• IMMUNE NETWORK
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• 제23권5호
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• pp.42.1-42.21
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• 2023

When the lungs are infected with bacteria, alveolar macrophages (AMs) are recruited to the site and play a crucial role in protecting the host by reducing excessive lung inflammation. However, the regulatory mechanisms that trigger the recruitment of AMs to lung alveoli during an infection are still not fully understood. In this study, we identified a critical role for NADPH oxidase 4 (NOX4) in the recruitment of AMs during Staphylococcus aureus lung infection. We found that NOX4 knockout (KO) mice showed decreased recruitment of AMs and increased lung neutrophils and injury in response to S. aureus infection compared to wildtype (WT) mice. Interestingly, the burden of S. aureus in the lungs was not different between NOX4 KO and WT mice. Furthermore, we observed that depletion of AMs in WT mice during S. aureus infection increased the number of neutrophils and lung injury to a similar level as that observed in NOX4 KO mice. Additionally, we found that expression of intercellular adhesion molecule-1 (ICAM1) in NOX4 KO mice-derived lung endothelial cells was lower than that in WT mice-derived endothelial cells. Therefore, we conclude that NOX4 plays a crucial role in inducing the recruitment of AMs by controlling ICAM1 expression in lung endothelial cells, which is responsible for resolving lung inflammation during acute S. aureus infection.

• 대한소아치과학회지
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• 제31권4호
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• pp.605-616
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• 2004

아저해농도(亞沮害濃度)란 세포의 성장을 저해하는 최소 저해 농도(minimum inhibitory concentrations; MIC)이하의 농도를 말하는데, 적용된 화학물질의 동력학에 따라 항균물질은 반드시 이러한 농도로 존재하는 시기를 거치게 되며, 아저해농도의 항균물질은 세포의 성장을 저해하지는 않지만 세균의 대사와 성장에 스트레스로 작용하게 되어 세포의 성질과 독력인자 발현에 영향을 줄 수 있을 것이다. 본 연구는 여러 항균물질의 최소저해농도를 결정하고 아저해농도의 항균물질이 존재 시 세포 성질과 독력 인자에 미치는 영향을 알아보고, 치아우식증의 예방에 대한 화학적 접근법의 효용성을 조사하기 위해 계획되었다. 연구대상 세균으로는 mutans그룹 streptococci 중 두 가지 대표적인 세균종인 S. mutans (S. mutans Ingbritt)와 S. sobrinus (S. sobrinus 6715-7)를 사용하였고 화학물질 8종 (Sanguinaria extract; SG. Chlorhexidine digluconate; CHX, Fluoride; F, Propolis; PP, Hydrogen peroxide HP, Triclosan; TC, Sodium dodecyl sulfate: SDS, Cetylpyridinium chloride; CC) 을 단계 희석하여 배지에 첨가하여 최소저해농도를 구하였으며 아저해농도의 항균물질을 배지에 첨가하여 5% $CO_2$ 존재 하에 $37^{\circ}C$에서 배양하여 이러한 항균물질을 첨가하지 않은 배지에서 배양한 세균과 성장속도, 산생성능, 체표소수성, 수산화인회석에의 부착능, glucan생성능, 세균응집능 등을 비교 관찰하였다. 아저해농도의 항균물질은 세포의 성장과 체표소수성, 타액으로 처리한 수산화인회석에 대한 세균의 부착과 glucan합성에 영향을 주는 것이 관찰되었다. 또한 12시간 배양 후 S. mutans와 S. sobrinus 모두에서 대조군에 비해 통계적으로 유의하게 최종 pH가 높게 나타나 산생성능이 억제되는 것이 관찰되었다 (p<0.05). 세균을 proteinase K로 전처리한 경우 처리하지 않았을 때 보다 세균응집역가가 증가하거나 응집이 관찰되지 않았다. 본 연구의 결과에 따르면, 각각의 항균물질은 아저해농도에서도 알려진 작용기전과 유사하게 세균의 성질에 영향을 주었고 이러한 농도에서도 지속적으로 세균을 억제할 수 있었다. 따라서 이러한 항균물질의 사용은 치아우식증의 효과적 예방법의 하나가 될 수 있다

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권10호
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• pp.1751-1760
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• 2015

Mucin2 (MUC2), an important regulatory factor in the immune system, plays an important role in the host defense system against bacterial translocation. Probiotics known to regulate MUC2 gene expression have been widely studied, but the interactions among probiotic, pathogens, and mucin gene are still not fully understood. The aim of this study was to investigate the role of MUC2 in blocking effects of probiotics on meningitic E. coli-induced pathogenicities. In this study, live combined probiotic tablets containing living Bifidobacterium, Lactobacillus bulgaricus, and Streptococcus thermophilus were used. MUC2 expression was knocked down in Caco-2 cells by RNA interference. 5-Aza-2'-deoxycytidine (5-Aza-CdR), which enhances mucin-promoted probiotic effects through inducing production of Sadenosyl-L-methionine (SAMe), was used to up-regulate MUC2 expression in Caco-2 cells. The adhesion to and invasion of meningitic E. coli were detected by competition assays. Our studies showed that probiotic agents could block E. coli-caused intestinal colonization, bacteremia, and meningitis in a neonatal sepsis and meningitis rat model. MUC2 gene expression in the neonatal rats given probiotic agents was obviously higher than that of the infected and uninfected control groups without probiotic treatment. The prohibitive effects of probiotic agents on MUC2-knockdown Caco-2 cells infected with E44 were significantly reduced compared with nontransfected Caco-2 cells. Moreover, the results also showed that 5-Aza-CdR, a drug enhancing the production of SAMe that is a protective agent of probiotics, was able to significantly suppress adhesion and invasion of E44 to Caco-2 cells by upregulation of MUC2 expression. Taken together, our data suggest that probiotic agents can efficiently block meningitic E. coli-induced pathogenicities in a manner dependent on MUC2.

• 생명과학회지
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• 제17권12호
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• pp.1660-1668
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• 2007

비이온성 계면활성제(non-ionic surfactant: NIS) Tween 80의 첨가가 gas 발생량, 각종 기질의 건물 소화율, 섬유소 분해효소의 활력, 미생물 성장률 그리고 미생물의 기질 부착성에 미치는 영향을 규명하기 위하여 볏짚, 알팔파 건초, filter paper 그리고 톨페스큐 건초를 공시하여 in vitro시험을 수행하였다. NIS Tween 80을 0.05% (v/v) 수준으로 배지에 첨가하였을 때, in vitro 건물 소화율, cumulative gas 생성량, 미생물 성장량 그리고 섬유소 분해효소의 활력 등 조사항목 모두가 모든 공시된 기질에서 유의적 (P<0.05)으로 증가하였다. 볏짚, 알팔파 건초, filter paper 및 톨페스큐 건초로부터 발생된 in vitro 48시간 배양후의 가스량이 NIS의 첨가로 인하여 무처리구에 비하여 각각 274.8, 235.2, 231.1 및 719.5%가 유의적(P<0.05)으로 증가하였다. Tween 80을 0.05% 수준으로 알팔파 건초 기질에 첨가하여 배양 36시간 후에 섬유소 분해효소의 활력을 측정하였을 때, Avicelase의 경우는 무첨가구와 비교하여 변화가 없었지만 CMCase, xylanase 및 amylase의 활력은 무처리구에 비해 각각 38.1, 121.4 및 38.2%가 증가하였다. 이러한 결과들은 호기성 미생물에서와는 달리 Tween 80을 0.05% 수준으로 배지에 첨가하면 혐기성 미생물의 성장률을 감소시키지 않고 오히려 증가시키며 여러 종류의 섬유소 분해효소의 분비가 촉진될 수 있다는 것을 시사하는 것이다. 전자현미경(SEM) 관찰결과 NIS Tween 80의 첨가가 미생물의 기질 부착성을 증가시키지는 못하였다. 따라서 NIS Tween 80의 첨가로 가스발생량과 in vitro건물 소화율 그리고 섬유소 분해효소의 활력이 증가한 이유는 미생물의 기질 부착성 때문이 아니라는 것을 알 수 있다.. 결론적으로, 불감체중손실과 온열 생리 요인들 간에는 약한 상관이 존재했으나, 피험자들이 온열 쾌적을 유지하는 경우 착용한 의복 종류 및 노출 기온에 상관없이 불감체중손실량은 좁은 범위를 유지했다.것으로 판단된다.$4^{\circ}C$로 저장한 경우 치커리 고유의 초록색과 아삭한 조직감을 유지하고 있어 저온냉수 세척과 tray 포장이 세척 청경채의 선도 유지에 효과가 있는 것으로 나타났다.>$2.0{\sim}1459.4ppm(303.1{\pm}324.2)$으로 나타났다.다. 4. 이상의 결과를 바탕으로 위생교육 매뉴얼을 개발하였다. 위생교육 내용은 4가지 원칙 -개인위생확보, 교차오염방지, 시간온도관리, 냉장관리- 으로 구성하였고, 8영역으로 세분화하였다. 교육 설계방식은 강의식 교육을 위주로 하고, 주제별로, 실연식 교육, 시청각 교육, 토의식 교육을 위한 강의 자료를 마련하였다. 이상의 결과에서 보여 준 레스토랑에서 식중독 예방을 위한 위생관리 활동 내용으로 실천율이 낮은 활동을 규명하고 이 활동에 대한 지속적인 모니터링과 개선활동을 전개한다면 레스토랑의 식중독 예방에 크게 도움일 될 것으로 사료된다. 또한 본 연구에서 개발된 위생교육 자료를 활용한다면, 외식업체의 전반적인 위생수준을 향상시키고 식품의 안전성을 확보하는데 크게 기여할 것으로 기대된다. 최근에 외식업계에서 발생되고 있는 식중독 사고는 이상 기후의 영향이나 시설미비도 그 원인이겠지만, 무엇보다도 중요한 요인은 경영층의 위생에 관한 인식부족, 교육 프로그램의 부재로 사료된다. 그러므로 양적으로 과포화상태에 이르고 있는 외식업계의 질적인 향상을 위해서는 외식업체는 위생교육의 지속적인 실천과 모니터링을 강화하고, 그 결과를 인사고과시스템에 반영하는 통합적인 노력이 요구된다.야 하고, 검사관리를 통해 원재료와 최종제품의 안전성이 확보되어야 한다. 납품업체들의 검사관리 수행도를 높이기 위해서는 검사시설의 구비와 장비의

• 미생물학회지
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• 제48권2호
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• pp.109-115
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• 2012

Helicobacter pylori는 만성 위염, 소화성 궤양, 위암의 중요한 역학적 인자중 하나이다. H. pylori의 독성인자중 CagL은 숙주 세포와 H. pylori의 제 4형 분비기관(Type 4 secretion system)을 연결하는 adhesin으로 작용하는 섬모 단백질로 H. pylori가 발병하는데 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 이번 연구는 저빌에 H. pylori를 감염시킨 동물 모델을 이용하여 CagL 재조합 단백질을 면역화시켰을 때 나타나는 효과를 평가하였다. 재조합 CagL은 클론되었고, 과발현시켜 정제하여 준비하였다 저빌은 H. pylori 감염 대조군과 H. pylori 감염 CagL 재조합 단백질 접종군으로 분류하였고, 접종시 알루미늄 애쥬번트를 사용하였다. 일주일 간격으로 4회 근육내 접종하였고, 마지막 접종 일주일 후, 모든 저빌에 H. pylori 7.13 균주를 $1{\times}10^9\;bacteria/500{\mu}l$ 농도로 위내 투여하였다. H. pylori 감염 6주째 모든 저빌을 희생하여 혈청 IgG 반응평가를 위한 ELISA를 실시하였고, 위에서는 집락화된 H. pylori의 수평가, 병리조직학적 평가 및 사이토카인 유전자발현을 조사하였다. CagL 재조합 단백질접종 일주일 후부터 H. pylori 감염 CagL 재조합 단백질 접종군의 혈청내 IgG 항체형성이 유의적으로 증가하였다. 위에서의 집락화된 세균수는 두군의 차이가 없었다. 저빌 체중에 대한 위무게 비율는 H. pylori 감염 CagL 재조합 단백질 접종군이 유의적으로 감소하였으나 병리조직학적 평가에서는 유의적인 차이는 확인하지 못하였다. 위에서의 IL-$1{\beta}$와 KC (IL-8 homologues)의 유전자발현 정도도 두 군사이에 유의적인 차이는 없었다. 이번 결과는 CagL 재조합 단백질의 접종은 IgG 항체형성은 효과적으로 자극하였지만 면역화된 숙주에서 세균 집락화의 감소 및 병변형성의 방어까지는 유도하지 못한 것으로 나타났으며, 앞으로 H. pylori 감염에 대해 유효한 면역 반응 및 질병 방어 효과를 나타내기 위해서 CagL을 포함한 다른 종류의 재조합 항원 사용 및 보조적으로 전신 면역 및 점막 면역을 효과적으로 유도하기 위해 안정성있는 애쥬번트의 사용을 고려해야 할 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제47권1호
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• pp.44-50
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• 2015

본 연구에서는 시판 생막걸리에서 분리한 유산균의 probiotics 특성을 연구하기 위해 내산성, 내담즙성, 장 부착능에 효능이 있는 6개 균주를 선별하여 동정하였다. 생막걸리에서 분리한 유산균을 pH 2.5의 산성 및 담즙산(0.3% oxgall) 조건에서 내산성과 내담즙성을 측정한 결과 BSM-2, BSM-3, GSM-3, TJH-1, EHJ-1, EHJ-2의 6개 균주에서 각각 $10^7$, $10^8CFU/mL$ 높은 생존률을 나타내어 우수한 내산성과 내담즙성을 확인할 수 있었다. 내산성과 내담즙성에 효능이 있는 6개 균주의 16S rDNA 분석 결과, L. plantarum (BSM-2, EHJ-1) L. casei (GSM-3, EHJ-2), L. brevis (BSM-3), P. pentosaceus (TJH-1)의 4개 group이 동정되었다. 장부착능에서는 다른 유산균에 비해 장내 부착능이 뛰어난 것으로 알려진 L. rhamnosus GG를 대조군으로 사용하였으며 HT-29 cell에 대해 6종의 유산균이 모두 장 부착능을 보였으며 L. casei(GSM-3, EHJ-2)가 가장 장 부착능이 높았다. 항산화능력은 L. plantarum BSM-2와 EHJ-1에서 각각 32.44%, 24.65%의 DPPH radical 소거능을 보였다. 시판 생막걸리에서 분리된 유산균은 다양한 식중독 원인 세균에 대하여 항균활성을 지니고 있었으며, 본 연구에서는 유산균이 생성하는 항균물질인 bacteriocin이 아닌 유산균 발효 중 젖산을 생성하면서 pH의 저하로 항균활성을 보인다는 결과를 확인할 수 있었다. Probiotics로의 기능성을 가진 6개 균주의 콜레스테롤 저하능력은 L. plantarum BSM-2와 EHJ-1에서 각각 68.82%, 56.38%의 높은 감소율을 나타내었다. 시판 생막걸리에서 분리한 유산균의 probiotic 특성을 조사해 본 결과 L. plantarum BSM-2, EHJ-1, L. brevis BSM-3, L. casei GSM-3, EHJ-2, P. pentosaceus TJH-1 모두 프로바이오틱스의 기본특성을 지니고 있어 프로바이오틱 균주로서 이용가치가 충분하다고 판단되어지며, L. plantarum BSM-2가 내산성, 내담즙성이 가장 우수한 결과를 나타내었고, 장 부착성이 우수하였으며, 뛰어난 항산화 능력과 항균력을 지니며, 콜레스테롤 저하능도 뛰어나 가장 우수한 프로바이오틱 균주라고 판단된다.

• 대한의생명과학회지
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• 제18권2호
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• pp.146-151
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• 2012

Urinary tract infection (UTI) is one of the most common bacterial infections and is predominantly caused by uropathogenic Escherichia coli (UPEC). UPEC strains generally possess several genes encoding virulent factors, which are mostly adhesins, toxins, bacteriocin and siderophores. E. coli is composed of four main phylogenetic group (A, B1, B2, D) and virulent extra-intestinal strains mainly belong to groups B2 and D. Prescription of ciprofloxacin, a kind of fluoroquinolone group antibiotics, is increasing now a days, but resistance to this drug is also increasing. A total of 188 strains of E. coli were collected. Thirteen strains were collected from healthy students in 2011 and 175 strains from patients with urinary tract infection in 2010. Virulence factor genes (papC, fimG/H, sfaD/E, hlyA, cnf1, and usp) were amplified by polymerase chain reaction (PCR) methods for phylogenetic group (A, B1, B2, D) detection. Ciprofloxacin susceptibility test was performed by disk diffusion method. The identified virulence factors (VFs), phylogenetic groups and ciprofloxacin resistance in 13 E. coli strains isolated from healthy students were papC (15.4%), fimG/H (76.9%), sfaD/E (30.8%), hlyA (23.1%), cnf1 (23.1%), usp (7.7%), phylogenetic group A (23%), B1 (8%), B2 (46%), D (23%) and ciprofloxacin resistance (7.7%), while those of in 175 E. coli strains isolated from patients with UTI were papC (41.1%), fimG/H (92.5%), sfaD/E (30.3%), hlyA (10.3%), cnf1 (30.3%), usp (27.4%), phylogenetic group A (9.1%), B1 (5.1%), B2 (60.6%), D (25.1%) and ciprofloxacin resistance (29.7%). In this study, 10 out of 13 E. coli strains (76.9%) from healthy students were found to possess more than one virulence factor associated with adhesion. In addition, one E. coli strain isolated from healthy students who had never been infected with UPEC showed ciprofloxacin resistance. According to these results between the virulence factors and phylogenetic groups it was closely associated, and UPEC strains isolated from patients showed high level of ciprofloxacin resistance.

• 대한의생명과학회지
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• 제2권1호
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• pp.31-40
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• 1996

비뇨기계 병원성 대장균의 중요한 병원성 인자 중의 하나로 인정되고 있는p-fimbriae의 subtype의 분포를 확인하기 위하여 요로감염증으로 확진된 환자의 혈청을 이용하여 immunoblotting 을 실시하였고, 이와 동시에 효소면역 측정법을 실시하여 p-fimbriae특이 항체 보유를 확인하였다. Immunoblotting 결과 우리나라 요로감염증환자에서 높은 빈도로 확인되는 p-fimbriae subtype의 분포는 $F7_1$34(56.7%), $F7_2$28(46.7%), F13 30(50%)등이 높게 나타났으며, 이와 같은 결과는 효소면역측정법에서도 동일하게 나타났다. 그러나 P-pili를 순수분리하지 않고 whole cell을 이용한 효소면역 측정법은 교차반응 때문에 비뇨기 감염증의 혈청학적인 진단에 적합하지 않는 것으로 나타났다. 또 우리 나라의 요로감염 환자에서 항체 양성율이 높은 $F7_1$, $F7_2$, F13만을 혼합하여 항원으로 이용한 효소면역측정법의 특이도와 민감도가 각각 92.6%, 90%로 나타나, 이와 같은 방법을 임상진단에 응용할 수 있을 것으로 판단되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권8호
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• pp.1269-1275
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• 2006

The selection of multienzyme complex-producing bacteria under aerobic condition was conducted for improving the degradation of lignocellulosic substances. The criteria for selection were cellulase and xylanase enzyme production, the presence of cellulose-binding domains and/or xylan-binding domains in enzymes to bind to insoluble substances, the adhesion of bacterial cells to insoluble substances, and the production of multiple cellulases and xylanases in a form of a high molecular weight complex. Among the six Bacillus strains, isolated from various sources and deposited in our laboratory, Paenibacillus curdlanolyticus B-6 strain was the best producer of cellulase and xylanase enzymes, which have both cellulose-binding factors (CBFs) and xylan-binding factors (XBFs). Moreover, multiple carboxymethyl cellulases (CMCases) and xylanases were produced by the strain B-6. The zymograms analysis showed at least 9 types of xylanases and 6 types of CMCases associated in a protein band of xylanase and cellulase with high molecular weight. These cells also enabled to adhere to both avicel and insoluble xylan, which were analyzed by scanning electron microscopy. The results indicated that the strain B-6 produced the multienzyme complex, which may be cellulosome or xylanosome. Thus, P. curdlanolyticus B-6 was selected to study the role and interaction between the enzymes and their substrates and the cooperation of multiple enzymes to enhance the hydrolysis due to the complex structure for efficient cellulases and xylanases degradation of insoluble polysaccharides.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제14권6호
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• pp.880-884
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• 2001

Rumen microbiology research has undergone several evolutionary steps: the isolation and nutritional characterization of readily cultivated microbes; followed by the cloning and sequence analysis of individual genes relevant to key digestive processes; through to the use of small subunit ribosomal RNA (SSU rRNA) sequences for a cultivation-independent examination of microbial diversity. Our knowledge of rumen microbiology has expanded as a result, but the translation of this information into productive alterations of ruminal function has been rather limited. For instance, the cloning and characterization of cellulase genes in Escherichia coli has yielded some valuable information about this complex enzyme system in ruminal bacteria. SSU rRNA analyses have also confirmed that a considerable amount of the microbial diversity in the rumen is not represented in existing culture collections. However, we still have little idea of whether the key, and potentially rate-limiting, gene products and (or) microbial interactions have been identified. Technologies allowing high throughput nucleotide and protein sequence analysis have led to the emergence of two new fields of investigation, genomics and proteomics. Both disciplines can be further subdivided into functional and comparative lines of investigation. The massive accumulation of microbial DNA and protein sequence data, including complete genome sequences, is revolutionizing the way we examine microbial physiology and diversity. We describe here some examples of our use of genomics- and proteomics-based methods, to analyze the cellulase system of Ruminococcus flavefaciens FD-1 and explore the genome of Ruminococcus albus 8. At Illinois, we are using bacterial artificial chromosome (BAC) vectors to create libraries containing large (>75 kbases), contiguous segments of DNA from R. flavefaciens FD-1. Considering that every bacterium is not a candidate for whole genome sequencing, BAC libraries offer an attractive, alternative method to perform physical and functional analyses of a bacterium's genome. Our first plan is to use these BAC clones to determine whether or not cellulases and accessory genes in R. flavefaciens exist in clusters of orthologous genes (COGs). Proteomics is also being used to complement the BAC library/DNA sequencing approach. Proteins differentially expressed in response to carbon source are being identified by 2-D SDS-PAGE, followed by in-gel-digests and peptide mass mapping by MALDI-TOF Mass Spectrometry, as well as peptide sequencing by Edman degradation. At Ohio State, we have used a combination of functional proteomics, mutational analysis and differential display RT-PCR to obtain evidence suggesting that in addition to a cellulosome-like mechanism, R. albus 8 possesses other mechanisms for adhesion to plant surfaces. Genome walking on either side of these differentially expressed transcripts has also resulted in two interesting observations: i) a relatively large number of genes with no matches in the current databases and; ii) the identification of genes with a high level of sequence identity to those identified, until now, in the archaebacteria. Genomics and proteomics will also accelerate our understanding of microbial interactions, and allow a greater degree of in situ analyses in the future. The challenge is to utilize genomics and proteomics to improve our fundamental understanding of microbial physiology, diversity and ecology, and overcome constraints to ruminal function.