꼬리명주나비의 혈구 분화 경로를 투과전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 혈구의 분화는 조혈기관의 loose islet내에서 진행되었는데, 간세포로부터 원시혈구, 부정형혈구, 과립혈구, 소구혈구가 독자적 경로를 통해 분화되었으며 편도혈구의 분화양상은 관팔되지 않았다. Brehein과 Zachary(1986)의 기준에 따라 조혈기관 주변의 미성숙한 혈구를 관찰한 결과 원시혈구, 부정형혈구, 과립혈구, 소구혈구, 편도혈구로 구분되었다.
연두·금파리에서 혈구 세포가 면역반응의 일환으로 일으키는 결절형성(nodule formation) 현상을 형태학적으로 관찰하고자 본 실험이 수행되었다. 연두금파리 종령 유충 체내에 정상 효모, 고정된 대모, 세포액이 제거된 원형질체의 효모를 각각 주입하여 면역반응 과정을 전자현미경으로 관찰하였다 먼저 정상 효모를 주입하였을 경우, 효모와 접촉한 헐구의 과립방출과 곧 이은 혈구의 파괴 그리고 효모 주위에 혈림프와 함께 점액성응혈(clot)의 형성을 관찰 할 수 있었다 점액성 응혈에는 여러 유형의 파괴된 혈구가 포함되어 있었다. 이같은 면역반응에는 체내 혈구 중 과립혈구(granulocyte)가 가장 활발히 반응였고 응혈의 대부분을 형성하였다. 결절의 중심부인 응혈은 대모와 파괴되지 않은 혈구 대 파괴된 혈구 그리고 방출된 과립들로 차 있었고, 효모 주입 3시간 까지는 이같은 응혈은 계속 확대되었다. 그러나 10시간 이후에는 응혈이 관찰되지 않았으며 이때 체강내에서 효모가 관찰되곤 하였다. 고정된 효모를 주입하였을 경우에는 혈구파괴나 과립방출 등이 관찰되지 않았으며, 고정된 효모에 대한 혈구의 식 세포작용만이 관찰되었다. 이 식세포작용은 주입후 10시간 까지 계속되었다. 원형질 체의 효모를 주입하였을 경우에는 혈구에의한 면역반응이 관찰되지 않았다.
산왕거미 (Araneus ventricosus) 혈구의 유형을 세포화학적 및 percoll 밀도구배를 이용한 물리화학적 특성에 따라 구분하고, 각각의 미세구조를 고배율의 전자현미경으로 비교 관찰하였다. 혈구는 세포질에 함유된 과립의 유무에 따라 과립혈구와 무과립혈구로 구분되었으며. 과립혈구는 과립의 특성에 따라 다시 산호성 과립혈구와 염기호성 과립혈구, 그리고 헤모시아닌 과립을 함유한 혈색소혈구의 세 가지 유형으로 세분되었다. 산호성 과립혈구는 전체 혈구유형중 약 5%정도를 차지하였으며, 염기호성 과립혈구는 산호성 과립혈구에 비해 과립의 크기가 크고 구형이었다. 한편 무과립혈구는 혈구중 가장 크기가 작은 투명혈구와 심관의 내강에 주로 분포하는 편도혈구, 그리고 탈피 시에만 출현하는 대형의 탈피혈구로 다시 세분되었다.
메뚜기 체내와 체외에서 혈구 분화경로를 광학현미경과 전자현미경으로 관찰하였다. 조혈기관에서 혈구의 형성은 망상세포에 둘러싸인 줄기세포에서부터 유래되었으며, 줄기세포에서부터 원시혈구, 무정형혈구, I형 과립혈구, II형 과립혈구, 소구혈구 및 편도혈구가 각각 분화되는 것을 확인하였다. 곤충배지에 배양된 조혈조직에서 각각 다른 형태의 혈구들이 분화되어 방출되었다. 그러나, 이들 혈구들의 유사분열상은 관찰되지 않았다. 배지의 조혈기관에서 분화된 세포들의 형태학적 특징들은 메뚜기 체내의 조혈기관에서 분화된 세포들과 같았다. 이와 같은 결과는 줄기세포가 각각의 서로 다른 혈구들로 직접 분화하는 것을 의미한다. 본 연구 결과 조혈기관의 줄기세포는 각각의 혈구로 직접 분화할 수 있는 기능을 가지고 있었으며, 체내와 체외에서 한번 형성된 순환 혈구는 다른 혈구의 형태로 변형되지 않았다. 메뚜기에서 순환혈구의 유지는 복부 등쪽 첫 번째 마디에서 여덟 번째 마디 사이의 익상근 위에 광범위하게 존재하고 있는 조혈기관에 전적으로 의존하였다.
방게의 혈구는 투명혈구, 소과립혈구, 그리고 대과립혈구로 동정되었다. 투명혈구의 모양은 세포질에 비해 큰 핵을 가지며, 세포질에는 난형의 전자밀도가 약한 과립과 소포 및 소포체들이 관찰된다. 소과립혈구는 투명혈구보다 더 작은 핵을 가지며, 세포질에는 잘 발달된 소포체, 골지체, 그리고 작은 원형의 전자밀도가 강한 과립을 갖는다. 대과립혈구는 소과립들이 서로 융합해서 된 전자밀도가 강한 대과립들을 갖는다. 방게의 혈구는 투명혈구로 부터 대과립혈구로 발달한다. 즉 리소솜효소를 갖는 투명혈구의 과립들은 핵막으로 부터 작은 소포들을 형성하며, 이 소포들이 골지체를 통과하면서 전자밀도가 강한 물질로 채워지고, 이 작은 소과립들을 융합하면서 대과립이 된다. 모든 혈구에는 글리코겐 입자들이 산재한다. 대과립혈구들 중 과립의 소멸현상으로 생각되는 이형과립들이 존재한다.
본 연구는 둥글장수풍뎅이(Pentodon quadridens bidentulus (Famaire, 1887)) 유충의 혈림프에 존재하는 혈구세포들의 종류와 병원균 침입시 세포 면역을 담당하는 세포를 특정하고 분석하였다. 둥글장수풍뎅이(P. quadridens bidentulus)유충 혈강내에는 과립혈구세포, 부정형혈구세포, 편도혈구세포, 소구형혈구세포, 원시혈구세포, 지방혈구세포 총 여섯 종류의 혈구세포들이 존재하였다. 여섯 종류의 혈구세포 중 과립혈구세포가 병원균 침입 시 형태적 변이와 함께 병원균들에 대한 식균작용을 수행하는 면역세포로 관찰 되었다. 특히, 생체 내에서 병원균 침입시 12시간 안에 활발히 식균작용을 수행하였고 24시간 이후로는 면역 활성화가 줄어들면서 정상상태로 전환되는 것을 알 수 있었다. 세포질 혈구세포의 식균작용도 간혹 관찰 되었으나 나머지 세포들은 면역과 연관된 활성화가 없는 것으로 나타났다.
곤충 혈구의 이물질에 대해 면릉고청을 확인하기 위하여 평균지름 10 nm의 gold입자를 함유한 colloidal gold solution을 등 검은 메뚜기 (Euprepocnemis shirakii Bolivar) 성충의 복강에 주입한 후, 혈구의 반응양상을 전자현미경으로 관찰하였다. Gold 입자에 대한 혈구의 면역반응은 전체 혈구의 약 28%를 차지하고 있는 Plasmatocytes에서 식세포작용(phagocytosis)의 형태로 확인되었고, 다른 종류의 혈구는 반응하지 않았다. Plasmatocytes에 의해 식세포작용의 초기반음은 많은 원형질 돌기를 형성하여 이물질을 포획하는 태면반응과 원형질악의 함입에 의한 식포의 형성과정으로서, 이 과정은 이물질 주입후 10분이내에 완료되는 것으로 관찰되었다. 혈구내에 형성된 식포는 초기에 전자밀도가 낮은, 천상 또는 섬잡상의 내부구조를 가지고 있었으나, 일차 Iysosome의 융합에 의해 전자밀도가 높은 과립상으로 된 후, 결정상의 내부구조로 변형되었으며, 그 이후의 단계에서 multivesicular body형태의 이차 Iysosome을 형성하였다.
본 연구는 흰점박이꽃무지(Protaetia brevitarsis seulensis (Colbe) (Cetoniidae, Coleoptera) 유충의 혈림프에 존재하는 혈구세포들의 형태학적 특성분석을 위하여 수행하였다. 흰점박이꽃무지 유충 혈강 내에는 과립혈구세포, 세포질혈구세포, 편도혈구세포, 구상적혈구세포, 전혈구세포, 지방혈구세포 총 여섯 종류의 혈구세포들이 관찰 되었다. 그 중 과립혈구세포는 핵, 미토콘드리아, 골지체를 포함하여 잘 발달된 세포소기관들이 관찰 되었고 외래물질 침입시 면역학적 식균작용을 수행하는 것으로 밝혀졌다. 특히, 과립혈구세포의 세포질에는 잘 발달된 리소좀(<$1{\mu}m$ 직경)들이 세포막 주변으로 분포되어 존재하고 있음을 알 수 있었다. 식균된 외래물질은 다양한 크기의 리소좀들과 서로 합쳐지면서 외래물질을 제거하는 것으로 판단된다. 그 외 다섯 종의 혈구세포들은 외래물질 침입시 면역학적 활성화와 관계가 없는 것으로 관찰되었다.
꼬리명주나비(서ericinus montela) 조혈기관의 분포 및 미세구조를 광학현미경과 투과전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 꼬리명주나비의 조혈기관은 흉부 제 2 · 3체절의 날개발생부위(imaginal wing disc)에 부착되었거나 인접해 있었다 각각의 조혈기관은 비세포성 기저 막으로 둘러싸인 여러 개의 조혈섬으로 구성되어 있었으며, 조혈 섬들은 compact islet(치밀하게 배열된 조혈섬)과 loose islet(느슨하게 배열된 조혈섬)으로 구분되었다. 혈구의 분화는 loose islet 내에서 진행되었으며, 시원세포로부터 원시혈구. 부정형혈구, 과립혈구, 소구혈구가 독자적 경로를 통해 분화되었다.
본 연구는 자동혈구분석기 Hemavet 950FS를 이용한 돼지 혈액 내 혈구분석의 유효성을 검증하고, 정확한 분석을 위한 유효시간을 결정하기 위하여 실시하였다. 분석시료는 체중 60 kg (${\pm}3.5$)의 Duroc 종 34두로부터 채취하였으며, 이들 중에서 분석치가 정상범위를 벗어나거나 용혈이 발견된 시료는 연구에서 제외하고 최종적으로 10개의 시료를 본 연구에 이용하였다. 임의의 하나의 시료에 대해 10회 연속분석을 통하여 일내변동을 조사한 결과, leukocytes계 혈구들 중에서 백혈구, 호중구, 림프구에서는 낮은 일내변동으로 분석의 유효성이 인정되었으나, 단핵구, 호산구, 호염구에 있어서는 큰 변동을 나타내었다. 이와 반면에 erythrocytes 및 thrombocytes계 혈구들의 모든 지표들은 안정적인 일내변동이 관찰되었다. 채혈 후 시간 경과에 따른 혈구변화를 분석한 결과 leukocytes계 혈구 및 thrombocytes계 혈구는 시간경과에 따라 검출농도가 유의적으로 감소되는 것으로 관찰되었다. 반면, erythrocytes계 혈구들은 채혈 후 120시간까지는 안정적으로 분석이 가능한 것으로 나타났다. 본 연구의 결과를 종합하면, Hemavet 950FS는 돼지의 혈액 내에서 단핵구, 호산구, 호염구를 제외하고 일반 혈구분석에 유용한 것으로 판단된다. 또한, leukocytes 및 thrombocytes계 혈구들에 대한 정확한 분석을 위해서는 채혈 후 4시간 이내에 분석이 이루어져야하며, erythrocytes계 혈구들은 채혈 후 120시간까지는 안정적으로 검출이 가능한 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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