• 제목/요약/키워드: Host-parasite system

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Revisiting the Parvilucifera infectans / P. sinerae (Alveolata, Perkinsozoa) species complex, two parasitoids of dinoflagellates

  • Jeon, Boo Seong;Nam, Seung Won;Kim, Sunju;Park, Myung Gil
    • ALGAE
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    • 제33권1호
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    • pp.1-19
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    • 2018
  • Members of the family Parviluciferaceae (Alveolata, Perkinsozoa) are the well-known dinoflagellate parasitoids along with Amoebophrya ceratii species complex and parasitic chytrid Dinomyces arenysensis and contain six species across three genera (i.e., Parvilucifera infectans, P. sinerae, P. rostrata, and P. corolla, Dinovorax pyriformis, and Snorkelia prorocentri) so far. Among Parvilucifera species, the two species, P. infectans and P. sinerae, are very similar or almost identical each other morphologically and genetically, thereby make it difficult to distinguish between the two. The only main difference between the two species known so far is the number of sporangium wall (i.e., 2 layers in P. infectans vs. 3 layers in P. sinerae). During sampling in Masan bay, Korea during the spring season of 2015, the dinoflagellate Akashiwo sanguinea cells infected by the parasite Parvilucifera were observed and this host-parasite system was established in culture. Using this culture, its morphological and ultrastructural features with special emphasis on the variation in the number of sporangium wall over developmental times, were investigated. In addition, the sequences of rDNA regions and ${\beta}-tubulin$ genes were determined. The result clearly demonstrated that the trophocyte at 36 h was covered with 4 layers, and then outer layer of the sporocyte gradually degraded over time, resulting in wall structure consisting of two layers, with even processes being detached from 7-day-old sporangium with smooth surface, indicating that the difference in the number of layers seems not to be an appropriate ultrastructural character for distinguishing P. infectans and P. sinerae. While pairwise comparison of the large subunit rDNA sequences showed 100% identity among P. infectans / P. sinerae species complex, genetic differences were found in the small subunit (SSU) rDNA sequences but the differences were relatively small (11-13 nucleotides) compared with those (190-272 nucleotides) found among the rest of Parvilucifera species (P. rostrata and P. corolla). Those small differences in SSU rDNA sequences of P. infectans / P. sinerae species complex may reflect the variations within inter- strains of the same species from different geographical areas. Taken together, all morphological, ultrastructural, and molecular data from the present study suggest that they are the same species.

Development of Toxoplasma gondii Chinese I genotype Wh6 Strain in Cat Intestinal Epithelial Cells

  • Zhao, Guihua;Zhang, Lixin;Dai, Lisha;Xu, Haozhi;Xu, Chao;Xiao, Ting;Li, Jin;Sun, Hui;Zhou, Beibei;Yin, Kun
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제60권4호
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    • pp.241-246
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    • 2022
  • Felids are the unique definitive host of Toxoplasma gondii. The intestine of felid is the only site for initiating Toxoplasma gondii sexual reproduction. T. gondii excretes millions of infectious oocysts from the intestine, which are the primary source of infection. There are many difficulties in developing vaccines and drugs to control oocyst excretion due to the lack of an appropriate experimental model. Here, we established an in vitro feline intestinal epithelial cell (IEC) infection system and an efficient animal model of T. gondii Chinese 1 genotype, Wh6 strain (TgCtwh6). The Kunming mice brain tissues containing TgCtwh6 cysts were harvested 42-day post-infection. The bradyzoites were co-cultured with cat IECs in vitro at a ratio of 1:10. Five 3-month-old domestic cats were orally inoculated with 600 cysts each. The oocysts were detected by daily observation of cat feces by microscopy and polymerase chain reaction. We found that the parasite adhered and invaded cat IECs in vitro, transformed into tachyzoites, and then divided to form rose-like structures. These parasites eventually destroyed host cells, escaped, and finished the asexual reproduction process. Schizonts associated with sexual reproduction have not been observed during development in vitro cultured cells. However, schizonts were detected in all infected cat intestinal epithelial cells, and oocysts were presented in all cat feces. Our study provides a feasible cell model and an efficient infection system for the following studies of T. gondii sexual reproduction, and also lays a foundation to develop drugs and vaccines for blocking excretion and transmission of oocysts.

Molecular identification of the algal pathogen Pythium chondricola (Oomycetes) from Pyropia yezoensis (Rhodophyta) using ITS and cox1 markers

  • Lee, Soon Jeong;Hwang, Mi Sook;Park, Myoung Ae;Baek, Jae Min;Ha, Dong-Soo;Lee, Jee Eun;Lee, Sang-Rae
    • ALGAE
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    • 제30권3호
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    • pp.217-222
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    • 2015
  • Pythium species (Pythiales, Oomycetes) are well known as the algal pathogen that causes red rot disease in Pyropia / Porphyra species (Bangiales, Rhodophyta). Accurate species identification of the pathogen is important to finding a scientific solution for the disease and to clarify the host-parasite relationship. In Korea, only Pythium porphyrae has been reported from Pyropia species, with identifications based on culture and genetic analysis of the nuclear internal transcribed spacer (ITS) region. Recent fungal DNA barcoding studies have shown the low taxonomic resolution of the ITS region and suggested the mitochondrial cytochrome c oxidase subunit 1 (cox1) gene as an alternative molecular marker to identify Pythium species. In this study, we applied an analysis of both the ITS and cox1 regions to clarify the taxonomic relationships of Korean Pythium species. From the results, the two closely related Pythium species (P. chondricola and P. porphyrae) showed the same ITS sequence, while the cox1 marker successfully discriminated P. chondricola from P. porphyrae. This is the first report of the presence of P. chondricola from the infected blade of Pyropia yezoensis in Asia. This finding of the algal pathogen provides important information for identifying and determining the distribution of Pythium species. Further studies are also needed to confirm whether P. chondricola and P. porphyrae are coexisting as algal pathogens of Pyropia species in Korea.

Potential Correlation between Carboxylic Acid Metabolites in Biomphalaria alexandrina Snails after Exposure to Schistosoma mansoni Infection

  • Elseoud, Salwa M. F. Abou;Fattah, Nashwa S. Abdel;Din, Hayam M. Ezz El;Al, Hala Abdel;Mossalem, Hanan;Elleboudy, Noha
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제50권2호
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    • pp.119-126
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    • 2012
  • Carboxylic acids play an important role in both aerobic and anaerobic metabolic pathways of both the snail and the parasite. Monitoring the effects of infection by schistosome on Biomphalaria alexandrina carboxylic acids metabolic profiles represents a promising additional source of information about the state of metabolic system. We separated and quantified pyruvic, fumaric, malic, oxalic, and acetic acids using ion-suppression reversed-phase high performance liquid chromatography (HPLC) to detect correlations between these acids in both hemolymph and digestive gland gonad complex (DGG's) samples in a total of 300 B. alexandrina snails (150 infected and 150 controls) at different stages of infection. The results showed that the majority of metabolite pairs did not show significant correlations. However, some high correlations were found between the studied acids within the control group but not in other groups. More striking was the existence of reversed correlations between the same acids at different stages of infection. Some possible explanations of the underlying mechanisms were discussed. Ultimately, however, further data are required for resolving the responsible regulatory events. These findings highlight the potential of metabolomics as a novel approach for fundamental investigations of host-pathogen interactions as well as disease surveillance and control.

Advances in serological diagnosis of Taenia solium neurocysticercosis in Korea

  • Ahn, Chun-Seob;Kim, Jeong-Geun;Huh, Sun;Kang, Insug;Kong, Yoon
    • Genomics & Informatics
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    • 제17권1호
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    • pp.7.1-7.10
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    • 2019
  • Cysticercosis, a parasitic disease caused by Taenia solium metacestode (TsM), has a major global public health impact in terms of disability-adjusted life years. The parasite preferentially infects subcutaneous tissue, but may invade the central nervous system, resulting in neurocysticercosis (NC). NC is an important neglected tropical disease and an emerging disease in industrialized countries due to immigration from endemic areas. The prevalence of taeniasis in Korea declined from 0.3%-12.7% during the 1970s to below 0.02% since the 2000s. A survey conducted from 1993 to 2006 revealed that the percentage of tested samples with high levels of specific anti-TsM antibody declined from 8.3% to 2.2%, suggesting the continuing occurrence of NC in Korea. Modern imaging modalities have substantially improved the diagnostic accuracy of NC, and recent advances in the molecular biochemical characterization of the TsM cyst fluid proteome also significantly strengthened NC serodiagnosis. Two glycoproteins of 150 and 120 kDa that induce strong antibody responses against sera from patients with active-stage NC have been elucidated. The 150 kDa protein showed hydrophobic-ligand binding activities and might be critically involved in the acquisition of host-derived lipid molecules. Fasciclin and endophilin B1, both of which play roles in the homeostatic functions of TsM, showed fairly high antibody responses against calcified NC cases. NC is now controllable and manageable. Further studies should focus on controlling late-onset intractable seizures and serological diagnosis of NC patients infected with few worms. This article briefly overviews diagnostic approaches and discusses current issues relating to NC serodiagnosis.

Dimethylsulfoxide로 분화시킨 HL-60 세포의 yoxoplasma 파괴 효과 (Toxoplasmacidal Effect of HL-60 Cells Differentiated by Dimethylsulfoxide)

  • 최원영;남호우;유재을
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제26권4호
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    • pp.229-238
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    • 1988
  • HL-60세포에서 Toxoplasma gondii의 in vitro배양과 HL-60세포를 DMSO로 처리하여 과립세포로 분화시킨 세포에서 Toxoplasma에 대한 세포매개성 면역 기능을 검토하였다. 먼저, HL-60 세포를 여러 농도의 DMSO로 처리하였는데, 1.3%(V/V)로 3일간 처리하였을 때, HL-60 세포 의 적정 분화가 이루어졌다. 분화의 정도는 형태적, 생리적, 및 기능적 관점에서 검사되었는데, DMSO를 처리한 경우, 3H-thymidine의 흡입이 감소하는 것으로 보아 DNA 합성이 억제됨을 알 수 있었으며, 기능적으로는 주화성 물질인 FMLP에 대해 이동하는 성질을 보였으며, 형태적으로는 핵1세포질의 비가 큰 promyelocyte에서 작은 비를 갖는 과립 세포로 변화하여 분화를 입증하였다. 이후, HL-60 세포나 DMSO로 분화를 유도한 HL-60 세포와 Toxoplasma를 같이 배양하면서 이들의 관계를 관찰하였다. Lysosome에 선택적으로 흡입되는 형광 물질(acridine orange)로 전처리한 표본은 형광현미경하에 서 관찰하였으며, 다른 표본은 Giemsa로 염색하여 광학 현미경하에서 관찰하여 비교하였다. HL-60 세포에서는 72시간의 배양으로 Toxoplasma가 세포질내에서 증식하여 rosette를 형성하였으며, DMSO로 분화시킨 HL-60 세 포에서는 배양 초기 1시간째에 phagocytosis가 일어났으며 이후 세포내 소화가 이루어져 72시간째에는 lysosome이 원상태로 되돌아오는 것이 관찰되었다. 이상의 결과들로 볼 때, Toxoplnsma의 숙주 세포내에서의 기생 혹은 면역 세포에 의한 감수성에 phagosome 과 Iysosome의 융합이 결정적인 인자임을 알 수 있었으며, 아울러 HL-60 세포에서의 Toxoplasma의 증식 가능성과 DMSO로 분화시킨 HL-60 세포의 Toxoplasma 파괴 효과가 원충 기생충과 숙주의 상호 관계를 규명하는 좋은 모델임을 제시하였다.

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담수산 백점충(Ichthyophthirius multifiliis)에 관한 연구 II. 백점충의 인위 감염 및 어체내 충체 발달상 (Studies on Ichthyophthirius multifiliis Fouquet, 1876 in Freshwater Fishes II. Experimental Infection and Development of I. multifiliis)

  • 지보영;김기홍;박수일;김이청
    • 한국어병학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.51-60
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    • 1998
  • 본 연구는 내수면 양식 어류에 백점충, Ichthyophthirius multifiliis를 인위 감염시켜 감염 특성 및 어체내 충체 발달상을 밝히고자 하였다. 어종별(무지개 송어, 메기, 이스라엘 잉어), 수온별($15^{\circ}C$, $18^{\circ}C$, $21^{\circ}C$) 및 충체 발달 단계별(trophont, protomont, theront) 인위 감염 시험 결과, 어종별로는 무지개 송어 시험구에서, 수온별로는 $18^{\circ}C$ 시험구에서 그리고 충체 발달 단계별로는 theront 시험구에서 양성적인 인위 감염을 확인할 수 있었다. 그리고 theront 농도별에 있어서는 어체당 1000개체의 theront가 감염을 양성적으로 유도할 수 있는 것으로 조사되었으며 어체당 1500개체 이상의 theront는 무지개 송어치어에 100%의 감염을 유도하였다. 수온 $18^{\circ}C$의 인위 감염된 무지개 송어에서 7일 동안 어체내 충체의 발달 과정을 조사한 결과, 충체는 시간이 경과함에 따라 연속적인 발달을 행하여 크기가 증대되었으며 감염 3일째부터는 성숙되는 것으로 확인되었다. 그리고 총체의 형태학적 변화는 감염 2일째에는 구부장치가 기능적으로 발달하기 시작한 것을 볼 수 있었고, 감염 4일째부터는 수축포가 현저히 발달되기 시작하였으며 감염 6일째는 이들의 수가 현저히 증가한 것을 확인할 수 있었다. 그리고 감염 기간이 경과함에 따라 충체는 숙주의 아가미 일차 새변의 입새 동맥쪽으로 이동하는 경향을 나타내었다.

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우리나라 기생충병관리의 현황(現況)과 효율적방안에 관(關)한 연구(硏究) (The Present Status and a Proposal of the Prospective Measures for Parasitic Diseases Control in Korea)

  • 노인규
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제3권1호
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    • pp.1-16
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    • 1970
  • 우리나라에서 공중보건상(公衆保健上) 중요(重要)한 연충류감염에 대(對)하여 1969년(年) 현재(現在) 실시(實施)한 관리(管理) 현황(現況)을 조사(調査)하였으며, 그 결과(結果)를 보면 1966년(年)부터 1969년(年)까지의 학생기생충검사 및 회충구충 사업(事業)에 있어서 그 간(間) 회충감염률의 저하(低下)를 별(別)로 가져오지 못하였음이 나타났으며 따라서 앞으로 본(本) 사업(事業)의 개선(改善) 또는 보다 적극적인 사업(事業)의 추진(推進)이 요망(要望)된다. 보건사회부(保健社會部)에서 지정(指定)한 지역(地域)에서 $1965{\sim}1968$년(年)의 4년간(年間)에 실시(實施)한 폐(肺) 및 간(肝) 디스토마 집단치료사업(集團治療事業)에 있어서는 추정환자수(推定患者數)의 감소(減少)를 크게 가져오지 못하여 사업(事業)의 부진(不振)함을 나타내었다. 구충제제조에 있어서 너무 많은 제조회사(製造會社)에서 많은 종류(種類)의 상품(商品)이 제조(製造)되어 난맥(亂脈)을 이루고 있었으며 따라서 구충제 제조허가(製造許可)에 있어서의 재고(再考)가 요구(要求)된다. 인분처리(人糞處理) 상황(狀況)에 있어서 도시지역(都市地域)에 있어서는 위생적(衛生的)인 하수도(下水道)가 미비(未備)되고 하수종말처리장(下水終末處理場)이 전연(全然) 없고 수거처리(收去處理)되고 있으며 한편 농촌지역(農村地域)의 인분처리(人糞處理)는 거의 수임상태(收任狀態)로 비위생적(非衛生的)이어서 기생충 전파(傳播)의 가장 큰 요인(要因)의 하나가 된다. 인분사용금지구역(人糞使用禁止區域)으로 지정된 전국(全國) 55개(個) 지역중(地域中) 34개(個) 지역(地域)에서 총(總) 170건(件)의 토양(土壤)(밭흙)을 채취하여 검사(檢査)한바 그중(中) 44%에서 회충난이 검출(檢出)되었다. 청정채소보급소(淸淨菜蔬補給所)와 일반시장(一般市場)에서 판매하는 각종 채소(菜蔬) 각(各) 64건(件)씩을 구입하여 검사(檢査)한바 회충난검출률은 보급소(補給所)의 것이 25%, 일반시장(一般市場)의 것이 36%로 나타났다. 전국(全國) 보건소(保建所)에서의 기생충병관리사업 실적(實績)과 기생충 검사능력(檢査能力)은 저조(低調)하였다. 보건사회부(保健社會部)의 기생충병 관리(管理) 예산(豫算)은 아주 적으며, 세로판후층도말법(厚層塗抹法)에 소요(所要)되는 실비(實費)를 산출(算出)한바 1건당(件當) 8원이었다. 기생충병 관리원칙(管理原則)은 기생충 자체(自體)의 생활사(生活史)를 중심(中心)으로 하는 요인(要因)과 이에 영향을 주는 제환경적(諸環境的) 요인(要因), 그리고 감염(感染)과 관계되는 인간숙주측(人間宿主側) 요인(要因)등의 여러가지 요인(要因)에 의(依)해서 발생(發生)되는 기생충감염의 생성과정중(生成過程中)의 어느 한 부분(部分) 또는 그 이상(以上)을 제거하는 방향으로 이루어지며, 그 방법에는 다음과 같은 사항들을 들수 있다. (1) 감염자(感染者)에 대(對)한 집단치료(集團治療)로서 감염(感染)의 근원(根源)이 되는 병원소(病原巢)를 제거(除去)한다. (2) 보충동물을 제거(除去)함으로써 인체감염(人體感染)과 관계되는 동물병원소(動物病原巢)를 제거(除去)한다. (3) 보충숙주의 배설물(排泄物)에 대(對)한 위생적(衛生的) 처리(處理)인바 여기에서 주요(主要)한 것은 도시지역(都市地域)에서의 완비(完備)된 하수도(下水道)와 하수종말처리장(下水終末處理場), 그리고 농촌지역(農村地域)에서의 비흡취식(非吸取式)인 위생적편소(衛生的便所)의 설치(設置) 등이며 이것은 우리나라에서의 인분비료사용(人糞肥料使用)의 폐지(廢止)와 국가경제(國家經濟)의 향상(向上)으로서 그 목적(目的)을 달성(達成)할 수 있게 된다. (4) 매개체(媒介體) 및 중간숙주(中間宿主)의 관리(管理)로서 토양(土壤)의 기생충오염방지, 식품위생(食品衛生), 곤충관리 그리고 패류관리(貝類管理) 등을 들 수 있다. (5) 비위생적(非衛生的) 태도(態度)와 폐습(弊習)의 개선(改善)으로서 기생충감염과 관계 있는 입분비료(入糞肥料)의 사용(使用), 식습관(食習慣) 및 개인위생(個人衛生) 등이 문제된다. (6) 화학예방(化學豫防) 및 예방접종(豫防接種)은 전술(前述)한 바와같은 전파예방(傳播豫防) 조치(措置)가 실패(失敗)하는 경우 체내(體內)에 침입(侵入)되는 기생충체를 체내(體內)의 방어력(防禦力)에 의(依)하여 그 감염(感染)의 성립(成立)과 성충에의 발육(發育)을 방지(防止)하려는 조치(措置)로서 이에 대(對)한 앞으로의 보다 적극적인 연구(硏究) 개발(開發)이 요망(要望)된다.

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전염병의 경로 추적 및 예측을 위한 통합 정보 시스템 구현 (Implementation of integrated monitoring system for trace and path prediction of infectious disease)

  • 김은경;이석;변영태;이혁재;이택진
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.69-76
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    • 2013
  • 세계적으로 전파력과 병원성이 높은 신종인플루엔자, 조류독감 등과 같은 전염병이 증가하고 있다. 전염병이란 특정 병원체(pathogen)로 인하여 발생하는 질병으로 감염된 사람으로부터 감수성이 있는 숙주(사람)에게 감염되는 질환을 의미한다. 전염병의 병원체는 세균, 스피로헤타, 리케차, 바이러스, 진균, 기생충 등이 있으며, 호흡기계 질환, 위장관 질환, 간질환, 급성 열성 질환 등을 일으킨다. 전파 방법은 식품이나 식수, 곤충 매개, 호흡에 의한 병원체의 흡입, 다른 사람과의 접촉 등 다양한 경로를 통해 발생한다. 전 세계의 대부분 국가들은 전염병의 전파를 예측하고 대비하기 위해서 수학적 모델을 사용하고 있다. 하지만 과거와 달리 현대 사회는 지상과 지하 교통수단의 발달로 전염병의 전파 속도가 매우 복잡하고 빨라졌기 때문에 우리는 이를 예방하기 위한 대책 마련의 시간이 부족하다. 그러므로 전염병의 확산을 막기 위해서는 전염병의 전파 경로를 예측할 수 있는 시스템이 필요하다. 우리는 이러한 문제를 해결하기 위해서 전염병의 실시간 감시 및 관리를 위한 전염병의 감염 경로 추적 및 예측이 가능한 통합정보 시스템을 구현하였다. 이 논문에서는 전염병의 전파경로 예측에 관한 부분을 다루며, 이 시스템은 기존의 수학적 모델인 Susceptible - Infectious - Recovered (SIR) 모델을 기반으로 하였다. 이 모델의 특징은 교통수단인 버스, 기차, 승용차, 비행기를 포함시킴으로써, 도시내 뿐만 아니라 도시간의 교통수단을 이용한 이동으로 사람간의 접촉을 표현할 수 있다. 그리고 한국의 지리적 특성에 맞도록 실제 자료를 수정하였기 때문에 한국의 현실을 잘 반영할 수 있다. 또한 백신은 시간에 따라서 투여 지역과 양을 조절할 수 있기 때문에 사용자가 시뮬레이션을 통해서 어느 시점에서 어느 지역에 우선적으로 투여할지 백신을 컨트롤할 수 있다. 시뮬레이션은 몇가지 가정과 시나리오를 기반으로 한다. 그리고 통계청의 자료를 이용해서 인구 이동이 많은 주요 5개 도시인 서울, 인천국제공항, 강릉, 평창, 원주를 선정했다. 상기 도시들은 네트워크로 연결되어있으며 4가지의 교통수단들만 이용하여 전파된다고 가정하였다. 교통량은 국가통계포털에서 일일 교통량 자료를 입수하였으며, 각도시의 인구수는 통계청에서 통계자료를 입수하였다. 그리고 질병관리본부에서는 신종인플루엔자 A의 자료를 입수하였으며, 항공포털시스템에서는 항공 통계자료를 입수하였다. 이처럼 일일 교통량, 인구 통계, 신종인플루엔자 A 그리고 항공 통계자료는 한국의 지리적 특성에 맞도록 수정하여 현실에 가까운 가정과 시나리오를 바탕으로 하였다. 시뮬레이션은 신종인플루엔자 A가 인천공항에 발생하였을 때, 백신이 투여되지 않은 경우, 서울과 평창에 각각 백신이 투여된 경우의 3가지 시나리오에 대해서, 감염자가 피크인 날짜와 I (infectious)의 비율을 비교하였다. 그 결과 백신이 투여되지 않은 경우, 감염자가 피크인 날짜는 교통량이 가장 많은 서울에서 37일로 가장 빠르고, 교통량이 가장 적은 평창에서 43일로 가장 느렸다. I의 비율은 서울에서 가장 높았고, 평창에서 가장 낮았다. 서울에 백신이 투여된 경우, 감염자가 피크인 날짜는 서울이 37일로 가장 빨랐으며, 평창은 43일로 가장 느렸다. 그리고 I의 비율은 강릉에서 가장 높으며, 평창에서 가장 낮았다. 평창에 백신을 투여한 경우, 감염자가 피크인 날짜는 37일로 서울이 가장 빠르고 평창은 43일로 가장 느렸다. I의 비율은 강릉에서 가장 높았고, 평창에서는 가장 낮았다. 이 결과로부터 신종인플루엔자 A가 발생하면 각 도시는 교통량에 의해 영향을 받아 확산된다는 것을 확인할 수 있다. 따라서 전염병 발생시 전파 경로는 각 도시의 교통량에 따라서 달라지므로, 교통량의 분석을 통해서 전염병의 전파 경로를 추적하고 예측함으로써 전염병에 대한 대책이 가능할 것이다.