다제내성결핵과 광범위내성결핵은 결핵 치료의 문제가 되고 있으며 발생빈도 역시 증가하고 있다. 본 연구는 2010년 1월부터 2019년 12월까지 녹십자의료재단 의뢰된 환자를 대상으로 Löwenstein-Jensen 고체배지와 pyrazinamide for pyrazinamidase를 이용하여 약물감수성시험(DST)을 시행하여 내성으로 전환되는 항결핵제 패턴과 평균 추적 기간을 분석하였다. 항결핵제 중 1개 이상의 항결핵제 내성을 보인 증례들에서 초기 의뢰 시 INH 항결핵제에 내성인 경우가 55명(33.1%)으로 가장 높은 비율로 나타났으며, 내성으로 전환된 항결핵제는 EMB 17명(26.6%), RFP 14명(21.9%), QUI 14명(21.9%), PZA 12명(10.9%) 순으로 조사되었다. 10개의 항결핵제에 모두 감수성인 증례들에서는 INH 항결핵제에 대한 내성 전환은 43명(7.2%)으로 가장 빈도가 높았으며, 평균 추적 기간은435.6일로 조사되었으며, 내성으로 전환되는 항결핵제의 내성전환율은 INH 43명(7.2%), RFP 23명(3.9%), SM 11명(1.9%), QUI 4명(0.7%), AMK 3명(0.5%), EMB 3명(0.5%)이었다. 이에 본 연구는 항결핵제에 대한 감수성에서 내성으로의 전환은 특히 다제내성결핵과 광범위 내성결핵의 전환되는 환자에게 매우 중요한 자료가 될 것으로 보이며, 결핵 치료에서 환자 치료에 도움이 될 것으로 사료된다.
육상양식장에서 항생제에 대한 내성을 가진 균을 분리하여 다양한 항생제에 대한 내성특성을 확인하고, 전자빔의 조사에 따른 내성균의 항생제 내성 특성변화와 살균효능에 관한 연구를 수행하였다. 메기, 송어, 뱀장어, 미꾸라지양식장의 배출수에서 분리된 균주 중 Aeromonas sp., Citrobacter sp., Bacillus sp., Marinobacter sp., Pantoea sp., Pseudomonas sp., Enterobacter sp.가 다제내성균으로 확인되었다. 양식장 배출수에서 분리한 균주 중 한가지의 항생제 내성을 가지고 있는 균은 41.7%이며, 2가지 이상의 항생제 내성을 가지고 있는 균은 58.3%로 나타났다. Quantitative Structure Analysis Relationship (QSAR) model에 의한 평가는 실험값과 매우 유사하여 독성 평가의 간접적인 지표로 이용될 수 있음을 알 수 있었다. 항생제 내성균에 대해 전자빔을 조사한 결과 1 kGy 이내의 선량에서 살균효율이 99.9%로 강한 살균력을 확인할 수 있었다.
암세포가 특정 항암제에 의해 내성을 획득하면 구조가 상이한 타 항암제에도 교차내성을 나타내는 이른바 암세포의 다약제 내성(MDR)이 암 화학요법에 있어서 가장 심각한 문제가 되고 있다. 본 연구에서는 다약제 내성 암세포주인 CL02 세포를 이용하여 점액세균의 대사산물을 대상으로 다약재 내성 암세포에 유효한 항암물질을 탐색하는 과정에서, Myxococcus stipitatus로 동정된 JW117 균주의 대사산물에서 우수한 활성을 발견하고 그 활성본체로서 polyene계 화합물인 phenalamides $A_1$, $A_2$, $A_3$를 분리하였다. Phenalamides $A_1$, $A_2$, $A_3$는 인체기원의 암세포에 대해 모두 강한 세포독성($IC_{50}$/ : 0.23~0.57 $\mu\textrm{g}$/ml)을 나타낼 뿐 아니라 다약제내성 세포주인 CL02와 cisplatin내성 세포주인 CP70에 대해서도 감수성 세포주와 동일한 활성을 나타내어 다약제 내성을 극복하는 우수한 활성 물질임을 확인하였다.
산화스트레스에 내성을 지닌 형질전환 감자 식물체를 개발하기 위하여 산화스트레스에 의해 발현이 강하게 유도되는 SWPA2 프로모터에 CuZnSOD와 APX 유전자가 엽록체에서 동시에 발현되도록 연결한 형질전환 벡터 (pSSA-K)를 제작한 후 Agrobacterium 매개로 형질전환 하였다. 기관 발생 경로에 의해 kanamycin 저항성 식물체를 재분화 시킨후 Southern 분석으로 외래 유전자가 안정적으로 감자 게놈내로 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환 감자 식물체의 잎 조직에 10$\mu$M methyl viologen을 처리하여 산화스트레스 내성 검정을 조사한 결과 형질전환체는 MV에 대해 강한 내성을 지님을 확인하였다. 내성을 보인 개체 중에서 환경스트레스에 대한 내성 조사를 위하여 품종별로 2 개체씩 선발하였다. 선발된 식물체는 건조, 고온 등의 여러 가지 환경스트레스 내성검정에 이용될 것이며 향후 복합재해 내성 감자 품종이 개발될 수 있을 것으로 기대한다.
본 연구에서는 한국의 닭에서 분리된 E. coli 균주들로부터 퀴놀론계 항생제 내성을 나타내는 균주를 분리 동정하고 그 내성 기전과 유병률에 관하여 조사하였다. 또한 multilocus sequence typing (MLST)을 이용하여 E. coli 균주들의 분자생물학적 성상을 분석하였다. 항생제 감수성 테스트에서 63.5% (54/85) 의 E. coli 균주들에서 퀴놀론계 항생제 내성률을 보였다. 또한 퀴놀론계 항생제 내성을 보이는 54개 모두에서 gyrA 유전자의 sense mutations과 parC 유전자의 $57^{th}$, $80^{th}$, or $84^{th}$residues에서 점돌연변이를 관찰할 수 있었다. MLST를 통한 분석에서 E. coli ST는 parE 유전자의 염기치환과 깊은 상관관계를 보이는 것으로 관찰되었다. 이 결과들을 바탕으로 우리가 먹는 가축 및 가금류에 대한 무분별한 항생제 사용은 항생제 내성균의 증가와 유전변이를 초래함을 알 수 있었다. 따라서 식용 동물에 대한 지속적인 감시와 모니터링을 통하여 항생제 내성균의 확산방지를 통제하는 것이 필요할 것으로 사료된다.
장내 상주균이며 probiotics로 활용되고 있는 Bifidobacterium에 대한 항생제 내성분포를 분석하였다. 분석된 93개의 Bifidobacterium이 chlolurnphenicol, rifampicin, erythromycin에 대해서는 감수성을 갖고 있었고, aminoglycoside계 항생제, nalidixic acid와 vancomycin에 내성을 갖는 것으로 나타났다. 그리고 vancomycin의 MIC가 $100\;{\mu}g/mL$ 이상인 균이 전체 균주 중 34%를 차지했다. Tetracycline, erythromycin, penicillin에 대한 내성은 매우 다양하게 나타났다. ${\beta}-lactam$계 항생제인 penicillin G와 cephalothin은 10년보다 더 내성이 높아졌음을 알 수 있었고, ampicillin, amoxicillin, tetracycline은 항생제 농도가 점차 증가하고 있는 것으로 보인다. 인체유래 분리균과 유산균식품 분리균의 항생제 내성은 대부분 비슷한 특성을 보였으나 유산균식품 분리 균주중 vancomycin의 MIC가 $100\;{\mu}g/mL$ 이상인 균주가 약 20%가 되는 것으로 나타났다. 따라서 새로운 probiotics를 개발하기 위해서는 이러한 항생제 내성 특성을 분석하고 항생제 내성 위해성에 대한 검증이 필요한 것으로 보인다.
미생물에 의한 6가이온 크롬의 3가이온으로의 환원은 세균에게 크롬내성을 제공할 수 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 이러한 가설을 확인하기 위하여 크롬오염 토양과 오염되지 않은 토양으로부터 형태적으로 다른 20종의 세균을 순수분리하고 각각의 균주에서 크롬내성과 크롬환원능을 상호 비교하였다. 전자의 공여체로 glucose를 사용했을 때 세포현탁액에 의한 크롬의 환원은 시간당 0.014-0.305mM Cr(VI)의 범위로 관찰되었으며, 액체배지에서 2mM의 크롬에 대한 내성은 크롬을 첨가하지 않은 배지에서 배양한 경우와 혼탁도를 비교한 결과 전혀 저해를 받지 않는 경우부터 93.4%의 성장저해를 받는 경우까지 다양하게 관찰되었다. 이러한 결과로부터 상관관계를 분석한 결과 크롬내성과 크롬환원은 전혀 상관이 없는 것으로 계산되었다. 한편 군집수준에서의 크롬내성비교는 크롬오염 토양과 오염되지 않은 토양에서 각각 19.1%와 0.4%로 나타나 크롬의 존재는 내성균주의 선택적 성장을 유도하는 것으로 밝혀졌다. 그러나 이때 획득된 크롬에 대한 내성은 크롬의 환원에 의해서 제공되는 것이 아님을 상관관계 분석으로부터 알 수 있었다.
하수처리장 방류수와 하천 중의 항생제 내성인자 분포에 대한 상관성을 분석하기 위해 방류수와 상류 하천수, 하류 하천수를 대상으로 항생제 내성유전자와 전파 관련 유전자를 조사하였다. 3개 지점에서 134~183개의 항생제 내성유전자(ARG) 및 전파 관련 유전자(MGE)가 검출되었으며, 1개의 16S rRNA 유전자에 대한 ARG 및 MGE 유전자의 상대적인 총 합이 0.063~0.422 copy로 분석되었다. ARG와 MGE의 수와 존재량은 방류수에서 가장 높게 검출된 반면, 총 세균 수는 가장 적게 검출됨으로서 하수처리 과정에서 사멸된 세균에 포함된 유전자들이 검출된 것으로 판단된다. 또한 MGE의 존재량 양상이 ARG의 존재량과 상관관계를 보임으로서 항생제 내성균들의 내성기작이 자연내성보다는 획득내성일 가능성을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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