• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제41권2호
• /
• pp.242-248
• /
• 2013

Endotoxins are part of the outer membrane of the cell wall of gram-negative bacteria and are continuously released during bacterial growth. Endotoxins typically induce severe sepsis and septic shock, which cause more than 50% of mortalities. Endotoxins are easily measured in the serum by the limulus amebocyte lysate (LAL) test. However, a nonspecific result is obtained, because the high concentration of serum proteins disturbs the enzyme reaction of the LAL test. In order to solve this problem, the LAL test was performed in this study after the centrifugation of the boiled serum samples to remove the impurities. As a result, among the various conditions examined, endotoxin measurement with the LAL test was the most accurate and repeatable after centrifugation of the boiled serum at $100^{\circ}C$. Moreover, the endotoxin was accurately and repeatedly measured from the prepared sera of mice that had been administered an intraperitoneal injection of purified lipopolysaccharides (LPS) or E. coli. Therefore, the application of centrifugation to remove impurities from boiled serum gives an accurate measurement of endotoxins in the sera of normal subjects or patients, and this will lead to the improved diagnosis and prevention of diseases caused by endotoxins. In addition, the centrifugation of boiled serum samples should be considered and included in the development of endotoxin test kits.

• 한국산업보건학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.265-275
• /
• 2012

Objectives: The aim of this study was to investigate the distribution patterns and exposure concentrations of biological hazards in waste handling industries. Methods: We selected 3 recyclable waste sorting plants(RWS), 2 food recycling plants(FR), 1 landfill area(LA) and 1 waste incineration plant(WI). Total airborne bacteria and fungi were measured with single stage impactor and gelatin filters. Endotoxin and glucan were measured with polycarbonate filters in total and respirable dust. Results: The geometric mean of airborne bacterial concentration was the highest in FR($3,273CFU/m^3$), followed by LA, RWS, and WI as 1,334, 934, and $860CFU/m^3$. The fungal concentrations were 6,031, 5,052, 3,307, and $713CFU/m^3$ in RWS, WI, FR, and LA, respectively. By process, WI pit showed the highest concentrations of bacteria, fungi, and endotoxin, followed by inside of bulldozer in LA. The indoor to outdoor ratios of bacteria, fungi, endotoxin and glucan were 2.3, 4.0, 2.3, and 5.0 in RWS, 29.5, 4.9, 7.6, and 5.0 in FR, 5.3, 8.7, 26.8, and 9.5 in WI, respectively. Conclusions: We found that biological hazards, specifically bacteria in FR, fungi in RWS and endotoxin in WI pit and bulldozer at LA, should be controlled to prevent worker's respiratory diseases.

• 대한수의학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.33-40
• /
• 1981

In order to clarify the morphological changes in the mammary glands of cows affected with coliform (Escherichia coli) mastitis, histopathological observations were undertaken on the mastitis of the lactating rabbits which was experimentally induced with E. coli or its endotoxin isolated from cases of acute and chronic matitis in dairy cattle. In the bacterial suspension-infused groups the affected quarters of udder showed cloudy swelling, hyperemia and hemorrhage to local necrosis and firmness. The microscopic findings of early stage of the mastitis were appearance of large numbers of heterophils in the glandular lumina and ducts accompanied by degeneration, necrosis and desquamation of epithelial cells, and also infiltration of heterophils, hemorrhage and edema in the interstitial tissue, and destruction of alveoli. Later, proliferation of firoblasts, plasma cells, lymphocytes, eosinophils and histiocytes appeared in the glandular tissue and necrotic foci of glandular tissue were surrounded by highly proliferated connective tissue. Granuloma-like inflammatory changes could be observed in the glandular tissue on the 7th days after infusion. The inflammatory response in the group infused with E. coli strain isolated from the natural case of acute mastitis was rapid and severe as compared with that of chronic mastitis. In the endotoxin-infused group the morphological changes were similiar to those of the bacterial suspension-infused groups.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제41권4호
• /
• pp.319-327
• /
• 1994

연구배경: 폐포-모세혈관 투과성의 증가에 의한 폐부종을 특징으로하는 성인성 호홉곤란증후군(ARDS)의 발병기전은 아직 명확히 밝혀져 있지 않다. 폐포-모세혈관 투과성의 증가는 폐 혈관 내피세포의 손상에 의한 것으로 알려져 있어 폐포-모세혈관 투과성 증가의 기전을 이해하기 위해서는 폐혈관 내피세포 손상의 기전을 규명하는 것이 필요하다. 혈관 내피세포 손상은 주로 활성화된 호중구에서 분비된 염증매개성 물질에 의한다고 생각되고 있다. 그러나 최근 들어 내피세포 손상에서 호중구와 무관한 새로운 기전의 존재를 시사하는 결과들이 알려지고 있다. 본 연구에서는 호중구나 활성화된 보체의 도움없이 내독소만에 의해 혈관 내피세포의 손상이 발생하는 지, 내독소에 의해 혈관 내피세포에서 산소기가 유리되는 지를 관찰하고, 이것이 혈관 내피세포의 손상에 관여하는지를 규명하고자 하였다. 방법: 내독소가 호중구의 도움없이 혈관 내피세포에 손상을 가져오는지를 관찰하기 위해 내독소 투여후 세포독성지표를 측정하였다. 이때 산소기가 관여하는지를 평가하기 위해 여러 항산화제로 전처치한 후 내독소에 의한 세포독성을 측정하였다. 다음 단계로 내독소에 의한 혈관 내피세포에서의 산소기 분비 유무를 관찰하고자 내독소 처치후 배양액내의 과산화수소 농도를 측정하였다. 마지막으로 과산화수소의 세포독성 유무를 관찰하고자 과산화수소 처치후 세포독성검사를 시행하였다. 모든 실험에서 일차 배양한 HUVE의 제4세대 계대배양 세포를 사용하였고 세포독성검사는 51Cr유리법을 사용하였다. 결과: 1) 내독소 단독 처치시 혈관 내피세포의 손상이 관찰되었는데, 이는 용량-반응관계를 보였다. 2) 내독소에 의한 혈관 내피세포의 손상은 catalase와 DMTU에 의하여 각각 유의하게 억제되었다. 3) 내독소에 의해 혈관 내피세포로 부터 과산화수소가 용량-반응관계를 보이면서 분비되었다. 4) 과산화수소는 혈관 내피세포독성을 보이고 이는 catalase와 DMTU 전처치로 완화되었다. 결론: 내독소는 단독으로 혈관 내피세포독성을 보이며 이때 혈관 내피세포에서 분비된 산소기가 세포독성에 관여할 것으로 생각된다.

• 핵의학기술
• /
• 제13권3호
• /
• pp.156-158
• /
• 2009

환자 몸에 투여되는 주사용제재으로서 약품 내 무균성이 요구되어진다. 현재 대부분의 방사성약품합성 실에서는 사용하기가 비교적 간편하고 민감도가 우수한 Bacterial Endotoxin Test로 방사성약품 내 발열성물질이 존재하는지의 유무를 실험한다. 그렇지만 테스트결과를 해석할 때 가끔씩 위 양성의 결과를 나타내서 결과를 해석 시 혼란을 줄 때도 있다. 이 위 양성의 원인을 알아보기 위해 pH영역이 다른 buffer와 Ethanol sample을 사용해서 실험을 해보았다. 그 결과 pH영역이 너무 산성이나 염기성인 1.0~5.0 그리고 11.2~12.6에서 위 양성의 결과를 나타냈고 Ethanol sample에 있어서는 20~50%에서는 위 양성의 결과를 100%에서는 완전한 양성의 결과를 나타내었다. Pyrogen은 면역력이 약한 환자들에게 있어서 두통이나 발열, 백혈구감소증 등의 증상을 일으키고 심지어 합병증으로 인해 환자들에게 치명적인 반응을 일으키기도 한다. 그러므로 우리는 위양성의 결과에 영향 미치는 이런 요인들을 최대한 배제함으로써 객관적이고 신뢰할만한 Pyrogen test결과를 도출하는게 필요하다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제40권2호
• /
• pp.104-111
• /
• 1993

연구배경 : 그람 음성균의 내독소는 ARDS를 유발하는 제일 흔한 원인으로 알려져 있으며 그 기전중에 내독소에 의해서 폐로의 유입이 증가되고 활성화된 호중구에서 분비하는 산소기가 증가하여 모세혈관 내피세포등에 손상을 입히기 때문이라는 설이 유력하다. 그러한 증가된 산소기를 처리하는 항산화효소가 내독소를 대량 투여하거나 소량 반복투여시 어떻게 변화하는지 알아보고자 본 실험을 하였다. 방법 : 250~300g 되는 쥐에 내독소 대량투여군은 7mg/kg body weight로 내독소를 1회 복강내 주사하였고 소량 반복투여군은 1 mg/kg body weight로 10일간 매일 복강내 주사하였다. 대량투여군은 주사후 6, 12, 24시간후에, 소량 반복투여군은 주사후 3, 7, 10일에 각각 기관지 폐포세척술을 시행하고 살해하였다. 폐동맥을 통하여 생리 식염수를 주입하여 적혈구를 제거한후 양측 폐를 들어내고 무게를 잰후 무게의 5배되는 용량의 50 mM potassium phosphate 완충액하에 3분 간 homogenize시켰다. 이들 $4^{\circ}C$ 에서 60분간 100,000g의 속도로 원심분리하여 상충액을 $-70^{\circ}C$에 보관하였다가 Cu, Zn SOD, Mn SOD, catalase, GSH-Px와 albumin 농도를 측정하였다. 결과: 1) 폐의 wet/dry 무게비 및 기관지 폐포세척액내 albumin 농도는 내독소 대량투여후 12시간에 최고로 증가하였고 기관지 폐포세척액내 호중구는 내독소 대량투여후 6 시간에 최고로 증가하였다. 2) Cu, Zn SOD (IU/mg protein)는 대조군 ($66.7{\pm}26.3$)에 비해 대량투여군에서 6시간후 ($21.86{\pm}5.79$)와 12시간후 ($31.96{\pm}9.54$)에 각각 의의있는 감소를 나타냈으며 소량 반복투여군에서는 큰 변화가 없었다. 3) Mn SOD, catalase, GSH-Px의 양은 대량 또는 소량투여군 모두에서 특별한 변화를 관찰할 수 없었다. 결론: 내독소를 대량투여시 급성 폐부종의 소견과 함께 폐조직내 Cu, Zn SOD가 6시간 및 12시간후에 현저히 감소함을 관찰할 수 있었는데 이러한 현상은 내독소에 의해서 폐의 세포가 손상을 받은 때문으로 생각된다. 따라서 SOD를 외부에서 보충해주거나 폐내에서 합성을 증가시키는 방법으로 급성 폐손상의 진행을 막을수 있는지에 대한 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.227-234
• /
• 1996

This study was designed to characterize endotoxin-induced prostaglandin production in primary cultured rat vascular smooth muscle cells (VSMC). The time course for prostaglandin synthesis in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated VSMC showed that the maximum production was reached in 12 hours. LPS induced prostaglandin H2 synthase (PGHS) activity in VSMC and the time course profile in the changes of PGHS activity paralleled that of total prostaglandin production. Differential treatment showed that 4 hours' exposure to LPS was enough for the maximum effect on the prostaglandin production and this effect was completely inhibited by the co-treatment of actinomycin D, a transcription inhibitor. These results suggest that LPS effect might be determined within 4 hours. Actinomycin D increased PGHS activity without affecting prostaglandin production if added 4 hours after LPS treatment. On the other hand, cyclogeximide, a translation inhibitor, augmented LPS-induced prostaglandin production if treated during first four hours, but it inhibited LPS-induced PGHS activity regardless of treatment schedule. These results suggest the existence of multiple regulating mechanisms in the LPS-induced prostaglandin synthesis.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제40권3호
• /
• pp.223-235
• /
• 1993

연구배경 : 대식세포 및 호중구에서 생산되는 superoxide는 외부에서 침입한 병원균을 죽이는 유익한 면이 있는 반면 자체 폐조직에 손상을 주어 폐손상을 일으키기도 한다. 임상에서 중요한 내독소에 의한 성인성호흡장애증후군등의 폐손상시 superoxide 등의 산소유리기가 중요역할을 하는 것으로 알려져 있으며 superoxide의 생산에는 칼슘이 중요한 조절기능을 담당한다. 내독소에 의한 급성폐손상의 경우 실험적으로 verapamil을 투여시 폐부종등의 증상이 완화되는 것이 알려져 있어 칼슘길항제인 verapamil의 산소유리기의 생산에 마치는 영향에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 그러나 지금까지 폐포대식세포에서 superoxide의 생산에 대한 내독소와 verapamil의 영향을 같이 관찰한 실험은 없었다. 방법 : 본 실험에서는 백서의 폐포대식세포에서 protein kinase C를 직접 자극하는 phorbol myristate acetate 자극에 의한 superoxide의 생산을 측정하고 내독소 및 verapamil이 superoxide의 생산에 미치는 영향을 관찰하고 내독소와 verapamil을 동시에 투여하여 내독소에 의해 대식세포가 활성화되어 superoxide의 생산이 증가하는 priming 효과에 verapamil이 어떠한 영향을 미치는 가를 관찰하였다. 결과 : 폐포대식세포를 PMA로 자극시 기저상태에 비해 3.15배의 superoxide가 생산되었으며 이는 세포외 칼슘의 유무와 전혀 무관하였다. 그리고 내독소 (E. coli 055-B5)로 1시간 전처치후 PMA로 자극시 superoxide의 생산은 0.1 ug/ml 에서 최대로 43% 증가하였다. 또한 verapamil은 대식세포에서 PMA 자극에 의한 superoxide의 생산을 억제하였으며 세포외 칼슘이 없는 상태에서도 억제효과는 나타나 verapamil의 억제효과가 칼슘의 세포내 이동을 차단하는 기전에 의한 것이 아님을 관찰하였다. 내독소에 의한 대식세포에서의 superoxide의 생산의 증가는 verapamil이 없는 경우 30%의 증가에서 verapamil을 같이 투여한 경우 13%의 증가로 유의하게 감소하였다. 이는 내독소에 의한 대식세포의 priming에 칼슘이 영향을 미친다는 간접증거가 된다고 사료된다. 결론 : 이상의 결과로 verapamil은 PMA 자극에 의한 대식세포의 superoxide의 생산을 억제하며 폐포대식세포에 대한 내독소의 priming 효과도 억제하여 이는 내독소에 의한 폐손상시 verapamil의 효과의 한 기전이 되리라 사료된다.

• 대한의생명과학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.159-164
• /
• 2000

혈액 전해질 성분들에 대한 대장균 내독소의 영향을 조사하기 위해 토끼를 대상으로 한 동물실험을 실시하였다. 대장균 내독소 (혈청형 O55 : B5)를 토끼의 귀정맥을 통해 0.10 mg/kg 혹은 0.50 mg/kg 농도로 주입한 후 3, 6, 12, 24시간대에 채혈하여서 $Ca^{++}$, $Mg^{++}$, $Na^{+}$, $K^{+}$, Cl$^{-}$ 농도를 측정하였다. 대조군에 비해, 내독소투여 토끼의 $Ca^{++}$ 농도는 6시간대에 증가하였고, $Mg^{++}$ 농도는 3, 6, 12시간대에, $Na^{+}$과 $K^{+}$는 모든 채혈시간대에, 그리고 Cl$^{-}$ 농도는 3, 12, 24시간대에 각각 유의하게 높았다 (p<0.05). 흥미롭게도, 고 $Mg^{+}$ 혈증 (약 4.0 mg/dL)을 보인 내독소투여 토끼들은 심각한 임상징후들로 인식되는 분비물의 증가, 쇼크, 빈호흡, 경련, 혹은 설사와 같은 증세를 보였다. 본 연구의 결과들은 대장균 내독소가 혈액 전해질 농도의 항상성 혼란을 유도하며 이러한 생리적 불균형은 치명적 상황과 그로 인한 죽음을 야기할 수도 있음을 시사하고 있다.

• 핵의학기술
• /
• 제14권2호
• /
• pp.45-49
• /
• 2010

뇌조 조영술에 이용되는 방사성의약품들 중 최근에는 Tc-99m DTPA를 이용한 뇌 척수액 영상이 대부분이다. 하지만 Tc-99m DTPA는 사용 시 무균수막염, 근육강직, 경련 등 여러 부작용이 발생할 우려가 있다. 따라서 Tc-99m DTPA의 이러한 부작용의 발생을 사전에 예방하기 위하여 안정성검사를 시행하였으며 그 유용성을 알아보고자 한다. 방사성의약품 Vial검사는 2008년 12월 16일 - 2009년 12월 30일에 뇌조조영술을 시행한 환자(n=12)를 대상으로 시행하였으며, 시술시 사용한 vial내의 DTPA 성분 (Mallinckrodt사의 Techscan-DTPA사용), NaPertechnate radiation dose 및 volume, 생리 식염수량, 환자주사용 용량 및 activity 등을 측정하여 순수 DTPA의 양을 계산하였다. 방사성의약품의 내독소평가(Bacterial endotoxin)는 2008년 12월 16일-2009년 12월 30일에 뇌조 조영술을 시행한 환자(n=12)를 대상으로 하였고, 이 때 사용한 DTPA vial의 Pyrogen test (LAL test)를 시행하였다. 시약이 함유된 Positive/Negative control vial(표준액)에 normal saline 0.2 mL을 주입하고, 동일한 Test control vial(실험액)에 normal saline 0.1mL 와 Tc-99m DTPA 0.1 mL로 주입하였으며 Digital hot plate에서 $37.5^{\circ}C$로 1시간 반응시킨 후 응고여부를 표준액과 대조하여 관찰하였다. 안정적인 제조절차 준수는 보존제(방부제)가 없는 미 개봉한 CaNa3 DTPA kit를 사용하였으며 Tc-99m DTPA는 한 Vial당 한명의 환자선량으로 뽑아 투여한다. 이때 적정 용량을 맞추기 위해 0.9% NaCl 멸균 생리 식염수를 사용하여 희석하였다. 방사성의약품 Vial검사는 측정된 성분값들로 순수 DTPA의 양을 얻어내었으며 이는 2가지의 계산식을 이용하여 선량 대비 DTPA의 용량(평균 0.88 mg), 용량 대비 DTPA의 용량(평균 0.74 mg)을 도출해내었다. 방사성의약품의 내독소 평가에서는 동일한 조건으로 시험(n=12)을 시행한 결과 모두 Bacterial endotoxin이 기준치인 단위 선량 당 14 endotoxin units (EU)미만의 반응인 Negative(-)로 나왔다. 안정적인 제조절차 준수에서는 검사 관련 sheet를 만들어 작성 및 제조절차 준수 여부를 확인하였으며 결과 모두 준수하여 제조과정 내에서 방사성의약품에 의하여 발생할 수 있는 부작용이 없었다. Tc-99m DTPA를 이용한 Cisternography 검사 시 항상 방사성의약품의 안정성문제가 제기되어 왔다. 수막강 내 주입용 방사성의약품으로서 제조 및 사용 시 불안정한 취급으로 부작용이 발생할 우려가 있으며, 이에 따른 사용지침이 확립되어야 한다고 생각되었다. 수막강 내 주입용 방사선의약품으로써 free acid 혹은 sodium을 포함하는 DTPA는 적절하지 않으며, 반면 Calcium이 포함된 DTPA는 적절한 것으로 알려져 있다. 위와 같이 Techscan-DTPA(Mallinckrodt): CaNa3으로 간단하며 편리하게 안정성검사를 시행할 수 있었으며 각 검사결과(n=12) 안정성검사를 모두 통과하여 검사 시 동반될 수 있는 부작용은 나타나지 않았다. 앞으로 위와 같은 SOP (Standard Operating Procedures)를 적용하여 보다 쉽고, 편리하게 안정성검사를 시행할 수 있으리라 사료된다.