• 제목/요약/키워드: Airway epithelial cell

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결명자 추출물의 난알부민 감작으로 천식이 유발된 마우스에서의 개선 효과 (Effect of Cassiae semen extract on ovalbumin-induced allergic asthma in mice)

  • 서범수;박용기
    • 대한본초학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.25-32
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    • 2015
  • Objectives : In this study, we investigated the effect of Cassia obtusifolia Linne (Cassiae Semen; CS) extract on ovalbumin (OVA)-induced allergic asthma in mice. Methods : CR was extracted with 70% ethanol. For in vitro study, HMC-1, human mast cells were treated with CS extract at 0.2 and $0.5mg/m{\ell}$ for 1 h, and then stimulated with compound (C) 48/80 for 30 min. Primary spleenocytes were isolated from the spleen of mice, treated with CS extract for 1 h, and then stimulated with ConA for 24 h. For in vivo study, mice were sensitized at day 0, 7 and 14 with 0.2% OVA and then airway challenged using neublizer at day 21, 23, 25, and 27 to induced allergic asthma. CS extract at doses of 100 and 300 mg/kg body weight was orally administered during OVA challenge once per a day. The levels of allergic mediators such as histamine, OVA-specific IgE, IL-4, and $IFN-{\gamma}$ were measured in the sera of mice or culture supernatants by EIA and ELISA, respectively. The expression of IL-4 and $IFN-{\gamma}$ gene was determined by RT-PCR. The histopathological change of lung tissues was observed with hematoxylin and eosin (H&E) and Periodic acid Schiff (PAS) staining. Results : The treatment of CS extract in HMC-1 cells significantly inhibited C48/80-induced degranulation, and histamine release. The treatment of CS extract in spleenocytes suppressed the expression of IL-4 and $IFN-{\gamma}$ mRNA. The administration of CS extract in OVA-induced asthmatic mice significantly decreased the levels of OVA-specific IgE, and IL-4 in a dose-dependent manner with OVA-control group. In addition, CS extract inhibited the infiltration of inflammatory cells and bronchiolar damage with epithelial thickening in lung tissues of OVA-induced asthma mice, and also mucin accumulation. Conclusions : These results indicate that CS extract prevents asthmatic damage through regulating the allergic immune response.

가미신기탕(加味腎氣湯) 등 수종(數種) 방제(方劑)가 일차배양 호흡기 상피세포에서의 점액 분비에 미치는 영향 (Studies on the Effects of Several Oriental Herbal Medicines on mucin secretion from Primary Cultured Respiratory)

  • 김윤희;김정숙
    • 대한한방소아과학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.109-135
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    • 2006
  • Objective : In the present study, the author tried to investigate whether six oriental medical prescriptions named gamisingitang (SGT), gamijungtang (IJT), gamicheongpyetang (CPT), galhwengchihyosan (CHS), chwiyeontong (CYT), sigyoungcheongpyetang (SCPT) significantly affect mucin release from cultured hamster tracheal surface epithelial (HTSE) cells. Methode : Confluent HTSE cells were inetabolically radiolabeled with $^{3}H-glucosamine$ for 24 hrs and chased for 30 min in the presence of drugs aforementioned, respectively, to assess the effect of each drug on $^{3}H-mucin$ release. Possible cytotoxicities of effective drugs were assessed by measuring lactate dehydrogenase(LDH) release. Additionally, total elution profiles of control spent media and treatment sample (CPT, CHS, SCPT and CYT) through Sepharose CL-4B column were analysed and effect of CPT, CHS and CYT on MUC5AC mRNA expression in cultured HTSE cells were invsetigated. Results : (1) SGT and IJT did not affect mucin release without cytotoxicity; (2) CPT, SCPT and CHS significantly stimulated mucin release from cultured HTSE cells, with significant cytotoxicity; (4) CPT, CHS, SCPT and CYT chiefly affected the 'mucin' release and did not affect significantly the release of the releasable glycoproteins with less molecular weight than mucin. This result suggests that the four herbal prescriptions specifically affect the release of mucin ; (5) CTP and CHS did not significantly affect the expression levels of MUC 5AC mRNA, however, CYT significantly inhibit the expression levels of MUC 5AC mRNA. Conclusion : CYT can decrease the synthesis of mucin at gene level in cultured HTSE cells.

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Effect of Pyunkang-tang on Inflammatory Aspects of Chronic Obstructive Pulmonary Disease in a Rat Model

  • Seo, Hyo-Seok;Lee, Hyun Jae;Lee, Choong Jae
    • Natural Product Sciences
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    • 제25권2호
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    • pp.103-110
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    • 2019
  • We investigated the anti-inflammatory effect of Pyunkang-tang extract (PGT), a complex herbal extract based on traditional Chinese medicine that is used in Korea for controlling diverse pulmonary diseases, on cigarette smoke-induced pulmonary pathology in a rat model of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). The constituents of PGT were Lonicerae japonica, Liriope platyphylla, Adenophora triphilla, Xantium strumarinum, Selaginella tamariscina and Rehmannia glutinosa. Rats were exposed by inhalation to a mixture of cigarette smoke extract (CSE) and sulfur dioxide for three weeks to induce COPD-like pulmonary inflammation. PGT was administered orally to rats and pathological changes to the pulmonary system were examined in each group of animals through measurement of tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$) and interleukin-6 (IL-6) levels in bronchoalveolar lavage fluid (BALF) at 21 days post-CSE treatment. The effect of PGT on the hypersecretion of pulmonary mucin in rats was assessed by quantification of the amount of mucus secreted and by examining histopathologic changes in tracheal epithelium. Confluent NCI-H292 cells were pretreated with PGT for 30 min and then stimulated with CSE plus PMA (phorbol 12-myristate 13-acetate), for 24 h. The MUC5AC mucin gene expression was measured by RT-PCR. Production of MUC5AC mucin protein was measured by ELISA. The results were as follows: (1) PGT inhibited CSE-induced pulmonary inflammation as shown by decreased TNF-${\alpha}$ and IL-6 levels in BALF; (2) PGT inhibited the hypersecretion of pulmonary mucin and normalized the increased amount of mucosubstances in goblet cells of the CSE-induced COPD rat model; (3) PGT inhibited CSE-induced MUC5AC mucin production and gene expression in vitro in NCI-H292 cells, a human airway epithelial cell line. These results suggest that PGT might regulate the inflammatory aspects of COPD in a rat model.

흡연성분 중 Nicotine, Cotinine, Benzopyrene이 인체 기관지 상피세포에서 항산화제의 발현에 미치는 영향 (Effects of Nicotine, Cotinine and Benzopyrene as Smoke Components on the Expression of Antioxidants in Human Bronchial Epithelial Cells)

  • 김용석;이재형;김상헌;김태형;손장원;윤호주;박성수;신동호
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제62권3호
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    • pp.197-202
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    • 2007
  • 흡연물질로서 benzopyrene, nicotine 및 cotinine등은 기관지상피세포인 Beas2B에서 CuZnSOD, thioredoxin, glutathione reductase 등의 발현량에 영향을 주며 특히 thioredoxin 및 glutathione reductase의 발현량을 노출 후 30분에서 4시간 경과 시간대에 증가시켰다가 24시간 이후에는 억제하는 특징을 나타내었다. 상기한 흡연물질에 의한 항산화효소의 조절기전에는 전사인자인 NNF-${\kappa}B$가 관여하는 것으로 추정되었다.

정상 인체 기관지 상피세포에서 콜히친의 Interleukin-1 수용체 길항제 생성자극 (IL-1Ra Elaboration by Colchicine Stimulation in Normal Human Bronchial Epithelial Cells)

  • 이재형;김상헌;김태형;손장원;윤호주;신동호;박성수
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제63권2호
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    • pp.145-153
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    • 2007
  • 연구배경: 천식은 기류장애, 기도과민성 및 기도염증을 특징으로 하는 질환이다. 콜히친은 안전하고 저렴한 항염증 면역조절제로서 천식치료에 효과가 있다는 보고가 있으며, IL-1Ra는 천식을 포함한 인체 내 염증질환에 있어 항염증효과를 매개하는 대표적인 물질이다. 본 연구에서는 기도 내에서 콜히친에 의한 항염증작용이 IL-1Ra에 의해 매개될 수 있다는 가설을 세우고 이를 실험적으로 증명하고자 하였다. 방법: 정상 인체 기관지 상피세포와 RAW 264.7 세포, BALB/c 쥐에게 콜히친을 투여한 후 IL-1Ra의 생성을 ELISA, Western분석, RT-PCR 을 통해 측정하였다. 결과: 정상 인체 기관지 상피세포에서 콜히친의 투여농도가 증가함에 따라, 또한 투여 후 시간이 지남에 따라 IL-1Ra의 생성이 증가하였다. 이러한 IL-1Ra의 증가는 대표적인 MAPK경로 억제제인 PD98059에 의해 억제되었다. 콜히친의 IL-1Ra 자극효과는 BALB/c 쥐의 기관지 폐포세척액과 폐조직에서도 관찰되었다. 결론: 기도에서 콜히친은 생체 내와 생체 외에서 IL-1Ra의 생성을 유도하고 IL-1Ra를 통한 항염증 작용을 할 것으로 보이며, 적어도 콜히친에 의한 IL-1Ra의 생성에는 MAPK경로가 관여할 것으로 사료된다.

Regulation of CYP1A1 and Inflammatory Cytokine by NCOA7 Isoform 4 in Response to Dioxin Induced Airway Inflammation

  • Cho, Sung-Hwan;Park, Shin Young;Lee, Eun Jeong;Cho, Yo Han;Park, Hyun Sun;Hong, Seok-Ho;Kim, Woo Jin
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제78권2호
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    • pp.99-105
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    • 2015
  • Background: Aryl hydrocarbon receptor (AhR), a ligand-dependent transcription factor, binds to a wide variety of synthetic and naturally occurring compounds. AhR is involved in the regulation of inflammatory response during acute and chronic respiratory diseases. We investigated whether nuclear receptor coactivator 7 (NCOA7) could regulate transcriptional levels of AhR target genes and inflammatory cytokines in 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD)-treated human bronchial epithelial cells. This study was based on our previous study that NCOA7 was differentially expressed between normal and chronic obstructive pulmonary disease lung tissues. Methods: BEAS-2B and A549 cells grown under serum-free conditions were treated with or without TCDD (0.15 nM and 6.5 nM) for 24 hours after transfection of pCMV-NCOA7 isoform 4. Expression levels of cytochrome P4501A1 (CYP1A1), IL-6, and IL-8 were measured by quantitative real-time polymerase chain reaction. Results: The transcriptional activities of CYP1A1 and inflammatory cytokines were strongly induced by TCDD treatment in both BEAS-2B and A549 cell lines. The NCOA7 isoform 4 oppositely regulated the transcriptional activities of CYP1A1 and inflammatory cytokines between BEAS-2B and A549 cell lines. Conclusion: Our results suggest that NCOA7 could act as a regulator in the TCDD-AhR signaling pathway with dual roles in normal and abnormal physiological conditions.

Korean Red Ginseng aqueous extract improves markers of mucociliary clearance by stimulating chloride secretion

  • Cho, Do-Yeon;Skinner, Daniel;Zhang, Shaoyan;Lazrak, Ahmed;Lim, Dong Jin;Weeks, Christopher G.;Banks, Catherine G.;Han, Chang Kyun;Kim, Si-Kwan;Tearney, Guillermo J.;Matalon, Sadis;Rowe, Steven M.;Woodworth, Bradford A.
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제45권1호
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    • pp.66-74
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    • 2021
  • Background: Abnormal chloride (Cl-) transport has a detrimental impact on mucociliary clearance in both cystic fibrosis (CF) and non-CF chronic rhinosinusitis. Ginseng is a medicinal plant noted to have anti-inflammatory and antimicrobial properties. The present study aims to assess the capability of red ginseng aqueous extract (RGAE) to promote transepithelial Cl- secretion in nasal epithelium. Methods: Primary murine nasal septal epithelial (MNSE) [wild-type (WT) and transgenic CFTR-/-], fisher-rat-thyroid (FRT) cells expressing human WT CFTR, and TMEM16A-expressing human embryonic kidney cultures were utilized for the present experiments. Ciliary beat frequency (CBF) and airway surface liquid (ASL) depth measurements were performed using micro-optical coherence tomography (μOCT). Mechanisms underlying transepithelial Cl- transport were determined using pharmacologic manipulation in Ussing chambers and whole-cell patch clamp analysis. Results: RGAE (at 30㎍/mL of ginsenosides) significantly increased Cl- transport [measured as change in short-circuit current (ΔISC = ㎂/㎠)] when compared with control in WT and CFTR-/- MNSE (WT vs control = 49.8±2.6 vs 0.1+/-0.2, CFTR-/- = 33.5±1.5 vs 0.2±0.3, p < 0.0001). In FRT cells, the CFTR-mediated ΔISC attributed to RGAE was small (6.8 ± 2.5 vs control, 0.03 ± 0.01, p < 0.05). In patch clamp, TMEM16A-mediated currents were markedly improved with co-administration of RGAE and uridine 5-triphosphate (8406.3 +/- 807.7 pA) over uridine 5-triphosphate (3524.1 +/- 292.4 pA) or RGAE alone (465.2 +/- 90.7 pA) (p < 0.0001). ASL and CBF were significantly greater with RGAE (6.2+/-0.3 ㎛ vs control, 3.9+/-0.09 ㎛; 10.4+/-0.3 Hz vs control, 7.3 ± 0.2 Hz; p < 0.0001) in MNSE. Conclusion: RGAE augments ASL depth and CBF by stimulating Cl- secretion through CaCC, which suggests therapeutic potential in both CF and non-CF chronic rhinosinusitis.

인체 기도상피세포주에서 Theophylline에 의한 Eotaxin mRNA 발현억제 (The Effect of Theophylline on Eotaxin mRNA Expression in Pulmonary Epithelial Cell Line A549)

  • 한민수;유지홍;강홍모
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제48권6호
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    • pp.898-908
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    • 2000
  • 연구배경 : 기도의 알레르기성 질환에서는 기도점막에 발생하는 염증 특히 호산구의 집결 및 침윤의 역할이 중요하다. Eotaxin은 CC chemokine으로서 호산구에만 선택적으로 작용하여 조직으로의 호산구의 집결을 유도한다. Theophylline의 항염증작용은 기관지천식 치료에 중요한 기전의 하나로 생각되며 특히 호산구성 기도염증에 관여하는 여러 인자들을 조절하는 작용이 중요하다. 본 연구는 theophylline의 향염증작용이 eotaxin mRNA의 발현 억제를 통해 이루어지는지 알아보고자 하였다. 방법 : A549 세포를 배양하여 IL-$\beta$ 또는 TNF-$\alpha$로 자극한 후 Northern blot analysis를 시행하여 eotaxin mRNA의 발현율 관찰하였다. 그 후에 theophylline을 가하여 발현을 관찰하였다. 결과 : A549 세포에서 cytokine으로 유도된 eotaxin mRNA의 발현은 TNF-$\alpha$ 자극 후 $\beta$-actin과 비교한 발현율은 0.1, 1, 10 ng/mL의 농도에서 각각 7%, 22%, 28% 였고 IL-$\beta$ 자극 후 0.01, 0.1, 1, 10 ng/mL의 농도에서 각각 10%, 42%, 63%. 72%로서 cytokine의 농도가 증가할수록 eotaxin mRNA의 발현이 증가하였다. Dexamethasone투여 후 eotaxin mRNA의 발현율은 TNF-$\alpha$로 자극한 경우 0, 0.001, 0.01 ${\mu}M$의 dexamethasone농도에서 각각 27%, 18%, 8% 였고 IL-$\beta$로 자극한 경우 0, 0.001, 0.01, 0.1 ${\mu}M$의 농도에서 각각 43%, 47%, 12%, 8%로서 dexamethasone의 농도가 증가함에 따라 발현이 감소되었다. Theophylline 투여 후 IL-$\beta$로 자극한 경우 eotaxin mRNA의 발현율은 0, 0. 001, 0.01, 0.1, 1, 10 mM의 theophylline농도에서 각각 48%, 40%, 33%, 22%, 16%, 14% 로서 theophylline의 농도가 증가함에 따라 발현이 감소되었다. 결론 : Theophylline의 항호산구성 염증작용은 eotaxin mRNA의 발현을 억제함으로써 이루어짐을 알 수 있었다.

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IP-10에 의한 기도상피세포에서의 TNF-α 유도 MUC5AC발현 억제: 특발성폐섬유증 환자의 적은 객담과의 연관성 (IP-10 Decreases TNF-α Induced MUC5AC Expression in Human Airway Epithelial Cells: a Possible Relation with Little Sputum Production in Idiopathic Pulmonary Fibrosis)

  • 김승준;강춘미;유문빈;윤형규;김영균;김관형;문화식;박성학;송정섭
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제64권5호
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    • pp.347-355
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    • 2008
  • 연구배경: 특발성폐섬유증 환자의 전형적인 증상은 운동호흡곤란과 마른기침으로, 객담이 적은 원인에 대해서 아직까지 잘 알려져 있지 않다. Interferon-${\gamma}$ inducible protein-10 (IP-10)은 여러 호흡기질환과 관련되는데 폐 내로 염증을 유입시키는데 중요한 역할을 한다. 본 연구는 특발성폐섬유증 환자에서 객담이 적은 기전으로 IP-10이 연관성이 있는지에 대해 연구하였다. 방법: 특발성폐섬유증 환자를 대상으로 기관지폐포세척액에서 IP-10의 농도를 ELISA로 측정하였다. IP-10이 기도 점액소 발현에 미치는 영향을 간접적으로 알아보기 위해 NCI-H292 세포(점막표피모양 암종 세포주)에서 IP-10을 전처치한 이후 tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$)로 자극하여 발현정도를 측정하였다. 이때 점액소 발현과 관련되는 기전으로 epidermal growth factor receptor-mitogen activated protein kinase (EGFR-MAPK)의 신호전달 경로를 알아 보았다. 결과: IP-10의 기관지폐포세척액내 농도는 특발성폐섬유증 환자가 건강 대조군에 비해 유의하게 높았다. IP-10의 전처치는 NCI-H292 세포에서 TNF-${\alpha}$ 유도 MUC5AC 점액소 발현을 감소시켰는데 이 때 EGFR-MAPK 신호전달 경로의 차단과 관련되었다. 결론: 특발성폐섬유증 환자의 적은 객담은 IP-10의 발현증가와 일부 관련 가능성이 있으며, 이때 IP-10의 작용은 MUC5AC 점액소 유전자 발현에 필요한 EGFR-MAPK 신호전달 경로의 차단과 관련될 것으로 생각한다.

시간별 내독소 정맥주입으로 유발된 급성폐손상의 변화양상에 대한 고찰 (Time Course Change of Phagocytes and Proinflammatory Activities in BALF in Endotoxin-induced Acute Lung Injury)

  • 문승혁;오제호;박성우;남궁은경;기신영;임건일;정성환;김현태;어수택;김용훈;박춘식;진병원
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제44권2호
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    • pp.360-378
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    • 1997
  • 연구배경 : 그람음성균 외세포벽 구성체의 일부인 리포다당질(lipopolysaccharide)로 구성된 내독소는 그람 음성균 유발 감염으로 발생원 염증 반응을 설명하는 주요소이다. 내독소(리포다당질)는 특히 호중구의 조직내 침윤을 특정으로 하는 급성 폐손상을 조장하며, 이러한 폐손상 발생 기전의 하나로서 내독소 자극에 의한 폐장내 효과세포(effector cells)의 cytokines 발현이 알려져 있다. 이때 유리된 cytokines은 다시 염증세포 및 폐장내 기질세포등에 영향을 주어 급성 폐손상이 초래되는 것으로 설명되어지고 있다. 저자들은 실험백서에서 아치사량의 내독소를 정맥내 주입한 유발된 급성 폐손상에서 내독소 주입후 시간에 따른 폐손상의 변화를 관찰하고 이틀 염증세포가 폐손상에 미치는 영향을 보고자 하였다. 방 법 : 체중 200g내외의 건강한 백서의 미부 정맥을 통하여 내독소를 5mg/kg 용량으로 주입후 각각 0, 3, 6, 24, 72시간째 기관지폐포세척술을 시행하여 총 세포수 및 분획 세포수를 산출하고, 총 단백량 및 $TNF{\alpha}$와 IL-6 측정과 동시에 조직소견의 검색을 각기 비교, 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결 과 : 기관지폐포세척 총 백혈구수와 단백 농도는 각각 3시간에 유의한 증가를 보였다(p < 0.05). 72시간에 총 백혈구수의 유의한 감소에도(p < 0.05) 불구하고 단백농도는 계속 증가되있는 소견을 보였다. 기관지폐포 세척 총 백혈구수와 단백 농도와는 유의한 상관관계를 나타내었다(r = 0.65, p < 0.001). 기관지폐포세척 총 백혈구수와 호중구 및 단핵구수 간에는 유의한 상관관계를 보였으며(r = 0.97, p < 0.001 ; r = 0.61, p < 0.001), 단백농도와 호중구 및 단핵구수 간에도 유의한 상관관계를 보였다(r = 0.55, p < 0.005 ; r = 0.64, p < 0.001). 기관지폐포세척 단핵구는 관찰기간동안 계속 유의한 증가를 보였으나 호중구는 72시간에 의미있는 감소를 보여 폐손상 과정에서 단핵구는 지속적인 역할을 할 것으로 생각되었다. IL-6와 TNF 농도는 3 및 6시간째에 각각 최대치를 보였으며 24 및 72시간군과 비교하여 유의한 감소를 보였다(p < 0.05). 이들 상호간에 관련성은 없었으며, 특히 급성 폐손상 3 및 6시간군까지의 초기 관찰 기간중 $TNF{\alpha}$와 총 백혈구수 및 단핵구수 각각에서 유의한 상관관계를 보였다(r = 0.61, p < 0.05 ; r = 0.67, p < 0.05). 조직 소견의 검색 결과 폐장내 침윤 염증 세포수와 폐포벽 두께 정도와는 유의한 상관성이 관찰되었다(r=0.61, p<0.000). 3시간에는 단지 염증 세포의 침윤만이 유의한 증가를 보여(p < 0.001) 폐손상 초기에는 염증 세포의 침윤이 간질조직의 변화를 선행하는 것으로 사료되었으며, 72시간에서는 폐포벽의 두께만이 유의하게 감소된 결과(p < 0.005)를 보여 폐손상후 재생 과정중 폐포벽의 부종이 가장 먼저 감소되는 것으로 사료되었다. 결 론 : 내독소 유발 급성 폐손상에서 (1) 호중구는 주된 염증 세포로 작용하나 단핵구/폐포대식세포 및 폐장내 비면역세포등이 폐손상의 발생 및 진행에 중요한 역할을 할 것으로 사료되었다. (2) 기관지폐포세척 IL-6는 $TNF{\alpha}$와 비종속 관계를 보였고 조기에 최대치를 보여, 특히 IL-6 분비는 폐장내 다양한 세포에서 유래될 것으로 사료되었다.

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