민성은 CpG-ODN군은 OVA군에 비해서 기도과민성(Penh)이 $50mg/m{\ell}$를 제외한 농도에서 모두 유의하게 감소한 소견을 보였다(P<0.01). 3) 혈청 총 IgE는 CpG-ODN군이 OVA군에 비해 감소한 소견을 보였고($0.21{\pm}0.11$ ; $1.16{\pm}0.39{\mu}g/ml$, P<0.01), 혈청 OVA specific IgE도 CpG-ODN군이 OVA군에 비해 감소한 소견을 보였다($1.1{\pm}0.5$ ; $1.7{\pm}0.6$ OD units, P<0.01). 4) 배상세포의 증식정도는 CpG-ODN군은 OVA군에 감소된(P<0.01) 소견을 보였다. 5) 기저막하부의 섬유화의 정도는 CpG-ODN군이 OVA군에 비해서 유의하게 감소된(P<0.01) 소견을 보였다. 결 론 : CpG-ODN은 기도의 급성염증 및 기도과민성을 억제할 뿐만 아니라 만성천식 마우스모델에서 기도의 만성염증 및 기도재구성을 억제시킴을 알 수 있었다.

• Food Science and Biotechnology
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• 제17권6호
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• pp.1285-1288
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• 2008

The purpose of this study was to characterize and investigate the immune activity of CpG oligodeoxynucleotides (ODNs) from Bifidobacterium longum. Bacterial CpG motifs have attracted considerable interests because of their immunomodulatory activities. Genomic DNA from B. longum was prepared and amplified for 4 different 180-188-mer double-stranded ODNs (BLODN1-BLODN4). When immune cells (RAW 264.7 murine macrophages and JAWS II dendritic cells) with these ODNs were treated, BLODN4 induced the highest immune activity. To assess the effectiveness of the CpG sequences within BLODN4, single-stranded 40-mer ODNs containing CpG sequences (sBLODN4-1, sBLODN4-2) were synthesized. sBLODN4-1 induced higher level of cytokines such as interleukin (IL)-12p40 and tumor necrosis factor (TNF)-$\alpha$ by macrophage and IL-6 and TNF-$\alpha$ by dendritic cells than did sBLODN4-2. The results suggest that CpG ODNs-enriched components of B. longum might be useful as an immunomodulatory functional food ingredient.

• 한국어병학회지
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• 제16권2호
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• pp.103-110
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• 2003

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제10권1호
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• pp.1-7
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• 2007

The induction of cellular and humoral immunity and cytokine gene expression by synthetic CpG oligodexoynucleotides (CpG-ODNs) has not been investigated systematically in olive flounder Paralichthys olivaceus in vivo. We optimized the proper concentration of CpG-ODNs using an in vitro assay for the superoxide anion $(O_2^-)$. CpG-ODNs induced $O_2^-$ and nitric oxide (NO) production, lysozyme activity, and the proinflammatory cytokine gene expression of $IL-1{\beta}$ and $TNF-{\alpha}$ in olive flounder significantly in vivo, whereas non-CpG-ODNs did not produce these effects or produced them to a lesser extent. This implied that CpG-ODNs could stimulate cellular and humoral immunity and cytokine gene expression in olive flounder. This is the first evidence of NO production and the first study on the mRNA expression of the proinflammatory cytokine genes $IL-1{\beta}$ and $TNF-{\alpha}$ in olive flounder in response to CpG-ODNs. Comparison of the variation in NO production and lysozyme activity to that of other studies led us to postulate that a group-specific difference exists in the immune responses of olive flounder against CpG-ODNs. Furthermore, the detailed immunostimulatory spectrum of CpG-ODNs in olive flounder could be a useful index with which to analyze the effect of CpG-ODNs against the challenge test prior to field applications.