• 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.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권1호
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• pp.49-56
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• 2017

In the human airway, mucus exists to protect the respiratory system as a primary barrier of the innate immune system. However, hyperexpressed mucus limits airflow, resulting in a decrease of lung function. Among more than 20 mucin family members, MUC5AC and MUC5B are major glycoproteins in human airway mucus. The epidermal growth factor receptor (EGFR) signaling pathway is one of the mechanisms of these mucins expression and specificity protein-1 (Sp1) transcription factor is the downstream signal of this pathway, playing pivotal roles in mucin expression. Even though there are some drugs for treating mucus hypersecretion, no drug has proven effects on humans. We found that the flavonoid tilianin regulated MUC5AC expression and also inhibited Sp1 phosphorylation. In this study, we investigated how tilianin would modulate EGFR signaling and regulate mucin production. In conclusion, tilianin inhibited MUC5AC expression mediated via modulating the EGFR-MEK-ERK-Sp1 signaling pathway in NCI-H292 human airway epithelial cells. This study may provide the basis for the novel treatment of mucus hypersecretion.

• 동의생리병리학회지
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• 제19권3호
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• pp.671-676
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• 2005

In this study, we investigated the antioxidant effect of extract from Monascus pillosus, on the human wild-type p53 and p21 expressing A549 lung epithelial cell line and MCF-7 mammary adenocarcinoma cell line stimulated by NO. $P21^{waf/cip1}$ was identified as a gene induced in senescent cells. It is a cyclin-dependent kinase inhibitor and has been shown to cause cell cycle arrest and apoptosis. While p53-regulated stimulation of p21 appears to be central for the permanent growth-arrest, the role of p21 in p53-triggered cell death is unclear. Low dose of sodium nitroprusside (SNP) induced the development of senescence associated with increased expression of p53 and p21 in A549 cells. Inhibition of p21 transactivating activity requires high level correlates with the amount of p53 necessary to cause cell death. Association of p21 and p53 results in inhibition of p21-stimulated transcription. This requires a higher p53 level than is necessary for transcriptional activation of endogenous p53-responsive gene but correlates well with the level of p53 necessary to cause cell death. Exposure to W-1 inhibited oxidative stresses-induced senescence-like arrest, resulting in a significant reduction in p53 and p21 steady state levels. These results suggest that p53 and p21 play a central role in the onset of senescence. Thus, it is important to emphasize control of oxidative balance in tumor prevention and aging.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권4호
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• pp.543-551
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• 2023

Background: Panax ginseng Meyer is a representative Chinese herbal medicine with antioxidant and anti-inflammatory activity. 20(S)-Protopanaxadiol (PPD) has been isolated from ginseng and shown to have promising pharmacological activities. However, effects of PDD on pulmonary fibrosis (PF) have not been reported. We hypothesize that PDD may reverse inflammation-induced PF and be a novel therapeutic strategy. Methods: Adult male C57BL/6 mice were used to establish a model of PF induced by bleomycin (BLM). The pulmonary index was measured, and histological and immunohistochemical examinations were made. Cell cultures of mouse alveolar epithelial cells were analyzed with Western blotting, coimmunoprecipitation, immunofluorescence, immunohistochemistry, siRNA transfection, cellular thermal shift assay and qRT-PCR. Results: The survival rate of PPD-treated mice was higher than that of untreated BLM-challenged mice. Expression of fibrotic hallmarks, including α-SMA, TGF-β1 and collagen I, was reduced by PPD treatment, indicating attenuation of PF. Mice exposed to BLM had higher STING levels in lung tissue, and this was reduced by phosphorylated AMPK after activation by PPD. The role of phosphorylated AMPK in suppressing STING was confirmed in TGF-b1-incubated cells. Both in vivo and in vitro analyses indicated that PPD treatment attenuated BLM-induced PF by modulating the AMPK/STING signaling pathway. Conclusion: PPD ameliorated BLM-induced PF by multi-target regulation. The current study may help develop new therapeutic strategies for preventing PF.

• 생명과학회지
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• 제20권4호
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• pp.503-510
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• 2010

대부분의 알려진 알러젠들은 단백분해효소의 성격을 가지고 있고 이는 알레르기 반응에서 Th2 면역 반응을 일으키는 데 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 이러한 단백분해효소들과 반응하는 것으로 알려진 protease activated receptor (PAR) 는 4가지 종류가 있으며, 이 중 PAR2의 경우 알레르기 질환과 많은 상관관계를 보여 많은 연구가 되고 있다. 본 연구는 Aspergillus protease 알러젠에 의한 초기 및 만성 Th2 면역반응에서 PAR2 의 역할을 규명하기 위해 Aspergillus protease 알러젠으로 정상쥐와 PAR2 유전자 결핍쥐 모두 Th2 반응을 유도한 후 면역세포의 침윤 정도 및 Th2 관련 cytokine 및 chemokine 유전자들의 발현 정도를 비교하였다. 그 결과 Aspergillus protease 알러젠으로 비강내로 1회 처리했을 경우 중성구의 침윤이 두드러지는데, 이때 PAR2 결핍 마우스는 이러한 면역세포의 침윤이 유의적으로 감소하였다. 또한, 이와 관련된 IL-25, TSLP, Eotaxin 유전자들의 발현 역시 PAR2 결핍 마우스에 현저히 감소하였다. 한편, Aspergillus protease 알러젠으로 비강내로 6회 처리했을 경우 중성구 대신 호산구의 침윤이 두드러지지만 PAR2 결핍 마우스에서 그 정도가 유의적으로 낮았다. OVA 특이 IgE와 IgG1 농도 역시 현저하게 PAR2 결핍 마우스에서 낮았고, CCL21의 발현이 PAR2 결핍마우스 MEF cells에서 현저히 감소하였다. Th2 초기 면역반응에서 가장 중요한 IL-25의 발현에 MAKP p38 pathway가 관여한다는 것을 이번 연구에서 알 수 있다. 본 연구를 통해 Aspergillus protease 알러젠으로 유도된 알러지성 기관지 염증 반응에서 초기 반응뿐만 아니라 만성반응에서도 PAR2가 중요한 것을 알 수 있다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제50권1호
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• pp.52-66
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• 2001

연구배경 : 폐상피세포가 능동적으로 IL-8을 분비한다는 것은 주지의 사실이다. NF-${\kappa}B$는 IL-8 발현 조절에 있어서 가장 중요한 역할을 담당하는 전사인자이다. Triptolide는 최근 밝혀진 NF-${\kappa}B$ 억제제로서 중국한약제인 뇌공등 (Tripterygium Wilfordii)에서 추출된약제이다. 연자들은 새로운 NF-${\kappa}B$ 억제제인 triptolide가 폐상피세포에서 NF-${\kappa}B$ 의존성 IL-8 유전자의triptolide가 염증성 폐질환에서 새로운 치료제로서의 가능성을 확인하기 위하여 본 연구를 시행하였다. 방법 : 폐상피세포로서 A549 사용하였고 triptolide는 미국의 Pharamagenesis(Palo Alto, CA)사로부터 제공받았다. NF-${\kappa}B$ 활성유도물질로는 IL-$1{\beta}$(R&D)와 PMA(Sigma)를 이용하였다. IL-8 유전자의 발현은 RT-PCR과 ELISA를 이용하여 측정 하였다. NF-${\kappa}B$의존성 IL-8 유전자의 전사활성을 평가하기 위하여는 IL-8 NF-${\kappa}B$ luciferase construct를 안정적으로 유전자주입한 A549 IL-8 NF-${\kappa}B$ luciferase 세포주를 제조해 사용하였고 NF-${\kappa}B$ DNA 결합은 electromobility shift assay(EMSA)를 이용하였다. p65 전사활성을 assay하기 위해서는 Gal4-p65 fusion protein expression system을 유전자주입과 luciferase assay를 통하여 시행하였다. Transcriptional coactivator의 역할을 규명 하가 위하여서는 CBP(CREB-binding protein)와 SRC-1(steroid receptor coactivator-1) 발현 벡터를 유전자 주입하고 luciferase assay를 이용하여 확인하였다. 결과 : Luciferase assay로 triptolide가 PMA와 IL-$1{\beta}$자극에 의한 IL-8 NF-${\kappa}B$ 활성을 의미있게 감소시킴을 확인하였다. IL-8 ELISA와 RT-PCR로 triptolide가 PMA와 IL-$1{\beta}$ 자극에 의해 유도되는 IL-8 발현을 각각 단백질과 mRNA 수준에서 억제함을 관찰하였다. Triptolide가 PMA와 IL-$1{\beta}$에 의한 IL-8 NF-${\kappa}B$의 전사활성을 억제시킨 반면 EMSA와 $I{\kappa}B{\alpha}$ Western blot을 이용한 실험에서는 triptolide가 NF-${\kappa}B$ DNA 결합과 $I{\kappa}B{\alpha}$의 분해에 전혀 영향을 미치지 못함을 확인하였다. 이러한 전사활성 억제와 DNA 결합 간의 불일치의 원인으로서는 DNA 결합 이후에 발생하는 핵내 에서의 transactivation에 triptolide가 영향을 미치리라고 생각되어 p65 transactivation study를 Gal4-p65T A(p65의 transactivation domain) fusion protein 발현 시스템과 luciferase assay를 이용하여 시행한 결과 triptolide가 p65 transactivation을 억제함으로써 NF-${\kappa}B$를 억제함을 확인하였다. 그러나 CBP나 SRC-1과 같은 coactivator의 역할을 규명하기 위한 유전자주입 실험에서 triptolide에 의한 p65 transactivation 억제에 대해 CBP나 SRC-1의 과발현이 별다른 영향을 미치지 못하였다. 결론 : Triptolide는 폐상피세포에서 NF-${\kappa}B$ 의존성 IL-8 유전자의 전사활성을 억제하고 그 기전은 $I{\kappa}B{\alpha}$ 경로가 아닌 핵내에서의 p65 transactivation 억제에 의해 발생하며 이에는 CBP나 SRC-1과 같은 coactivator가 관여하지 않음을 확인하였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제43권2호
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• pp.164-172
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• 1996

연구배경 : TGF-$\beta$는 25kD의 단백으로써, 폐섬유증의 병인에 있어 TGF-$\beta$의 발현과 밀접한 관계가 있다고 보고되고 있다. TGF-$\beta$는 세포외 분자들의 합성 및 생산을 촉진할 뿐만아니라 세포간질의 붕괴를 감소시킨다. 특발성 폐섬유증을 포함한 다른원인에 의한 간질성 폐질환의 폐섬유증에 있어 TGF-$\beta$의 발현양상은 상향조절된다고 알려져 있다. 연구방법 : 본연구는 특발성 폐섬유증과, bleomycin, 유육종증, 및 폐의 호산구성 육아종에 의한 간질성 폐질환에 있어서 TGF-$\beta$의 발현 양상를 연구하고자 개흉 폐생검으로 채취된 특발성 간질성 폐섬유증 3예의 6절편과 폐절제시 채취한 5예의 정상조직을 연구재료로 하였고 bleomycin, 유육종증 및 폐의 호산구성 육아종에 의한 간질성 폐질환환자 각각 3예로부터 얻은 6절편에서 TGF-$\beta$의 단세포군항체를 이용하여 면역조직화학적 검색을 실시하였다 결과 : TGF-$\beta$은 5예의 정상조직의 기관지 상피세포나 폐포세포에서는 약하거나 중등도로 발현되었다. 3예의 특발성 폐섬유증 6절편 중 5절편에서 폐포벽의 간질성 섬유모세포들에서 발현되었고, 1절편에서는 증식된 폐포내 폐포세포에서 발현되었으며 그 정도는 비균질적인 양상을 보였다. 3예의 6절편 중 5절편에서 강한발현을 1절편에서는 중등도의 발현을 나타냈으며 bleomycin이 원인이 되는 간질성 폐질환 6절편중 2절편에서는 중등도의 발현을 4절편에서는 강한발현을 보였고, 유육종증이 원인이 되는 간질성 폐질환 6절편 중 3절편에서 중등도의 발현을, 3절편에서 강한 발현을 보였다. 폐의 호산구성 육이종이 원인이 되는 간질성 폐질환 6절편중 2절편에서 중등도의 발현을, 4절편에서 강한 발현을 보였다. 결론 : TGF-$\beta$의 발현 증가는 특발성 폐섬유증, bleomycin, 유육종증 및 폐의 호산구성 육아종에 의한 간질성 폐질환에 있어서 폐섬유증의 병인과 상당한 관련이 있음을 암시해 주는 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제45권2호
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• pp.290-300
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• 1998

연구배경: CYFRA 21-1은 기관지 상피 세포에 혼재하는 cytokeratin 19 분절을 검출하는 종양표지자로서, 폐암 특히 편평 상피 세포암에 많이 발현되는 것으로 알려져 있다. 그러나 양성 폐질환중 폐실질의 손상이 심한 폐결핵 환자에서도 혈중 CYFRA 21-1 의 측정치가 진단 양성 기준치 보다 높을 경우 이 검사법의 특이도는 감소되며, 폐암이 동반된 결핵환자에서 CYFRA 21-1 이 폐암 진단에 보조적 검사법이 될 수 없을 것이다. 이에 저자는 CYFRA 21-1 의 측정이 폐암이 동반된 폐결핵환자에서 폐암진단에 유용한 검사법이 될 수 있을지를 알아보기 위하여 본 연구를 시행하였다. 방 법: 20명의 정상인과 25명의 폐암 환자를 대조군으로하고, 81명의 폐결핵 환자를 대상으로 객담 결핵균 도말 검사, 흉부 방사선 소견 및 과거 치료력에 따른 혈중 CYFRA 21-1의 농도 변화를 면역 방사 계수법으로 측정, 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결 과: 폐결핵 환자에서 혈중 CYFRA 21-1의 측정치는 $1.54{\pm}1.19ng/mL$로 폐암 환자의 $12.25{\pm}15.97ng/m$에 비하여 유의하게 낮았으며 (p<0.01), 정상인의 $0.90{\pm}0.49ng/mL$ 보다는 약간 높았으나 유의한 차이는 없었다. 폐결핵환자에서 혈중 CYFRA 21-1 의 측정치가 진단양성 기준치 3.3 ng/mL 이하인 경우는 77명(95%)이었고, 폐암 환자중 측정치가 진단 양성기준치 이상인 경우는 16명(64%)이었다. 객담내 결핵균 도말 검사에 따른 혈중 CYFRA 21-1 의 측정치는 음성인 환자가 $1.72{\pm}1.45ng/mL$로 양성인 환자의 $1.33{\pm}0.79ng/mL$ 보다 높았으나 유의한 차이는 없었다. 흉부 방사선 소견에 따른 혈중 CYFRA 21-1의 측정치는 결핵성 폐 침윤만 있는 환자가 $2.15{\pm}1.63ng/mL$로 폐 허탈이 동반된 환자의 $1.04{\pm}0.54ng/mL$에 비하여 유의하게 높았으며 (p<0.01), 공동 및 폐 허탈의 크기가 클수록 측정치가 유의하게 낮았다(p<0.05). 초치료 환자에서 혈중 CYFRA 21-1의 측정치는 $1.91{\pm}1.55ng/mL$로 난치성 환자의 $0.92{\pm}0.30ng/mL$에 비하여 유의하게 높았다 (p<0.05). 결 론: 폐실질의 손상이 심한 초기 침윤성 병변을 가진 초치료 폐결핵 환자에서 혈중 CYFRA 21-1 의 측정치가 높았으나 측정치의 대부분이(95%) 진단 양성 기준치 이하였음으로, 폐암이 동반된 폐결핵 환자에서도 CYFRA 21-1 의 측정이 폐암의 진단에 보조적 검사법이 될 수 있을 것으로 생각한다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제66권3호
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• pp.205-210
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• 2009

연구배경: CXCR3 리간드인 케모카인 CXCL10과 CXCL11은 세포면역 활성 시 interferon-$\gamma$에 의해 발현이 유도되어, T 림프구와 자연살생세포의 소집 및 활성도를 증가시키고 폐 감염 시 활성화된 기관지 상피 세포에서도 발현된다. 이에 저자들은 세포면역을 활성화 시킬 수 있는 폐암과 결핵감염에서의 CXCL11의 표현을 CXCL10과 함께 정량적으로 비교하여 활동성 결핵감염의 표지자로서 활용 가능성을 알아보고자 하였다. 방법: 2007년 1월부터 12월까지 부산대학교병원 호흡기 내과를 방문한 신규환자 중 폐암과 결핵이 의심되는 환자를 대상으로 전향적 연구를 시행하였다. 환자는 조직학적 그리고 임상적으로 47명의 폐암군, 18명의 활동성 폐결핵군, 그리고 대조군으로 38명의 양성폐질환군으로 분류하였다. 혈청에서 CXCL10과 CXCL11의 농도는 효소면역측정법을 이용하여 측정하였다. 결 과: CXCL10과 CXCL11은 활동성 폐결핵군에서 폐암군과 양성폐질환군에 비해 유의하게 증가되었다(p<0.001, Kruskal-Wallis). CXCL11은 폐암군이 양성 폐질환군에 비해 유의하게 높았으나, CXCL10은 차이가 없었다(각각, p<0.001, p=0.655, Mann-Whitney U). 폐암군에서 CXCL10은 stage III+IV군에서 stage I+II군에 비해 높았지만, CXCL11은 병기에 따른 유의한 차이를 보이지 않았다(p<0.001, p=0.07, Mann-Whitney U). 폐암의 전이 유무에서는 CXCL10과 CXCL11 모두 유의한 차이를 보이지 않았다. CXCL10과 CXCL11간에는 서로 유의한 상관관계가 있었다(r=0.223, p<0.001). 결 론: CXCL10과 CXCL11은 폐암을 포함한 타 폐질환에 비해 활동성 폐결핵에서 유의하게 증가되었다. 따라서, 활동성 폐결핵에 기존의 진단법과 함께 유용한 지표로서 사용될 수 있을 것이다.

• 한국환경보건학회지
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• 제39권1호
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• pp.48-55
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• 2013

Objective: The use of nanoparticle products is expected to present a potential harmful effect on consumers. Also, the lack of information regarding inhaled nanoparticles may pose a serious problem. In this study, we addressed this issue by studying pulmonary toxicity after nasal instillation of Al-NPs in SD rats. Methods: The animals were exposed to Al-NPs at 1 mg/kg body weight (low dose), 20 mg/kg body weight (medium dose) and 40 mg/kg body weight (high dose). To determine pulmonary toxicity, bronchoalveolar lavage (ts.AnBAL) fluid analysis and histopathological examination were conducted in rats. In addition, cell viability was investigated at 24 hours after the treatment with Al-NPs. Results: BAL fluid analysis showed that total cells (TC) count and total protein (TP) concentrations increased significantly in all treatment groups, approximately two to three times. Also, lactate dehydrogenase (LDH) and cytokines such as TNF-alpha and IL-6 dose-dependently increased following nasal instillation of Al-NPs. However, polymorphonuclear leukocytes (PMNs) levels showed no significant changes in a dose dependant manner in BAL fluid. In the cytotoxicity analysis, the treatment of Al-NPs significantly and dose-dependently induced cell viability loss (20 to 30%) and damage of cell membrane (5 to 10%) in rat normal lung epithelial cells (L2). Conclusions: Our results suggest that inhaled Al-NPs in the lungs may be removed quickly by alveolar macrophages with minimal inflammatory reaction, but Al-NPs have the potential to affect lung permeability. Therefore, extensive toxicity evaluations of Al-NPs are required prior to their practical application as consumer products.