An age-dependent aspect of resistance to Cryptosporidium muris (strain MCR) infection was monitored in Syrian golden hamsters. Mesocricetus auratus. at 1-, 5- and 10-week of age and in ICR mice, Mus musculus, at 3-, 12-, and 15-week of age orally inoculated with a single dose of $2{\times}10^6$ oocysts. respectively. The prepatent periods for both animals were similar, independent of age, but the patency was significantly longer in younger hamsters (P<0.001) and a long tendency in younger mice. Hamsters infected at 1-week of age excreted about 10 times higher oocysts than those at 5- and 10-week of age. However, the total oocyst output was similar among mice of different ages. There was a good correlation between the length of the patency and the total oocyst output in hamsters (R=0.9646), but not in mice (R=0.456l). The immunogenicity of the parasite to homologous challenge infections was very strong in hamsters and relatively strong in mice. These results indicate that acquired resistance to C. muris infection is age-related and the innate resistance is independent of age of hamsters, and that both innate and acquired resistance, on the contrary, are irrespective of age of mice.
한국산 마우스로부터 분리한 크링토스포리디움(Cryptosporidium)의 대형 오오시스트 (C. muris)를 SPF 마우스에 경구 투여하여 분변 내 오오시스트 배출 양상과 투과전자현미경으로 위선 조직에서 발견되는 여러 발육기의 미세구조를 관찰하였다. 마우스에 있어서 prepatent period는 평균 5.6일, patent period 63.0±1.6일, 오오시스트 배출 정점기는 투여 후 36.6±2.8일째, 그리고 일반적으로 30일부터 50일까지 20일간에 걸쳐 다수의 오오시스트가 분변으로 배출되었다. 이 원충의 거의 모든 발육기의 크기는 C. Parwum보다 커서 오오시스트 1.4배, 스포로조이트 2.4배, 메로조이트 1.6배, 수생식체 1.5배이었다. 그리고, 숙주세포에 부착되어 있는 부위는 C. parwum의 것과 현저하게 다르므로 모든 발육기에서 바같쪽이 숙주의 두터운 사상돌기로 둘러싸여 있는 전단 돌출부를 볼 수 있었다. 또한, 한국산 마우스 유래 오오시스트가 strain RN 66의 것보다 다소 작았다. 이상의 결과를 기초로 하여 한국산 마우스 유래 크립토스포리디움을 C. maris라고 동정하였으며, Cryptesporidium tsuris(strain MCR)라고 명명하고자 한다.
쥐와포자충(MCR주)을 장기간에 걸쳐 그 생명을 유지시키기 위하여 냉동 보존을 시도하였다. 그 오오시스트를 냉동보호제를 첨가하지 않고 증류수에 현탁시켜 $-20^{\circ}C$에서 24시간 예비냉각시킨 다음 $-70^{\circ}C$에 냉동보존하였다. 냉동 오오시스트를 $5^\circ}C$에서 해동시켜 마우스에 접종시킨 바 15개월간 냉동보존시켜토 사멸하지 않고 마우스에의 감염성이 유지되었다. 한편, 2.5% 중크롬산칼륨에 현탁시켜 6.5개월간 $5^{\circ}C$에 냉장한 오오시스트는 이미 사멸하여 감염성이 소실되었다.
Cryptosporidium muris(strain MCR)를 3주령의 각 마우스에 $2{\;}\times{\;}10^6$개의 오오시스트차 그 10 배 단계 희석계열을 $2{\;}{\times}{\;}10^5$까지 5단계를 만들어 경구접종하여 오오시스트 배설g/100g을 조사하고 나서 초감염내과 마우스에 처음에 50 mg/100g. 그 24시간 후에 12.5 mg/100 g의 carrageenan을 복강내 투여하고 그 6시간 후에 다시 $2{\;}\times{\;}10^6$개의 오오시스트를 2차접종하여 면역원성을 조사하였다 일반적으로 오오시스트 투여량이 많을수록 오오시스트 배설량이 많았으나 prepatent period(9-11일간)와 오오시스트 생산이 피이크에 이르는 기간(16-36일간)은 짧았다. Patent period는 61-64일간이었으며 15-31일간에 걸쳐 오오시스트가 많이 생산되었다. 한편 IgG 항체가의 현저한 상승과 분변내 오오시스트 소멸은 일치하였다 Carrageenan 투여군은 오오시스트 재차접종 후 16 0-18.0(16.6)일부터 61-66.5(64.8)일까지 46.0-51.5(49.0)일간 대조군은 15.5-17.5(16.4)일부터 29.0-31.0(29.8)일까지 12.0-16.0(14.2)일간에 걸쳐 소수의 오오시스트가 검출되었다. 재차접종 직전의 말초혈액내 대식세포수 및 복강내 대식세포 활성은 대조군에 비하여 carrageenan 투여군이 현저하게 낮았다(P < 0.05). 이는 Me blocker인 carrageenan을 투여하였음에도 불구하고 이 원충의 2차감염이 미약하였다는 것은 이 원충의 면역원성이 매우 강력하다는 것을 뜻한다.
마우스에 있어서 쥐와포자충 감염에 대한 면역기전을 해명하기 위하여 이 원충을 최초 및 도전 감염시켜 위점막 비만세포수의 동태를 관찰하였다. ICR계 SPF3주령 마우스에. 그리고 감염 내과 후 분변 내의 오오시스트 음전 후에 두 번에 걸쳐 각각 $2{\;}{\times}{\;}10^6$의 쥐와포자충 (MCR주) 오오시스트를 경구투여하였다 최초 감염 후 5일 및 도전 감염 후 10일 간격으로 희생시켜 위를 적출하여 pH 2.0으로 조정된 Camoy's solution에 5-6시간 고정한 다음 pH 0.3으로 조정된 l% alcian blue에서 2시간. pH 1.0의 0.5% sihnin에서 5분간 염색하여 위점막 비만세포수를 계수하였다. 위점막 비만세포수는 최초 감염 후 15일에서 25일까지 최고치에 이른 다음 30일에 감소하여 그 이후에는 정상으로 복귀하였으며. 도전 감염 후 20-30일에도 역시 증가하였다 최초 감염 후 이 세포의 증가 후에는 분변에 배설되는 오오시스트의 수도 감소하였으며. 도전 감염 후에는 분변에서 오오시스트를 거의 검출할 수 없었다 이러한 사실로 미루어 보아 이 세포는 최초 감염 흡충체 배출. 그리고 도전 감염의 방어기전과 관련이 있다고 생각한다.
반추동물에 있어서 쥐와포자충의 감염 동태에 관한 지식에는 불충분한 점이 많다. 그래서 11마리의 1~20일령의 재래산양과 면양에 $2{\;}{\times}{\;}10^7$의 쥐와포자충 (MCR주) 난포낭 (oocyst)을 한 번에 경구투여한 다음 분변 내의 난포낭 배설 양상을 관찰하였다. 11마리의 재래산양과 면양 중 4마리에서만 분턴에서 억대 (108/day/head)에 이르는 난포낭이 검출되었는데 반해 3마리에서 천만대, 나머지 예에서는 극히 적은 수만이 검출되었다. 전기생충증명기는 19-35일로서 평균 $28.1{\;}{\pm}{\;}5.8일$, 기생충증명기는 16-85일로서 평균 $47.8{\;}{\pm}{\;}21.1일$, 분변 내 난포낭 배설량은 최고가 $613.5{\;}{\times}{\;}10^6$, 평균 $156.6{\;}{\times}{\;}10^6{\;}{\pm}{\;}253.6{\;}{\times}{\;}10^$이었으며, 이 원충에 대한 연령의존성 저항은 인정 할 수 없었다 한편, 감염 후 44일째 난포낭 배설 극기에 희생시킨 재래산양의 제4위 점액세포의 미세융모 내에서 이 원충의 모든 단계의 발육기를 관찰할 수 있었다. 모든 발육기에서 바깥쪽이 숙주세포의 두터운 사상돌기로 둘러싸여 있는 쥐와포자충 특유의 전단 돌출부를 볼 수 있었다. 또, 이 원충의 재래산양/마우스 모델 감염실험에서 마우스 고유의 난포낭 배설 양상이 인정되었다. 이 원충의 면역원성과 난포낭의 재생산이 도전감염실험과 면역억제에 의하여 증명되었다. 이상의 실험 결과로 반추수에 있어서 쥐와포자충의 내생발육을 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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