• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제45권5호
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• pp.942-952
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• 1998

연구배경: 결핵균(m. tuberculosis) 감염에 대한 숙주의 방어기능에서 세포-매개성 면역반응이 중요하며, 항 결핵반응은 주로 T-림프구와 대식세포에 의하여 매개된다. 결핵균이 대식세포에 탐식되면 특징적인 cytokine이 분비되며 이 cytokine이 잠재적인 면역조절반응과 결핵감염시 여러가지 임상증상을 나타내는데 관여하고, 특히 육아종 형성, 건락성 괴사, 및 지연형 과민반응에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 활동성 폐결핵환자의 기관지폐포 세척액에서 대식세포에서 분비되는 대표적인 cytokine인 tumor necrosis factor-$\alpha$, interleukin-1$\beta$, interleukin-6와 interleukin-8의 자발 및 LPS 자극 후의 분비를 관찰하고자 하였다. 방 법: 폐결핵 환자 10예와 대조군 5예를 대상으로 기관지폐포 세척술을 시행하여 폐포 대식세포를 분리한 후 RPMI 1640 배양액에 폐포 대식세포가 mi당 $1 {\times}10^6$개가 되도록 희석하여 LPS 0.1 ${\mu}g/ml$, 1 ${\mu}g/ml$, 10 ${\mu}g/ml$을 첨가하거나 첨가하지 않고 $37^{\circ}C$, 5% CO2 하에서 24 시간 및 48시간 배양한 후 상층액에서 TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$, IL-6와 IL-8의 분비를 ELISA kit를 이용하여 측정하였다. 결 과: 폐포 대식세포에서 측정한 24 시간 자발적 TNF-$\alpha$의 분비는 이환된 병변 $1149{\pm}805.5$ pg/ml, 대조군 $125{\pm}109.7$ pg/ml, 비병변 $127{\pm}135.6$ pg/ml, IL-6의 분비는 이환된 병변이 $20.6{\pm}16.12$ ng/ml, 대조군 $0.91{\pm}0.58$ ng/ml, 비병변 $1.10{\pm}1.38$ ng/ml로 병변에서 유의하게 현저한 증가를 보였다(p<0.05). 폐포 대식세포에서 LPS 10 ${\mu}g/ml$로 48 시간 동안 자극한 후의 TNF-$\alpha$와 IL-6 분비능은 결핵의 이환된 병변에서 대조군이나 비병변에 1:11하여 증가된 경향을 보였다. IL-1$\beta$와 IL-8의 24시간 자발적 분비능 및 LPS 10 ${\mu}g/ml$로 48시간 동안 자극한 후의 분비능은 결핵 병변의 대식세포에서는 측정되지 못하였으며, 대조군과 비병변에서 얻어진 대식세포에서는 특별한 차이가 없었다. TNF-$\alpha$의 분비는 대부분이 처음 24 시간에 분비되었으나 IL-1$\beta$, IL-6 및 IL-8의 분비는 48시간까지 점차 증가되었다. TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$ 및 IL-6는 자발적 분비에 비하여 LPS를 0.1 ${\mu}g/ml$, 1 ${\mu}g/ml$, 10 ${\mu}g/ml$로 증가시킬 수록 분비가 증가되었으나 IL-8은 LPS 1 ${\mu}g/ml$ 시 분비가 고평부를 이루었다. 결핵 비병변에서 얻어진 폐포 대식세포에서 TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$ 분비능은 초치료 환자에서 재발환자에 비하여 현저하게 증가되었으나 IL-6와 IL-8의 분비능은 초치료와 재치료 환자에서 큰 차이가 없었다. 결 론: 폐결핵 환자의 폐포 대식세포의 cytokine 분비능은 정상 대조군에 비하여 현저하게 증가되어 있었으나 이는 직접 이환된 부위의 폐포 대식세포에 국한되었다. 또한 폐포 대식세포에서 분비되는 proinflammatory cytokine인 TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$가 특히 결핵의 초감염시 균에 대한 방어작용에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제40권3호
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• pp.236-249
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• 1993

연구배경 : 정상 폐상피세포에서는 항상 생성되고 있는 활성산소(oxygen radical)에 의한 유해작용에 노출되어 있고, 이들 유해 산소들은 폐기종과 같은 폐질환의 원인 기전으로 생각되고 있다. 본 연구에서는 이 방법을 이용하여 만든 폐상피세포 단일막에서 전기생리학적인 관점에서 물질의 이동지표인 short-circuit current(Isc)와 조직저항(R)에 대한 활성산소의 하나인 $H_2O_2$(hydrogen peroxide)가 어떤 영향을 미치는지를 연구함으로서 세포생리학적 기전을 구명하고자 한다. 방법 : Tissue culture-treated polycarbonant membrane filter 에서 배양시킨 쥐 제 2 형 폐상피세포 배양 단일막에서 $H_2O_2$의 능동적 이온 이동 (Isc) 과 수동적 용질이동에 대한 조직저항(R)에 미치는 효과를 관찰하였다. 배양 제 3 일과 제 4 일째 단일막을 수정된 Ussing chamber에 설치하고 막 양측에 HEPES-buffered Ringer 용액으로 incubation 하였다. 외부에서 0~100 mM 농도의 $H_2O_2$를 apical 또는 basolateral side에 작용시켜 Isc와 R의 변화를 관찰하였다. 폐상피세포 장벽이 외부의 $H_2O_2$에 대하여 방어작용을 가지는 세포내 catalase 활성도를 측정하고, catalase 억제제인 aminotriazol(ATAZ) 20 mM의 효과도 함께 관찰하였다. 결과 : 이 단일막은 형태학적으로 보아서 in vivo 에서의 포유류 제 1 형 폐상피세포 장벽의 특성을 나타내고 세포들 사이는 tight junction을 이루며(조직저항 R: 2,000 ohm-$cm^2$ 이상) sodium ion의 능동적 이동 (Isc: 5 ${\mu}A/cm^2$)을 보였다. $H_2O_2$는 dose-dependent 양식으로 Isc와 R 모두 감소시켰다. Apical side에 작용하는 $H_2O_2$에 있어서는 60분에 50% 억제하는 농도인 $ED_{50}$는 Isc와 R은 약 4mM 이었으나 basolateral side의 경우는 약 0.04mM 로서 그 작용 강도는 apical에 비하여 약 100배 정도 더 컸다. ATAZ 존재시 apical side의 $ED_{50}$는 0.4mM로 감소하였으나 basolateral side의 경우 변화가 없었다. $H_2O_2$의 제거율은 apical 또는 basolateral side 어느 쪽에 존재하든 같았으며, 세포내 catalase 활성도는세포배양기간이 길어짐에 따라 증가함을 보였다. 결론 : 이상의 실험결과는 basolateral side에 작용하는 $H_2O_2$는 세포내 막구성성분 중 basolateral 측에 존재하는 곳에(예, $Na^+,\;K^+$-APTase) 직접 장애를 미칠 것으로 생각된다. 한편 apical side에 작용하는 $H_2O_2$는 막성분에 도달하기 전에 세포내에 존재하는 catalase에 의하여 대부분 그 작용을 잃게 된다. 결론적으로 Isc와 R로 측정된 폐상피세포 장벽의 특성은 $H_2O_2$에 의하여 손상을 받고 apical side 보다는 basolateral side 측정이 더 손상을 잘 받게 된다.