• 제목/요약/키워드: inflammatory responses

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Production of Mono-Hydroxylated Derivatives of Terpinen-4-ol by Bacterial CYP102A1 Enzymes

  • Jeong-Hoon Kim;Chan Mi Park;Hae Chan Jeong;Gyeong Han Jeong;Gun Su Cha;Sungbeom Lee;Chul-Ho Yun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제34권3호
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    • pp.725-734
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    • 2024
  • CYP102A1 from Bacillus megaterium is an important enzyme in biotechnology, because engineered CYP102A1 enzymes can react with diverse substrates and produce human cytochrome P450-like metabolites. Therefore, CYP102A1 can be applied to drug metabolite production. Terpinen-4-ol is a cyclic monoterpene and the primary component of essential tea tree oil. Terpinen-4-ol was known for therapeutic effects, including antibacterial, antifungal, antiviral, and anti-inflammatory. Because terpenes are natural compounds, examining novel terpenes and investigating the therapeutic effects of terpenes represent responses to social demands for eco-friendly compounds. In this study, we investigated the catalytic activity of engineered CYP102A1 on terpinen-4-ol. Among CYP102A1 mutants tested here, the R47L/F81I/F87V/E143G/L188Q/N213S/E267V mutant showed the highest activity to terpinen-4-ol. Two major metabolites of terpinen-4-ol were generated by engineered CYP102A1. Characterization of major metabolites was confirmed by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS), gas chromatography-MS, and nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). Based on the LC-MS results, the difference in mass-to-charge ratio of an ion (m/z) between terpinen-4-ol and its major metabolites was 16. One major metabolite was defined as 1,4-dihydroxyp-menth-2-ene by NMR. Given these results, we speculate that another major metabolite is also a mono-hydroxylated product. Taken together, we suggest that CYP102A1 can be applied to make novel terpene derivatives.

LPS-Induced Modifications in Macrophage Transcript and Secretion Profiles Are Linked to Muscle Wasting and Glucose Intolerance

  • Heeyeon Ryu;Hyeon Hak Jeong;Seungjun Lee;Min-Kyeong Lee;Myeong-Jin Kim;Bonggi Lee
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제34권2호
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    • pp.270-279
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    • 2024
  • Macrophages are versatile immune cells that play crucial roles in tissue repair, immune defense, and the regulation of immune responses. In the context of skeletal muscle, they are vital for maintaining muscle homeostasis but macrophage-induced chronic inflammation can lead to muscle dysfunction, resulting in skeletal muscle atrophy characterized by reduced muscle mass and impaired insulin regulation and glucose uptake. Although the involvement of macrophage-secreted factors in inflammation-induced muscle atrophy is well-established, the precise intracellular signaling pathways and secretion factors affecting skeletal muscle homeostasis require further investigation. This study aimed to explore the regulation of macrophage-secreted factors and their impact on muscle atrophy and glucose metabolism. By employing RNA sequencing (RNA-seq) and proteome array, we uncovered that factors secreted by lipopolysaccharide (LPS)-stimulated macrophages upregulated markers of muscle atrophy and pro-inflammatory cytokines, while concurrently reducing glucose uptake in muscle cells. The RNA-seq analysis identified alterations in gene expression patterns associated with immune system pathways and nutrient metabolism. The utilization of gene ontology (GO) analysis and proteome array with macrophage-conditioned media revealed the involvement of macrophage-secreted cytokines and chemokines associated with muscle atrophy. These findings offer valuable insights into the regulatory mechanisms of macrophage-secreted factors and their contributions to muscle-related diseases.

Effects of Achyranthes Bidentata Polysaccharide on Growth Performance, Immunological, Adrenal, and Somatotropic Responses of Weaned Pigs Challenged with Escherichia coli Lipopolysaccharide

  • Guo, Guanglun;Liu, Yulan;Fan, Wei;Han, Jie;Hou, Yongqing;Yin, Yulong;Zhu, Huiling;Ding, Binying;Shi, Junxia;Lu, Jing;Wang, Huirong;Chao, Jin;Qu, Yonghua
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제21권8호
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    • pp.1189-1195
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    • 2008
  • A study was conducted with 48 weaned barrows ($28{\pm}3d$, $8.45{\pm}0.14kg$) to determine the effect of Achyranthes bidentata polysaccharide (ABPS) supplementation on pig performance, immunological, adrenal and somatotropic responses following Escherichia coli lipopolysaccharide (LPS) challenge. The experiment was a $2{\times}2$ factorial design; the main factors included diet (supplementation with 0 or 500 mg/kg ABPS) and immunological challenge (LPS or saline). On d 14 and 21 of the trial, pigs were given an intraperitoneal injection with either $100{\mu}g/kg$ BW of LPS or an equivalent amount of sterile saline. Blood samples were obtained 3 h after injection for analysis of tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$), prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$), cortisol, growth hormone (GH), insulin-like growth factor (IGF)-I and immunoglobulin G (IgG). On d 2 after LPS challenge, peripheral blood lymphocyte proliferation (PBLP) was measured. LPS administration decreased average daily feed intake (ADFI) (p<0.05), had a tendency to decrease average daily gain (ADG) (p<0.10) during both the first and second challenge periods and increased (p<0.05) feed:gain ratio only during the first challenge period. ABPS tended to improve ADG (p<0.10) during the first challenge period, and improved ADG (p<0.05) and tended to improve ADFI (p<0.10) during the second challenge period. ABPS did not affect feed:gain ratio. An interaction (p<0.05) between LPS challenge and diet was observed for the plasma concentrations of TNF-${\alpha}$, $PGE_2$ and cortisol after both LPS challenges such that, among LPS-treated pigs, pigs fed the ABPS diet were lower for these indices than those receiving the control diet. In contrast, pigs fed the ABPS diet had higher IGF-I (p<0.05) compared with those fed the control diet. No effect of diet, LPS challenge or both on GH and IgG was observed after both LPS administrations. LPS challenge increased PBLP when these cells were incubated with $8{\mu}g/ml$ of LPS during both the challenge periods, and did likewise when incubated with $8{\mu}g/ml$ of concanavalin A only after the first challenge. ABPS had no effect on PBLP. These data demonstrate that ABPS alters the release of pro-inflammatory cytokines following an immunological challenge, which might enable pigs to achieve better performance.

체외순환 시 정상 산소분압과 고 산소분압의 염증반응 및 심근손상에 관한 비교연구 (Comparison of Inflammatory Response and Myocardial injury Between Normoxic and Hyperoxic Condition during Cardiopulmonary Bypass)

  • 김기봉;최석철;최국렬;정석목;최강주;김양원;김병훈;이양행;조광현
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제34권7호
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    • pp.524-533
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    • 2001
  • 배경: 체외순환 시 동맥혈액의 고 산소분압 유지는 오랫동안 안전한 기법으로 인식되어 임상에 이용하여 왔으나 고 산소분압은 정상 산소분압 보다 상대적으로 더 많은 독성 산소성분을 생성시켜 산화성 장기손상 및 재관류 손상의 원인이 된다. 저자들은 체외순환 시 동맥혈액을 고 산소분압 혹은 정상 산소분압 상태로 순환시켰을 때의 염증반응과 심근손상에 관해 비교검토하고, 정상 산소분압 체외순환의 임상적 유용성을 조사하기 위해 본 연구를 시행하게 되었다. 대상 및 방법: 성인 심장병 환자 30명을 고산소분압군(PaO2 400mmHg, 고산소군, n=15)과 정상산소분압군(Pa $O_{2}$ 120 mmHg, 정상산소군, n=15)으로 나눈 뒤 다음과 같은 변수들을 측정하여 두 그룹간에 비교하였다. 체외순환 전후의 관상정맥동 혈액을 채취하여 myeloperoxidase (MPO), malondialdehyde(MDA), troponin-T(TnT), adenosine monophosphate(AMP)를 분석하였고, 동맥혈액 내 총 백혈구 수 및 호중구 수를 측정하였다. 혼합 정맥혈액의 lactate 농도, 심장지수, 폐혈관저항도 체외순환 전, 중, 후 시기별로 함께 측정하여 두 그룹간에 비교하였다 결과: 체외순환 후 정상산소군이 고산소군에 비해 더 낮은 MDA농도 (4.79$\pm$0.7 vs 5.86$\pm$0.65 $\mu$mo1/L, p=0.04)와 보다 높은 AMP농도 (1.23$\pm$0.07 vs 1.00$\pm$0.04 nmol/L, p=0.05)를 보였으나 TnT농도 (0.50$\pm$0.08 vs 0.60$\pm$0.08 ng/mL, p>0.05)는 유의한 차가 없었다. 체외순환 후 MPO농도(5.38$\pm$1.01 vs 8.73$\pm$0.90 ng/mL, p=0.02)와 총 백혈구 수(10,484$\pm$836 vs 13,572$\pm$1,1671/㎥, p=0.04)는 정상산소군이 고산소군 보다 낮았다. 체외순환 후 lactate농도 (27.90$\pm$3.41 vs 31.49$\pm$4.87 mg/dL, p=0.55)와 심장지수(2.99$\pm$0.21 vs 2.75$\pm$0.18 L/$m^2$/min, p=0.39)는 양 군 간에 차이가 없었으나 폐혈관 저항(90.37$\pm$16.36 vs 118.12$\pm$12.21 dyne/sec/$cm^{5}$, p=0.04)은 정상산소군이 더 낮았다. 결론: 정상 산소분압 체외순환은 고 산소분압 체외순환에 비해 심근손상과 염증반응을 적게 유발하여 체외순환 후 심장 및 폐기능의 손상정도를 감소시킬 것으로 생각되며 이러한 결과는 정상 산소분압 체외순환이 심장수술에 유용하게 적용될 수 있음을 시사하고 있다.

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BV-2 미세아교세포에서 왕귀뚜라미 유래 Teleogryllusine의 신경염증 억제 효과 (Anti-neuroinflammatory Effect of Teleogryllus emma Derived Teleogryllusine in LPS-stimulated BV-2 Microglia)

  • 서민철;신용표;이화정;백민희;이준하;김인우;황재삼;김미애
    • 생명과학회지
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    • 제30권11호
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    • pp.999-1006
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    • 2020
  • 최근 중추신경계에서 면역기능을 담당하는 미세아교세포(microglia)의 염증반응을 효율적으로 조절하는 것은 알츠하이머 병, 파킨슨 병 및 헌팅턴 병과 같은 퇴행성 뇌질환의 치료를 위한 중요한 타겟으로 인식되고 있다. 왕귀뚜라미(Teleogryllus emma)는 다양한 치료효능으로 인해 세계적으로 널리 이용되고 있으며, 본 연구팀에서는 최근 왕귀뚜라미의 전사체 분석을 통하여 항균활성을 가지는 다양한 종류의 새로운 항균 펩타이드(antimicrobial peptide; AMP) 후보들을 선별한 바 있다. 항균 펩타이드는 미생물에서부터 포유류까지 매우 다양한 종으로부터 발견되었으며, 현재는 항균활성뿐만 아니라 염증반응과 같은 다양한 질병의 치료제 개발을 위한 후보 물질로 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 선행연구를 통하여 선별된 왕귀뚜라미 유래 항균 펩타이드들 중에서 Teleogryllusine(VKWKR-LNNNKVLQKIYFVKI-NH2)으로 명명된 항균 펩타이드의 신경염증 억제 효능을 관찰하였다. Teleogryllusine의 신경염증 억제 효능을 관찰 하기 위하여 immortalized mouse microglia 세포주인 BV-2 세포에 Teleogryllusine을 1시간 전처리 한 후 LPS를 이용하여 BV-2 세포의 염증 반응을 유도하였다. 그 결과 Teleogryllusin은 최대 처리 농도인 80 ㎍/ml까지 세포독성 없이 nitric oxide (NO) 생성을 현저히 감소시킴을 확인할 수 있었다. 또한 염증반응 매개인자인 iNOS와 COX-2 및 cytokine (Il-6, TNF-α)의 발현을 유전자 수준과 단백질 수준에서 확인한 결과 Teleogryllusine 처리농도에 의존적으로 감소됨을 확인할 수 있었다. 또한 Teleogryllusine의 신경염증 억제작용 기작을 확인한 결과 mitogen activated protein kinases (MAPKs)와 IκB의 인산화 및 proteosome에 의한 IκB의 분해를 억제함으로서 BV-2 세포의 신경염증반응이 조절됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로 보아 왕귀뚜라미 유래 Teleogryllusine 펩타이드는 신경염증반응에 의해 유도되는 퇴행성 뇌질환 치료 및 예방을 위한 의료용 소재로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

LPS로 활성화된 RAW 264.7 대식세포에서 애기땅빈대(Euphorbia supina Rafin)의 염증매개물질 억제효과 (Inhibitory Effects of Euphorbia supina Rafin on the Production of Pro-Inflammatory Mediator by LPS-Stimulated RAW 264.7 Macrophages)

  • 박성철;손대열
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.486-492
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    • 2011
  • 본 연구는 애기땅빈대(Euphorbia supina Rafin.) 열수(ESW) 및 에탄올 추출물(ESE)의 항염증 효과를 조사하기 위하여 RAW 264.7 세포에서 LPS에 의해 생성되는 염증매개물질에 대한 억제효과를 조사하였다. ESW와 ESE은 조사된 모든 농도에서 95% 이상의 생존율을 보여 세포독성이 없는 것으로 확인되었다. ESW의 경우, NO의 생성을 100, 250, 500, $1000\;{\mu}g$/mL 농도에서 각각 21.6%, 31.9%, 44.3%, 54.8% 억제하였고, PGE2의 생성은 250, 500, $1000\;{\mu}g$/mL 농도에서 각각 25.7%, 34%, 38.2% 억제하여 농도 의존적이고 유의적인 억제효과가 확인되었다. IL-6의 생성은 250, $1000\;{\mu}g$/mL 농도에서 각각 66.1%, 54.3% 억제하였다. IL-10, TNF-${\alpha}$의 생성은 $500\;{\mu}g$/mL 농도에서 유의적인 증가를 나타냈다. ESE의 경우, NO의 생성을 100, 250, 500, $1000\;{\mu}g$/mL 농도에서 각각 38.3%, 66%, 74.7%, 77.5%, $PGE_2$의 생성은 100, 250, 500, $1000\;{\mu}g$/mL 농도에서 각각 40%, 51.8%, 92.4%, 94.7% 농도 의존적이고 유의적으로 억제하였다. IL-6의 생성은 100, 250, 500, $1000\;{\mu}g$/mL 농도에서 각각 43.9%, 48.9%, 69.7%, 89.4% 억제하였다. IL-10의 생성은 $500\;{\mu}g$/mL 농도에서 44.1% 억제하였고, TNF-${\alpha}$의 생성은 $1000\;{\mu}g$/mL 농도에서 92.4% 억제하였다. 결과를 종합해 볼때, 애기땅빈대는 ESW보다는 ESE의 경우가 LPS로 활성화된 RAW 264.7 대식세포에서의 염증매개물질 억제효과가 좋은 것으로 나타났으며, ESE는 저농도보다는 $500\;{\mu}g$/mL 이상의 고농도에서 NO, $PGE_2$, IL-6, IL-10, TNF-${\alpha}$와 같은 염증매개물질 억제효과가 좋은 것으로 확인되었다. 따라서 애기땅빈대 ESE는 $500\;{\mu}g$/mL 농도 이상에서 염증매개물질 억제 보조제로서 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

The Ability of Anti-tumor Necrosis Factor Alpha(TNF-${\alpha}$) Antibodies Produced in Sheep Colostrums

  • Yun, Sung-Seob
    • 한국유가공학회:학술대회논문집
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    • 한국유가공기술과힉회 2007년도 추계학술발표대회
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    • pp.49-58
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    • 2007
  • 장 질환은 점막 세포의 파괴로부터 진행되어 장 상피세포벽의 기능상실, 비정상적인 장벽 활동을 야기하며, 이는 또 다시 염증반응의 가속화를 야기하는데[1], 여러 연구에도 불구하고 염증성 장질환에 대한 병변은 뚜렷이 밝혀진 바가 없다. 지난 수년간 병리학적 기전에 근거한 염증성 장질환에 대해 여러 연구가 이루어져 왔으며, 현재 만성적인 염증성 장 질환의 경우 여러 종류의 혈중 사이토카인 증가로 인한 과도한 세포 면역반응과 관련이 있을 것으로 추정되고 있다. 이러한 이유로 비정상적인 면역반응을 유도하는 전염증성 사이토카인인 TNF-${\alpha}$와 같은 특정 사이토카인의 발현을 전사단계에서부터 선택적으로 제거하는 방법을 통해 염증성 질환의 예방 및 치료에 접근하고자 하는 시도가 기대를 모으고 있다. 향후 면역반응 조절을 통한 염증성 장 질환 연구는 장 질환 자체의 세부적인 치료법에 대한 발전뿐만 아니라 염증과 관련된 여러 질병들의 병리학적 증상에 대해서도 새로운 접근법을 제시할 수 있을 것이다. Immunex(Enbrel), J&J/Centocor(Remicade)와 같은 사이토카인 억제제-쥐에서 유도된 단일클론 항체-의 경우 여러 연구를 통해 염증성 장질환 환자들의 증상을 완화하는 것으로 밝혀졌으나 면역과 관련된 부작용을 동시에 갖고 있으며, 비용적인 문제와 주사제를 이용해야 하는 치료방법의 제한점을 가지고 있다. 이러한 이유로 환자 모두가 사이토카인 억제 약물을 통한 치료를 받는 것이 현실적으로 어려운 상황이다. 본 연구는 양(羊)의 초유(初乳)에서 생성된 TNF-${\alpha}$ 항체의 TNF-${\alpha}$의 활성을 억제를 통한 염증반응 완화능을 세포단계의 생물검정과 장 염증이 유도된 동물모텔을 통해 검증하였다. 양(羊)의 초유(初乳)에서 생성된 TNF-${\alpha}$ 항체의 사이토카인 발현 억제능을 살펴보기 위하여 세포 생물검정을 수행하였다. 항체는 1 : 10,000 희석배율에서 TNF-${\alpha}$의 활성을 완전히 억제하였으며 동일한 양의 다른 양유(羊乳)를 이용한 실험에서도 억제능의 정도에 일부 차이를 보였으나 대조군에 비하여 모든 실험군에서 TNF-${\alpha}$의 활성이 억제었다. 동물실험 1의 경우 초기 시범 실험을 통해 염증유도 물질인 PAF(Platelet activating factor)와 LPS(Lipopolysaccharides)의 투여량을 설정하였으나, 본 실험 중 과도한 장내 염증반응으로 인해 출혈을 일으키거나 폐사하였으며, 동물실험 2에서는 TNBS(Trinitrobenzenesulphonic acid)를 이용한 대장염 유도를 시도하였으나, 실험군의 50% 정도만이 대장염으로 인한 전형적인 체중 감소와 일반적인 병리학 증세를 보였다. 이상의 결과로 미루어 면역반응을 통해 생성된 양(羊)의 초유(初乳)에 함유된 TNF-${\alpha}$ 항체는 WEHI-13 VAR 세포의 TNF-${\alpha}$ 활성을 유의적으로 억제함을 확인할 수 있었다. 동물실험 1의 경우, 예상되는 TNF-${\alpha}$ 항체의 염증반응 억제 효과보다 유도된 염증반응의 정도가 강하였고, 실험 2의 경우, 대장염 유도에 대한 실험동물간의 민감성 차이를 나타내었다. 향후 항TNF-${\alpha}$ IgA 치료법을 통한 염증 유래 장질환 연구를 위해서 적합한 실험동물 모델의 개발이 필요하며 더 많은 항체 개발과 함께 수반되는 전임상 및 임상실험 역시 이루어져야 할 것으로 사료된다.

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사료 내 비테인 첨가 급여가 비육돈의 영양소 소화율 및 생리학적 변화에 미치는 영향 (Effects of supplementation of dietary betaine on apparent nutrient digestibility and physiological responses in finishing pigs)

  • 김기현;김광식;김두완;사수진;김영화
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.407-414
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    • 2016
  • 본 연구는 사료 내 비테인의 첨가 급여 시 비육돈의 영양소 소화율 및 생리학적 반응을 조사하기 위하여 실시하였다. 평균 체중 $80.1{\pm}3.7kg$의 거세 숫퇘지 12두를 개별 대사케이지에 공시하였다. 시험사료는 비육돈의 영양소 요구량을 충족하는 시판사료를 기초 대조구 시험사료로 하였으며, 기초사료에 0.5%의 비테인을 첨가한 사료를 처리구 사료로 이용하였다. 시험디자인은 $2{\times}2$ Latin square 법으로 설계하여 각 Phase 당 7일간 순치기간과 7일간의 시험기간을 두었다. 분석에서 얻어진 결과들에 대하여 처리구간의 통계적 유의성은 student' t-test을 이용하여 검정하였다. 영양소 소화율을 조사한 결과, 비테인 첨가 급여에 의해 건물 및 단백질의 외관상 소화율이 통계적으로 유의하게 각각 1%와 1.3%가 개선되는 것으로 관찰되었다(p<0.05). 에너지 이용율을 조사한 결과에서도 에너지의 외관상 소화율이 82.3%에서 83.7%로 비테인 급여에 의해 증가되었으며(p<0.05), 이로 인하여 체내 에너지 retention도 약 6% 이상 (대조구 4,057 vs 처리구 4,314 kcal; p<0.01) 유의하게 증가되는 것으로 관찰되었다. 혈중 생화학 성분 및 스트레스 호르몬, 면역단백질, 전염증성 사이토카인을 분석한 결과에서는 비테인 급여에 의한 유의한 영향은 관찰되지 않았다. 요약하자면, 육성돈 사료 내 비테인의 첨가급여는 생리적으로 부정적인 영향 없이 영양소 소화율 및 에너지 이용성 개선에 유의한 효과를 가지며, 이것은 증체량 및 사료효율을 개선하여 생산성을 향상 시킬 수 있는 가능성을 시사한다.

흰쥐에서 출혈성 쇼크 후 회복 시 저체온법 및 수액 치료에 따른 폐장의 염증성 변화 (Inflammatory Reponse of the Lung to Hypothermia and Fluid Therapy after Hemorrhagic Shock in Rats)

  • 장원채;범민선;정인석;홍영주;오봉석
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제39권12호
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    • pp.879-890
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    • 2006
  • 배경: 출혈성 쇼크는 허혈 시 발생하는 산소산화물 등에 의해 체내에 여러 가지 염증반응을 일으킴으로써 각 장기의 기능부전을 초래한다. 특히 폐장은 허혈 시 조기에 폐포 세포의 투과성이 증가하여 부종, 염증세포의 침윤 및 출혈 등이 일어나 호흡부전증을 초래한다. 또한 출혈성 쇼크 시 기본적으로 시행하는 수액 요법은 간질의 부종을 일으켜 폐장의 기능을 감소시킬 수 있는 위험 요소이다. 따라서 출혈성 쇼크 후 폐장의 기능 저하를 예방하기 위해서는 폐장의 염증 반응을 줄이고 폐부종을 최소화시키는 노력이 필요하다. 대상 및 방법: $300{\sim}350$ gm 정도의 수컷 흰쥐를 이용하여 경정맥을 통해 약 3 mL/100 g의 혈액을 제거하여 평균 경동맥압 $35{\sim}40$ mmHg의 출혈성 쇼크 상태(I단계, 60분)를 유도하고 유지한 후, 제거한 혈액을 재주입하고 수액요법을 실시하여 평균 경동맥압을 80 mmHg로 유지하는 소생 상태(II 단계, 60분)를 시행한 후 약 3시간 정도 경과를 관찰(III 단계)하였다. 실험동물은 3군으로 나누어 실험하였으며 I군(n=10)은 I 단계 시 직장체온을 $37{\pm}1^{\circ}C$로 유지하고 II 단계에서 린저액을 이용하여 수액요법을 실시하였다. II 군(n=10)은 I 단계 시 직장체온을 $33{\pm}1^{\circ}C$로 유지하고 II단계에서 린저액을 이용한 수액요법을 실시하였다. III군은 I단계 시 $33{\pm}1^{\circ}C$로 체온을 유지하였고 II 단계에서 5% 알부민액을 이용하여 수액요법을 실시하였다. 각 군 모두 실험 전, I, II, III 단계 후반에 혈류역학적 인자(심박수, 평균 경동맥압), 동맥혈 가스 분석, 혈청내 포도당과 LDH, I, II단계의 투여 수액양, 기관지-폐포 세척액의 Interleukin(IL)-8을 측정하였고, 조직검사를 통해 염증반응의 정도를 조직학적 점수로 평가하였다. 결과: I군의 4예를 제외한 26예가 III단계까지 생존하였다. 각 군 간의 평균 경동맥압의 유의한 차이는 없었다. 그러나 실험 1단계에서의 채혈량은 I군은 $3.2{\pm}0.5$ mL/100 g으로 II, III 군의 $3.9{\pm}0.8$ mL/100 g, $4.1{\pm}0.7$ mL/100 g에 비해 각각 유의하게 적었다(p< 0.05). II 단계에서의 투여 수액량은 I 군 $28.6{\pm}6.0$ mL, II 군 $20.6{\pm}4.0$ mL, III 군 $14.7{\pm}2.7$ mL로 각 군 간에 통계적인 유의성이 있었다(p<0.05). 혈청내 칼륨 농도는 I군에서 II군에 비해 소생술 후 의의 있게 높았으며(p<0.05), 포도당 농도는 II단계의 I군에서 타군과 비교하여 현저히 낮았다(p<0.05). IL-8은 I 군 $1,834{\pm}437$ pg/mL, II 군 $1,006{\pm}532$ pg/mL, III군 $764{\pm}302$ pg/mL로 I 군에서 II 및 III군과 비교하여 통계적으로 유의하게 높았으며(p<0.05), 폐조직의 조직검사를 통해 평가한 염증세포 분포 점수에서 III 군이 $1.6{\pm}0.6$으로 I 군 $2.8{\pm}1.2$에 비해 통계적으로 유의하게 낮았다(p<0.05). 결론: 압력 조절형 출혈성 쇼크 모델에서 시행한 저체온법은 정상체온을 유지하고 있는 군에 비해 쇼크 상태에서의 기초대사량을 줄여줌으로써 허혈에 의한 조직의 직접적인 손상을 억제할 수 있으리라 생각된다. 또한 저체온법은 수액의 사용량을 줄여주고 IL-8등의 싸이토카인 분비를 억제시키며 백혈구의 침윤을 줄여줌으로써 쇼크 후 폐장의 기능 회복에 도움을 준다. 그러나 저체온법을 시행한 군에서도 투여하는 수액을 달리함으로써 폐장의 염증변화나 손상이 차이를 나타낼 수 있을 것으로 생각되며 이에 대한 세심한 연구가 있어야 할 것이다.

알레르기성 천식환자에 있어서 투베르쿨린 피부반응 검사와 Cytokine의 변화 (Tuberculin Skin Test and Change of Cytokines in Patients with Allergic Asthma)

  • 윤형규;신윤;이상학;이숙영;김석찬;안중현;김관형;문화식;박성학;송정섭
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제46권2호
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    • pp.175-184
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    • 1999
  • 연구배경: 알레르기성 기관지 천식은 가역적인 기도폐색과 기관지의 과민성을 동반하는 기도의 만성적인 호산구성 염증성 질환으로서 기도의 염증발현에 관여하는 세포는 여러가지가 있지만 Th 림프구는 cytokine을 분비하여 염증반응을 조절하는 중요한 역할을 하고 있다. Th 림프구는 cytokine의 분비양상에 따라 Th1 림프구와 Th2 림프구로 나뉘어지며 Th1 림프구는 지연형 과민반응과 결핵균이나 바이러스 감염등에 대한 방어작용 그리고 종양에 대한 숙주반응에 관여하고 Th2 림프구는 즉시형 과민반응과 알레르기성 천식과 같은 알레르기성 질환 그리고 기생충 감염등에 대한 방어작용에 관여한다. Th1 림프구와 Th2 림프구는 서로 길항작용을 하는 것으로 알려지고 있어 대표적인 Th1 림프구 매개 질환인 결핵과 Th2 림프구 매개질환인 알레르기성 기관지 천식은 서로의 발생을 억제할 것으로 추정되며 알레르기성 기관지 천식환자에서는 Th2 림프구의 기능이 항진되어 Th1 림프구의 기능이 억제되고 반대로 Th1 림프구의 기능이 정상인 집단에서는 알레르기성 천식환자에 비해 Th2 림프구의 기능이 저하되어 있을 것으로 추정된다. 방 법: 정상 대조군과 알레르기성 천식환자군, 그리고 내인성 천식환자군에서 투베르쿨린 피부반응의 양상을 실시하여 지연형 과민반응의 양상을 관찰하고 혈청 IgE의 농도와 말초혈액 호산구 수를 조사하였다. 그리고 Th1 림프구에서 주로 생산되는 cytokine인 IFN-$\gamma$와 IL-12, Th2 림프구에서 주로 생산되는 IL-4, IL-5, IL-10의 혈청 농도를 측정하였다. 결 과: 투베르쿨린 피부반응의 양성율은 알레르기성 천식환자군이 내인성 천식환자군에 비해 투베르쿨린 피부반응에 대한 양성율이 유의하게 낮았으며(p<0.05), 투베르쿨린 피부반응의 정도는 내인성 천식환자군에 비하여 알레르기성 천식환자에서 유의하게 감소되어 있었다 (p<0.05). IL-4와 IL-10은 알레르기성 천식환자군에서 다른 두 군에 비하여 통계적으로 유의하지 않았으나 증가되어 있었고 IL-5는 알레르기성 천식환자군에서 다른 두 군에 비하여 유의하게 증가되어 있었다 (p<0.01). IL-12와 IFN-$\gamma$는 알레르기성 천식환자군과 내인성 천식환자군에서 정상 대조군에 비하여 유의하게 감소되어 있었다(p<0.05). 알레르기성 천식환자군에서 말초 혈액 호산구 수와 혈청 IgE 농도는 정상 대조군에 비하여 유의하게 증가하여 있었다(p<0.05). 알레르기성 천식환자에서 말초혈액 호산구 수는 혈청 IgE(r=0.737, p=0.003), IL-5(r=0.352, p=0.038), IL-10(r=0.827, p=0.001)과 서로 유의한 상관관계를 보이면서 증가하고 있었다. 전체적으로 Th2 cytokine인 IL-5와 IL-10의 혈청 농도는 서로 유의한 상관관계를 나타내고 있었고(r=0.340, p=0.046), IL-12와 IFN-$\gamma$ 혈청 농도도 서로 유의한 상관관계를 나타내고 있었다(r=0.593, p=0.001). 결 론: 알레르기성 기관지 천식환자는 정상 대조군에 비하여 Th1 림프구의 기능이 저하되어 있었고 Th2 림프구의 기능은 항진되어 있었으며, 이러한 Th2 림프구의 기능 항진은 말초혈액 호산구 수와 혈청 IgE와 유의한 상관관계를 보이고 있어 Th2 림프구 기능 항진이 알레르기성 기관지 천식의 병인에 중요한 역할을 할 가능성이 있음을 알 수 있다.

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