• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제34권1호
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• pp.1-11
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• 2012

Purpose: The purpose of this study was to evaluate the bone regeneration capacity of silk fibroin (SF) when combined with beta tricalcium phosphate (${\beta}$-tricalcium phosphate [TCP]) and rh-bone morphogenetic protein (BMP) in vivo by micro-computed tomography (CT), soft x-ray, and histological analysis. Methods: A total of 56 critical size defects formed by a trephine bur made on 28 adult female Spague-Dawley rats were used for this study and the defect size was 5.0 mm in diameter. The defects were transplanted with (1) no graft material (raw defect), (2) autogenous bone, (3) SF ($10{\mu}g$), (4) SF-BMP ($10{\mu}g$, $0.8{\mu}g$ each), and (5) SF+${\beta}$-TCP ($10{\mu}g$). At 4 and 8 weeks after operation, the experimental animals were sacrificed. Samples were evaluated with soft x-ray, histological examinations and 3-dimensional micro-CT analysis. Results: In the 3-dimensional micro-CT evaluation, bone volume and bone surface data were higher in the SF-BMP ($12.8{\pm}1.5$, $138.6{\pm}45.0$ each) (P<0.05) and SF-TCP ($12.3{\pm}1.5$, $144.9{\pm}30.9$ each) group than in the SF group ($6.1{\pm}3.3$, $77.2{\pm}37.3$ each) (P<0.05), except for the autogenous group ($15.0{\pm}3.0$, $190.7{\pm}41.4$ each) at 4 weeks. At 8 weeks, SF-BMP ($16.8{\pm}3.5$, $173.9{\pm}34.2$ each) still revealed higher (P<0.05) bone volum and surface, but SF-TCP ($11.3{\pm}1.5$, $1132.9{\pm}52.1$ each) (P=0.5, P=0.2) revealed the same or lower amount compared with the SF group ($13.8{\pm}2.7$, $127.5{\pm}44.8$ each). The % of bone area determined by radiodensity was higher in the SF-TCP ($31.4{\pm}9.1%$) and SF-BMP ($36.2{\pm}16.2%$) groups than in the SF ($19.0{\pm}10.4$) group at the period of 4 weeks. Also, in the histological evaluation, the SF-BMP group revealed lower inflammation reaction, lower foreign body reaction and higher bone healing than the SF group at postoperative 4 weeks and 8 weeks. The SF-TCP group revealed lower inflammation at 4 weeks, but accordingly, as the TCP membrane was absorbed, inflammatory and foreign body reaction are increased at 8 weeks. Conclusion: The current study provides evidence that the silk fibrin can be used as an effective grafted material for tissue engineering bone generation through a combination of growth factor or surface treatment.

• 대한치과교정학회지
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• 제33권3호
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• pp.199-210
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• 2003

치아이동 시 발생하는 골흡수에서 이미 여러 cytokine의 중요성이 강조된 바 있으며 이 가운데 interleukin-6는 구강 및 연골조직 등에서 많은 연구의 초점이 되어 왔으나 확실한 기전은 아직까지 정확히 확립되어 있지 못하다 골흡수 시 조골세포에서 유리되는 interleukin-6 (IL-6)와 nitric oxide (NO) 등이 골흡수의 조절자로 최근 대두되고 있으며 Mitogen-activated Protein kinase (MAPK)의 활성화로 인해 염증성 cytokine등이 유리될 수 있음이 최근 macrophage 등에서 증명된 바 있다. 그러므로 치아이동을 비롯한 구강 내 여러 염증의 조건에서 골흡수의 대표인자인 IL-6및 NO유리가 MAPK등의 활성 등을 통해 조절될 수 있는 가능성을 시사하고 있다. 본 연구에서 조골세포 특징을 대부분 가지고 있는 조골세포주 MC3T3El에서 p-38 MAP kinase을 매개로 NO와 IL-6가 유리됨을 확인하고자 하였다. $10\%$ Fetal Bovine Serum이 첨가된 -MEM 배양액으로 배양한 조골세포주인 MC3T3El 세포에 tumor necrosis $factor-\alpha(TNF-\alpha)$, $interferon-\gamma(IFN-\gamma)$ 및 lipopolysacchalide(LPS) 등의 단독처리 시 NO와 IL-6의 증가는 확인되지 않았으나 $TNF-\alpha/IFN-\gamma$ 혹은 $LPS/IFN-\gamma$ 등의 처치시 NO와 IL-6의 유의한 증가를 보였으며, NO발현에 직접 관여하는 inducible nitric oxide synthase (iNOS)와 IL-6 단백질 및 mRNA의 발현을 관찰하였다. 또한 specific p-38 MAP kinase inhibitor인 SB203580의 NO와 IL-6의 생성 억제를 관찰하고 단백질과 mRNA발현억제를 통해서도 확인함으로써 SB203580은 transcription 단계에서 NO와 IL-6의 생성을 조절하고 있음을 시사하여 주고 있다. $TNF-\alpha/IFN-\gamma$ 혹은 $LPS/IFN-\gamma$ 처치 시 p-38 MAP Kinase의 활성을 관찰하였으나 단독 처치 시 역시 P-38 MAP Kinase의 활성을 확인함으로써 NO와 IL-6생성기전에는 p-38 MAP Kinase이외에 다른 인자 역시 관여하고 있음을 보여주고 있다. 본 연구에서는 치아 등의 골조직의 구성 세포인 조골세포에서 NO와 IL-6유리를 확인하였으며, 또한 이들의 생성기전중의 하나로 p-38 MAP Kinase가 transcription 단계에서 관여하고 있음을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제19권12호
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• pp.1802-1807
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• 2009

Platycodi radix의 주요 성분으로 항염증, 항고지혈 및 항종양 등 다양한 약리적 기능을 가지는 platycodin D는 최근 비만 및 지방세포형성(adipogenesis)을 억제하는 효과를 가진다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 adipogenesis의 상위단계에 위치한 다양한 pro-adipogenic regulators와 anti-adipogenic regulators의 발현이 platycodin D에 의해 어떻게 변화되는지 분석하였다. Real-time PCR을 이용한 mRNA 발현의 정량적 분석에서 adipogenesis의 marker라 불리는 ADIPOQ와 GLUT4의 mRNA 발현은 platycodin D의 처리에 의해 유의적으로 감소되었다. 또한 terminal marker의 발현을 조절하는 PPAR$\gamma$와 C/EPB$\alpha$의 mRNA 발현 역시 platycodin D에 의해 유의하게 억제되었다. Platycodin D의 지방세포 억제 효과에 대한 상세한 분자적 메커니즘을 규명하기 위해, PPAR$\gamma$와 C/EPB$\alpha$의 상위 조절자들의 mRNA 발현 변화를 분석하였다. Pro-adipogenic regulators에 대한 platycodin D의 효과를 분석한 결과, C/EBP$\beta$와 C/EPB$\delta$의 mRNA 발현은 platycodin D에 의해 변화가 없었던 반면, KROX20과 KLF15의 mRNA 발현은 각각 초기 분화(2일)와 후기 분화(4일)에서 platycodin D에 의해 유의한 감소를 보였다. 또한, 대표적인 anti-adipogenic regulators인 CHOP의 mRNA 발현은 초기분화에서 platycodin D에 의해 유의하게 증가한 반면, 또 다른 anti-adipogenic regulators인 C/EBP$\gamma$의 mRNA 발현은 platycodin D에 의해 영향을 받지 않았다. 따라서 adipogenesis 과정에서 platycodin D는 pro-adipogenic regulators인 KROX20, KLF15와 anti-adipogenic regulator인 CHOP의 mRNA 발현에 영향을 주어 PPAR$\gamma$와 C/EPB$\alpha$를 조절하는 것으로 보여진다. 결론적으로, platycodin D에 의한 adipogenesis 억제 효과는 KROX20, KLF15 등의pro-adipogenic regulator와 CHOP 등의 anti-adipogenic regulator의 상호작용을 통해 나타나는 결과라 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제16권5호
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• pp.840-849
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• 2006

외부 병원체의 침입에 의한 병원독소로 발병된 뇌염증에서 미성숙뇌는 성숙뇌에서 보다 많은 백혈구의 침윤을 일으킨다. 케모카인은 뇌염증부위로 염증세포의 침윤을 매개하는 물질이다. 본 연구는 미성숙뇌의 뇌염증에서 백혈구침윤의 기전을 연구하기 위하여 내독소로 유발된 뇌염증에서 케모카인의 일종인 MCP-1, $MIP-1{\alpha}$, MIP-2의 발현을 연구하였다. 신생쥐와 성숙쥐의 미상핵 국소에 LPS $(0.5\;{\mu}g/{\mu}l)$를 정위주사 한 후 시간대별로 RT-PCR과 면역조직화학검사을 통하여 각각 mRNA상과 단백질상에서의 발현을 비교분석하였다. 광학현미경상 LPS 주입 후 6 시간 후부터 주사부위의 염증세포의 침윤이 시작되었으며 24 시간 후에 가장 뚜렷한 현상을 보였다. RT-PCR 결과, MCP-1, $MIP-1{\alpha}$, MIP-2 mRNA 발현은 24 시간 때에 최고치를 나타냈었다. 미성숙뇌의 각 케모카인의 mRNA발현은 성숙뇌에 비해 MCP-1은 약 2.6배, $MIP-1{\alpha}$는 약 1.4배, MIP-2는 약 1.2배 발현양이 더 많다. 면역조직화학검사는 광학현미경결과와 RT-PCR결과와 상응하여 각 케모카인들이 24 시간 때에 가장 양성반응이 뚜렷이 나타났다. 이러한 현상은 뇌염증에서 백혈구의 침윤은 케모카인을 생성하는 소교세포, 성상세포, 내피세포 등의 영향을 받는 기전에 의하여 조절되었다는 것을 나타내며 이들 케모카인 형성환경의 역할을 명확히 밝히고 질병의 진행에서 케모카인의 활성을 조정하는 방법을 연구하면 향후 뇌염증을 포함한 여러 가지질환에서 신경세포의 손상을 막는 치료법의 개발이 가능하게 될 것이다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제50권2호
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• pp.185-198
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• 2008

급성기 반응 중인 육계 병아리에서 미역 2.0% 사료가 영양소 대사, 항산화 효소활성 및 세포성 면역에 미치는 영향이 조사 되었다. 갓 부화한 숫 육계 병아리(Ross)는 4주간의 실험 사육기간에 미역 0.0%(기초) 및 2.0% 사료를 급여하고, 8, 10, 및 12일령에 Salmonella typhymurium lipopolysaccharide(LPS)를 복강내 주입하여 급성기 반응을 활성화 하였다. 실험사육 전기간을 통한 생산성은 사료 중 미역 함량이나 급성기 반응 또는 그 경험의 영향이 없었다. 대조(정상) 병아리에 비하여, 급성기 반응은 미역 2.0% 사료에서 일당 증체량에 영향이 없었으나, 혈장 과산화물 분해효소, 세포외액 SOD(EcSOD) (p<0.05), 적혈구 MnSOD와 CuZnSOD 활성을 높이고, 그리고 사료 중 미역 함량과 관계없이 대사체중(kg0.75) 당 NB와 ME이용량를 낮추고 TNF-α와 ovotransferrin 활성을 높였다. 미역 0.0% 사료에 비하여, 미역 2.0% 사료는, 급성기 반응과 관계없이 kg0.75 당 NB를 증가시켰고, 급성기 반응 중에는 kg0.75당 UAN 배설에 영향이 없었으나, 혈장 과산화물 농도와 적혈구 세포액의 과산화물 분해효소와 MnSOD(p<0.05) 활성을 낮추고 혈장 과산화물 분해효소와 EcSOD 활성은 높이고(p<0.05), 4주령 병아리에서 LPS 자극 PBMC에서 분비한 IL-1 활성을 증가시켰다.(주 단어:미역, LPS, 단백질과 에너지대사, 항산화계, 친염증성 사이토카인, PBMC, 육계 병아리)

• 생명과학회지
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• 제21권7호
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• pp.953-960
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• 2011

세포괴사는 세포막의 파열, HMGB1을 포함한 세포 내용물의 세포외부로의 방출 등을 수반하는 세포죽음이다. HMGB1은 핵 단백질로 전사조절자로 작용하지만 세포괴사에 의해 세포 밖으로 방출되면 염증을 유발하고 암을 촉진하는 cytokine으로 작용한다. HMGB1의 과발현은 암 발생 및 항암제 저항과 밀접한 연관성을 가지고 있지만, 그 기작에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는, HMGB1이 항암제에 의한 세포 죽음에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과, HMGB1은 MCF-7, MDA-MB231, MDA-MB361 세포에서 cisplatin에 의한 세포사멸을 억제하고 세포운명을 세포괴사로 바꾼다는 사실을 확인하였다. HMGB1의 세포사멸-세포괴사 전환 작용을 4-HC를 처리한 세포에서도 관찰되었다. 그러나, HMGB1은 docetaxel (DOC)에 의한 세포사멸에는 영향을 주지 않음을 확인하였다. MTS를 이용하여 항암제에 의한 세포 죽음에 미치는 영향을 조사한 결과, necrotic core가 형성된 8일째 MCF-7 MTS에서 cisplatin에 의한 세포사멸이 세포괴사로 바뀌는 반면, DOC에 의한 세포사멸은 세포괴사로 전환되지 않는 것을 확인하였다. 또한 spheroid에서 HMGB1 receptor인 RAGE의 발현이 증가함을 확인하였다. 이러한 결과를 통해, HMGB1이 alkylating agent에 의한 세포사멸을 세포괴사로 전환시킴을 알 수 있었다. 따라서, alkylating agent에 의한 항암제 효능을 나타내기 위해선, 이들 항암제의 부작용 즉 세포괴사를 억제하는 전략이 필요한 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제27권2호
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• pp.247-266
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• 2017

동충하초(Cordyceps)는 B.C. 2,000년 이후로부터 지금까지 중국, 한국, 일본 등 아시아 국가에서 잘 알려진 전통적인 불로장생의 비약으로 사용되어져 왔다. 곤충기생 곰팡이균으로서 원조 동충하초로 불리는 Cordyceps속에 속하는 Cordyceps sinensis는 우리나라 한반도에서는 발견되지 않고 있다. 그 이유는 해당 곰팡이균에 특정적인 기주곤충인 박쥐나방(Hepialus armonicanus)이 우리나라에는 존재하지 않기 때문으로 보인다. 따라서 차선책으로서 한국형의 동충하초, 즉 Paecilomyces tenuipes 동충하초균에 대한 곤충생체배지로서 누에(Silkworm, Bombyx mori)를 기주곤충으로 사용하는 누에동충하초의 인공적인 생산방법을 세계 최초로 개발하게 된 것이다. 따라서 본 총설은 누에동충하초를 개발하게 된 역사적 배경과 생산방법 및 약리학적 효능과, 비곤충유래 동충하초인 인공배지 배양동충하초(밀리타리스동충하초: Cordyceps militaris, 붉은자루동충하초: Cordyceps pruinosa 등)의 배양조건과 동충하초 품종육성, 배지배양조건, 동충하초의 식품에의 응용 가능성, 화학적 구성성분 및 약리적 효능 등에 대해 고찰하였다. 곤충유래의 누에동충하초 및 비곤충유래동충하초균사체 및 자실체동충하초의 주요 약리작용은 항종양, 면역증강, 항피로, 항스트레스, 항산화, 항노화, 항당뇨, 항염증, 항혈전, 항지질 및 해충방제 효능으로 요약된다. 동충하초의 주요 생리활성물질들은 단백다당체(헥소스, 헥소사민), 코디세핀, 만니톨, 산성다당체 등이다. 단백다당체와 부타놀 추출물은 매우 강한 항종양 효과를 보이나 세포독성은 나타내지 않았다. 만니톨은 종양유발쥐의 수명을 유의성 있게 연장하였다. 에르고스테롤은 항종양 활성은 보이지 않았으나 왕성한 식세포활성을 보였다. 따라서 우리가 높은 관심을 가지고 있는 누에동충하초의 항종양 활성은 세포독성효과보다는 면역력증강효과에 기인하는 것으로 사료된다[164].

• 생명과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1256-1261
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• 2017

${\beta}$-glucan은 균류의 세포벽, 귀리, 효모, 식물의 구성물질로, 면역 세포의 활성, 전염증성 사이토카인 분비, 항암효능과 같은 면역 체계에 중요한 역할을 한다. 면역계는 건강한 몸 상태의 항상성을 유지한다. 하지만, 병원성 물질이 신체 내로 들어오게 되면 면역 항상성이 무너지게 되고, 질병이 유발될 수 있다. 따라서, 본 연구는 ${\beta}$-glucan이 인간 단핵구 THP-1 세포에서 면역 조절 효과에 이용될 수 있는지를 확인하였다. ${\beta}$-glucan은 THP-1 세포에 다양한 농도를 처리하여 배양하였으며, $TNF-{\alpha}$ mRNA 발현과 단백질 수준을 Real-time PCR와 ELISA을 이용하여 분석하였다. 또한 전사 인자 $NF-{\kappa}B$ p50와 MAPKs 신호 기작 활성을 western blot을 이용하여 분석하였다. ${\beta}$-glucan으로 유도된 MAPKs와 $NF-{\kappa}B$ p50 활성이 증가하였다. ${\beta}$-glucan이 인간 단핵구 THP-1 세포에서 $TNF-{\alpha}$ 생성에 의해 면역 증강 효과를 나타내며, 이는 MAPKs와 $NF-{\kappa}B$ p50 신호 전달을 통해 나타내는 것을 제시한다. 종합적으로, 본 연구는 ${\beta}$-glucan이 인간 단핵구 THP-1 세포를 통해 면역 체계를 향상시킬 것이라고 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제39권4호
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• pp.334-342
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• 1992

연구배경 : Mycobacteria 감염에 의한 폐결핵은 세포매개성 면역 반응이 관계한다고 알려져 있는 바, 먼저 Mycobacteria가 흡입되면 T 임파구가 활성화되어 세포매개성 면역 반응을 나타낸다. 결핵환자에서 tuberculin-purified protein derivative에 대한 피부 면역반응은 주로 세포매개성 면역반응에 의해 이루어짐으로 활동성 폐결핵 환자에서는 양성반응을 나타내어야하나 활동성 폐결핵 환자에서도 음성반응(anergy)을 나타내는 경우가 있다. 저자들은 폐결핵 환자에서 말초혈액 및 기관지 폐포세액내의 임파구의 세포조성과 이들이 피부반응에 미치는 영향을 조사함으로써 활동성 폐결핵 환자에서의 PPD에 대한 피부반응 검사상 음성으로 나타나는 이유를 알아보고자 하였다. 방법 : 11명의 정상대조군, 20명의 활동성 폐결핵 환자를 대상으로 PPD에 대한 피부 반응 검사 및 말초 혈액 및 기관지 폐포세척액의 임파구의 아형을 분석하였다. 결과 : 1) 기관지 폐포세척액내의 임파구는 환자군에서 정상대조군에 비하여 유의하게 증가되어 있었고($25.2{\pm}4.8$ vs $6.6{\pm}1.3%$, p<0.01), 단구세포(monocyte)는 환자군에서 정상 대조군에 비하여 유의하게 감소되어 있었다($69.6{\pm}5.7$ vs $89.2{\pm}1.4%$, p<0.05). 2) PPD에 대한 양성 반응을 보인 환자군과 음성 반응을 보인 환자군 사이의 기관지 폐포세척 세포 조성의 비는 차이가 없었다. 3) 환자군에서 기관지 폐포세척액 내의 $CD3^+$, $CD4^+$ 임파구의 조성비는 말초혈액보다 유의하게 증가되어 있었고($CD3^+$: $76.56{\pm}2.18$ vs $57.59{\pm}2.17%$, p<0.001; $CD4^+$: $51.24{\pm}2.33$ vs $35.20{\pm}2.32%$, p<0.005), $CD3^+IL-2R^+$, $CD3^+HLA-DR^+$ 임파구의 조성비도 말초혈액보다 증가되어 있었다($CD3^+IL-2R^+$:$2.41{\pm}0.57$ vs $0.93{\pm}0.16%$, p<0.005; $CD3^+$ HLA-$DR^+$: $16.92{\pm}3.89$ vs $3.94{\pm}0.70%$, p<0.005). 4) 환자군중 PPD에 대한 양성반응을 보인 군과 음성반응을 보인 군 사이에는 기관지 폐포세척액내의 임파구의 조성의 차이 및 수에서 차이가 없었다. 5) 환자군에서 PPD에 대한 피부반응과 기관지 폐포세척 세포의 조성비 사이에는 모두 상관관계가 없었으며, PPD에 대한 피부반응과 기관지 폐포세척액 및 말초 혈액내의 임파구아형의 조성과도 상관관계가 없었다. 결론 : 결론적으로 기관지 폐포세척액내의 염증 세포와 세포매개성 면역 반응과는 직접적인 관계가 없음을 알수 있었으며, 활동성 폐결핵 환자에서의 지연성 피부 반응의 저하는 임파구의 구획에 의한 결과라는 것을 배제할 수 없었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제48권4호
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• pp.487-499
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• 2000

연구배경 : 급성호흡곤란증후군은 다양한 원인으로 유발된 폐포와 모세혈관 사이의 투과성 증가로 폐부종이 발생하여 저산소성 호흡부전이 유발되는 증후군으로, 여러 종류의 surfactant의 이상이 관찰되어 외부에서 기관을 통해 surfactant를 공급하는 치료방법이 많이 시도되었다. 본 연구에서는 흰쥐를 대상으로 기판내로 내독소를 주입하여 급성 폐손상을 유발한 다음 기관내로 surfactant를 투여하여 치료효과를 알아보았다. 방 법 : 흰쥐를 각각 5마리씩 네 군으로 나누어 제1군은 기관대로 생리식염수를 30분 간격으로 주입하였고, 제2군은 기관내로 내독소를 주입한 이후 30분 뒤에 기관내로 생리식염수를 주입하였으며, 제3군과 4군은 기관내로 내독소를 주입한 후 각각 30분과 5시간 뒤에 기관내로 surfactant를 주입하였다. 결 과 : 생리식영수만 기관내로 주입한 제1군에 비해서 내독소를 기관내로 주입한 제2군과 3군, 4군에서는 호흡수가 증가하고, 흡기유량이 감소하였으며, 기도저항을 나타내는 지표인 Penh은 제2군에서만 증가되었다. 동맥혈액산소분압은 제 2군에서만 유의하게 감소하였다. 기관내 내독소 투여후 24시간에 얻은 기관지폐포세척액의 단백농도는 제 2군에서만 증가하였다. 기관지폐포세척액내의 세포수는 내독소를 투여받은 제2군과 3군, 4군에서 모두 증가하였고 구성세포는 다형백혈구가 다수를 이루고 있었다. 폐조직검사에서 제2군의 폐포내로 다형백혈구를 위주로하는 염증세포의 침윤과 폐포벽의 비후소견이 관찰되었으며, 제3군 및 제4군에서도 비슷한 염증소견이 관찰되었으나 염증의 정도는 제2군에서 제일 심하였다. 결 론 : 기관내 sufactant 투여는 기관내 내독소 투여로 유발된 흰쥐의 급성폐손상에서 의미있는 치료효과를 나타내었다.