• 제목/요약/키워드: Infection biology

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Evaluation of the antimalarial activity of SAM13-2HCl with morpholine amide (SKM13 derivative) against antimalarial drug-resistant Plasmodium falciparum and Plasmodium berghei infected ICR mice

  • Hyelee Hong;Kwonmo Moon;Thuy-Tien Thi Trinh;Tae-Hui Eom;Hyun Park;Hak Sung Kim;Seon-Ju Yeo
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제62권1호
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    • pp.42-52
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    • 2024
  • Antimalarial drugs are an urgently need and crucial tool in the campaign against malaria, which can threaten public health. In this study, we examined the cytotoxicity of the 9 antimalarial compounds chemically synthesized using SKM13-2HCl. Except for SKM13-2HCl, the 5 newly synthesized compounds had a 50% cytotoxic concentration (CC50) >100 μM, indicating that they would be less cytotoxic than SKM13-2HCl. Among the 5 compounds, only SAM13-2HCl outperformed SKM13-2HCl for antimalarial activity, showing a 3- and 1.3-fold greater selective index (SI) (CC50/IC50) than SKM13-2HCl in vitro against both chloroquine-sensitive (3D7) and chloroquine -resistant (K1) Plasmodium falciparum strains, respectively. Thus, the presence of morpholine amide may help to effectively suppress human-infectious P. falciparum parasites. However, the antimalarial activity of SAM13-2HCl was inferior to that of the SKM13-2HCl template compound in the P. berghei NK65-infected mouse model, possibly because SAM13-2HCl had a lower polarity and less efficient pharmacokinetics than SKM13-2HCl. SAM13-2HCl was more toxic in the rodent model. Consequently, SAM13-2HCl containing morpholine was selected from screening a combination of pharmacologically significant structures as being the most effective in vitro against human-infectious P. falciparum but was less efficient in vivo in a P. berghei-infected animal model when compared with SKM13-2HCl. Therefore, SAM13-2HCl containing morpholine could be considered a promising compound to treat chloroquine-resistant P. falciparum infections, although further optimization is crucial to maintain antimalarial activity while reducing toxicity in animals.

콩모자이크바이러스병(病)의 전염(傳染) 및 저항성(抵抗性) 검정(檢定)에 대하여 (Epidemics of Soybean Mosaic Virus and Varietal Resistance in Soybean)

  • 김상규;이기운
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.113-120
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    • 1986
  • 콩모자이크바이러스병(病)의 방제(防除)를 위(爲)하여 본(本) 바이러스병(病)의 몇가지 발생요인조사(發生要因調査) 및 저항성(抵抗性) 검정(檢定) 결과(結果)는 다음과 같다. 우리나라 각지역(各地域)에서 재배(栽培)되는 대두(大豆)의 콩모자이크바이러스 종자전염율(種子傳染率)은 영주외(榮州外) 14개지역(個地域)의 수집종자(蒐集種子)가 30%이상(以上), 남해외(南海外) 22개지역(個地域)의 수집종자(蒐集種子)는 $20.5%{\sim}29.5%$, 완도외(莞島外) 43개지역(個地域)의 수집종자(蒐集種子)는 $12%{\sim}19%$이었고 연기용호에는 종자전염주(種子傳染株)가 없었다. 포장(圃場)에서 진딧물발생밀도(發生密度)의 증감(增減) 1개월후(個月後)부터 발병율(發病率)에 차이(差異)가 나타났다. 엽모(葉毛)의 길이가 짧고 조밀(稠密)한 품종(品種)에 가장 매개(媒介)진딧물의 부착(附着) 및 흡즙충수가 적었고, 엽모(葉毛)가 길고 조밀(稠密)한 것에는 시간(時間)의 경과(經過)에 따라 부착충수가 적었으며, 엽모(葉毛)가 길고 엉성한 것에 부착(附着) 및 흡즙충수가 가장 많았다. 감염시기(感染時期)에 따른 종자전염율(種子傳染率)은 6월(月) 20일(日)에 감염(感染)된 대두(大豆)에서 높았고, 7월(月) 20일(日)과 8월(月) 20일(日)에 감염(感染)된 대두(大豆)에서는 아주 낮았다. 대두종자부분(大豆種子部分)의 부위별(部位別) 바이러스전염(傳染) 조사(調査)에서는 배(胚)와 배유(胚乳)에서 바이러스소재(所在)가 확인(確認)되었고, 미숙종자(未熟種子)가 완숙종자(完熟種子)보다는 감염율(感染率)이 높았다. 반문(斑紋)이 있는 종자(種子)는 반문(斑紋)이 없는 종자(種子)보다 다소(多少) 높은 종자전염율(種子傳染率)을 보였으나 반문(斑紋)이 심(甚)하여도 종자전염율(種子傳染率)은 높지 않았다. 그리고 발아율(發芽率)에서는 반문(斑紋)의 영향(影響)이 없었다. 저항성품종(抵抗性品種) 검정(檢定)에서 Columbus외(外) 14품종(品種)이 이병성(罹病性), Chief외(外) 14품종(品種)이 중도저항성(中度抵抗性), 장백(長白)콩외(外) 17품종(品種)이 저항성(抵抗性)인 것으로 나타났다.

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만성 B형 간질환에서 간염 B virus 표식자 발현에 따른 DNA의 검출 (Detection of Serum Hepatitis B Virus DNA According to HBV Markers in Chronic Hepatitis B Liver Disease)

  • 이동준;최진수;김준환;이헌주
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제14권1호
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    • pp.155-167
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    • 1997
  • 본 연구는, HBV의 증식 및 감염력을 파악하는데 가장 중요한 표지자로 알려진 HBV DNA를 최근 임상에서 많이 이용되고 있는 PCR법을 사용해 검출함으로써 기존의 dot blot법과 PCR법을 비교하고, 만성 간질환 환자에서 HBV의 e항원, 항체체계에 따른 HBV DNA의 검출율을 PCR법을 이용하여 알아봄으로써 HBV의 증식 및 감염력을 파악하고자 무증상 HBsAg 보유자 17명(HBeAg 양성 9명, anti-HBe 양성 8명), 만성 B형 간염 환자 91명(HBeAg 양성 50명, anti-HBe 양성 41명), 간경변증 한자 57명(HBeAg 양성 21명, anti-HBe 양성 36명), 원발성 간세포암 환자 27명(HBeAg 양성 10명, anti­HBe 양성 17명)을 대상으로 HBV DNA의 검출빈도를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Dot blot법의 경우 HBeAg 양성인 환자군, anti-HBe 양성인 환자군에서의 HBV DNA의 검출율은 각각 58.9%, 34.3% 이었고, PCR법에 의한 검출율은 상기군에서 각각 72.2%, 53.9%였다. HBeAg 음성인군에서의 PCR법에 의한 HBV DNA 검출율은 무증상 HBsAg 보유자의 경우 25.0%, 만성 B형 간염 환자군의 경우 61.0%, 간병변증 환자군의 경우 52.8%, 원발성 간세포암 환자군의 경우 52.9%였다. 무증상 HBsAg 보유자에서 HBeAg 양성인 군과 음성인 군간의 HBV DNA 검출율은 각각 77.8%, 25.0%로 유의한 차이가 있었으나, 나머지 군에서는 HBeAg 양성인 군과 음성인 군간의 HBV DNA 검출율의 유의한 차이는 없었다. 이상의 결과로 PCR을 이용할 경우 기존의 dot blot보다 훨씬 예민하게 HBV DNA를 검출할 수 있고, HBsAg 양성인 만성 간질환 환자의 대부분에서는 HBeAg 및 anti-HBe 표식자 체계와는 무관하게 바이러스의 증식이 지속되고 있음을 알 수 있었으며, PCR법이 무증상 HBsAg 보유자의 예후를 알 수 있는 지표로서 유용성에 대한 가능성을 의미하나 확실한 의의를 알기 위하여 전향적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

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마늘 저장 중 마름썩음병과 푸른곰팡이병 억제를 위한 농약의 살균활성 (Antifungal activity of pesticides to control dry rot and blue mold during garlic storage)

  • 유오종;이용훈;진용덕;김진배;황세구;한상현;김장억
    • 농약과학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.331-338
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    • 2007
  • 마늘 저장중의 부패를 일으키는 주요 진균인 푸른곰팡이병균(Penicillium hirsutum)과 마름썩음병균(Fusarium oxysporum)의 생장을 억제하는 농약을 선발하고자 살균제 11종을 선정하여 균사생육억제시험과 접종시험을 수행하였다. 균사생육억제 정도와 마늘인편에서의 발병 억제 효과를 비교하기 위하여 시험약제를 처리한 후 병원균을 접종하여 병 발생정도를 조사한 결과, F. oxysporium에 대하여는 diphenylamine, prochloraz와 tebuconazole을 처리한 구에서는 초기에 발병이 현저히 억제되었으며, 기준량 처리시 접종 5일후 부터 병 발생이 시작되어 11일 후에는 $73.3{\sim}100%$ 발생하였다. P. hirsutum의 경우 cyprodinil, prochloraz 및 pyrimethanil을 기준농도 처리한 구에서 접종 5일 후부터 발병하였으며, diphenylamine, penconazole 및 propiconazole 처리구에서는 7일 후부터 발병하여 11일 후에는 $20{\sim}100%$ 정도 발생되었으나 tebuconazole 처리구에서는 병 발생이 되지 않았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 diphenylamins, prochloraz와 tebuconazole 이 마름썩음병 및 푸른곰팡이병의 방제에 효과가 있는 것으로 확인되었으며, 약제별 방제가와 균총의 생육억제에 대한 상관분석결과, F. oxysporum에 대하여는 diphenylamine과 prochloraz가 높은 상관관계가 있었고, P. hirsutum에 대하여는 cyprodinil, prochloraz와 pyrimethanil이 높은 상관관계를 유지하였다.

뽕나무 계통별 오디의 레스베라트롤 함량 분석 (Varietal Analysis and Quantification of Resveratrol in Mulberry Fruits)

  • 김현복;김정봉;김선림
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.51-55
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    • 2005
  • 레스베라트롤(Resveratrol)은 UV 조사, 금속이온 혹은 Botrytis cinerea나 Plasmopara viticola에 의한 감염 등 생물학적, 비생물학적 스트레스에 대해 자신을 방어하기 위하여 만드는 항독성 물질(stilbene phytoalexin)로서 인체내에서 지질대사 제어, 혈소판 응집 억제 및 암 예방 등 다양한 효능을 가지는 것으로 알려져 있는 생리활성물질이다. 본 연구는 우리나라에 유전자원으로 보존 중인 뽕 나무의 결실 오디를 계통별로 채취하여 레스베라트를 함량을 분석함으로써, 레스베라트롤의 새로운 공급원으로서 오디 생산용 뽕 품종의 육종 효율을 높이는 동시에 오디의 기능성 및 이용성을 증대시키고자 하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 공시계통의 평균함량은 $777.3{\pm}585.94ppm$으로 계통간 변이가 매우 심하였다. '만생백피노상 II'는 3450.6 ppm으로 가장 높은 함량을 나타낸 반면, '사방소 I', '심설', '국부' 및 '야상오디'에서는 검출되지 않았다. 2. 과실적 특성인자인 수량, 단과중 및 당도 값을 동시에 만족시켜 오디 생산용 우량 계통으로 선발된 8계통의 레스베라트롤 함량은 각각 '절곡조생(충북)' 777.8 ppm, '팔청시평' 1475.9ppm, '강선' 864.0 ppm, '수원노상' 639.7 ppm, '죽천조생' 1458.5 ppm, '수성뽕' 31.1 ppm, '당상7호' 771.1 ppm, '장소상' 133.p ppm이었다. 3. 우리나라 최초의 오디생산용 뽕품종으로 등록된 '대성뽕' 오디의 레스베라트롤 함량은 1236.7 ppm으로 매우 높았다. 따라서 와인 등의 가공제품 개발시 이 품종의 오디를 선택한다면 기능성 및 이용성에서 유리할 것으로 판단된다. 4. 이상에서 오디는 C3G, 루틴, 지방산, 아미노산 등 여러 가지 생리활성물질 뿐 만 아니라 레스베라트롤 함량도 매우 높음을 알 수 있었다. 그러나 계통간 변이가 심하므로 품종선택시 '만생백피노상', '죽천조생', '팔청시평', '대성뽕' 등 고함유 계통을 선택하여 이용성을 높이도록 해야 할 것이다.

진해만에 출현하는 기생성 와편모류 Amoebophrya spp.와 숙주 와편모류 (Endoparasitic Dinoflagellates, Amoebophrya spp. and their Host Dinoflagellates in Jinhae Bay, Korea)

  • 박종규;허현정;;이원호;하나
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제12권4호
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    • pp.359-369
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    • 2007
  • Amoebophrya는 숙주생물에 기생하여 이들을 단기간에 사멸시키는 내부기생성 진핵와편모류로서 숙주 특이성과 숙주 생물의 개체군 동태에 미치는 막대한 영향으로 인해 오래 전부터 유해적조생물에 대한 생물학적 제어 가능성이 제기되었다. 그 동안 숙주 - 기생생물 시스템 배양이 어려워 수 십 년간 연구가 답보상태에 빠졌으나, 최근 소수 종의 숙주 - 기생생물 시스템 배양에 성공하여 새로운 전기를 맞았다. 본 연구는 Amoebophrya가 숙주생물의 개체군 동태에 미치는 영향을 탐색하기 위한 예비연구로서 진해만에서 2년 동안 숙주 와편모류에 기생하는 Amoebophrya spp.의 출현 시기를 관찰하고 Heterocapsa triquetra의 숙주 - 기생생물 시스템 배양을 통하여 이들의 숙주특이성을 평가하였다. 연구기간 동안 9종의 와편모류, Akashiwo sanguinea, Ceratium fusus, Dinophysis acuminata, Heterocapsa triquetra, Oblea sp., Prorocentrum minimum, P. triestinum, Scrippsiella spinifera, S. trochoidea에서 내부기생 Amoebophrya에 의한 감염을 관찰하였으며, 이 중 무각 와편모류 A. sanguinea와 유각 와편모류 H. triquetra 2종에 대한 숙주 - 기생생물 시스템의 실내 배양체 확립에 성공하였다. 연구해역이나 이전에 Amoebophrya가 관찰 또는 보고된 6종의 숙주생물에 H. triquetra에 기생하는 Amoebophrya를 교차 접종하여 이들이 다른 와편모류보다 자기 숙주에 매우 큰 선호도를 가짐을 확인하였다. 앞으로도 우리나라 주변 해역에 출현하는 기생성 와편모류 Amoebophrya를 탐색하여 다양한 숙주 - 기생생물 시스템 배양체를 지속적으로 확보할 필요가 있다. 이러한 기생성 와편모류 Amoebophrya에 대한 생리 생태 특성 연구를 통하여 해양생태계 내에서 그들의 역할을 이해하고 생물학적으로 적조를 제어하는 데에 크게 도움을 얻을 수 있다.

느타리버섯과 여름느타리버섯의 원형질체(原形質體) 나출(裸出)과 재생(再生) (Protoplast Formation, Regeneration and Reversion in Pleurotus ostreatus and P. sajor-caju)

  • 고승주;신관철;유영복
    • 한국균학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.169-177
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    • 1985
  • 느타리버섯Pleurotus ostreatus 및 여름느타리버섯Pleurotus sajor-caju의 원형질체(原形質體)는 감자배지(培地)(PSA) 및 버섯 완전배지(完全培地) (MCM)에 cellophan 반투석막(半透析膜)을 피복(被覆)하여 배양(培養)한 균사체(菌絲體)에서 $2.4{\time}l0^6{\sim}3.5{\time}10^7$ 으로 많이 나출(裸出)되었다. 버섯 완전배지(完全培地)에 4일간(日間) 배양(培養)한 균사체(菌絲體)를 pH가 6.0인 인산(燐酸) 완충용액(緩衝溶液)에 세포벽(細胞壁) 분해효소(分解酵素)인 Novozym 234를 5 mg/ml 농도(濃度)로 용해(溶解)한 효소용액(酵素溶液)에 4시간(時間) 처리(處理)하였을 때 원형질체(原形質體)의 나출수(裸出數)가 가장 많았다. 이들 균주(菌株)의 원형질체(原形質體) 나출(裸出) 시(時) 삼투압 조절제(調節劑)로는 0.6 M sucrose와 0.6 M $MgSO_4$가 가장 적합(適合)하였다. 한편 원형질체(原形質體)의 재생(再生) 시(時)에는 삼투압 조절제(調節劑)로 0.6 M sucrose와 0.6M KCl를 사용(使用)하였을 때 높은 재생율(再生率)을 보였다. 원형질체(原形質體)는 재생용(再生用) 배지(培地)에 접종(接種)한 후 0.75% agar 배지(培地)를 피복(被覆)하였을 때 재생율(再生率)이 향상(向上)되었으며, 이때 300 ppm ampicillin 을 0.75% agar 배지(培地)에 혼합(混合)하여 처리(處理)한 결과(結果) 세균(細菌)의 오염(汚染)을 방지(防止)할 수 있었다. 이들 균주(菌株)의 원형질체(原形質體)는 정상적(正常的)인 균사체(菌絲體)로 환원(還元)되었으며 균사체(菌絲體)는 정상적(正常的)으로 생장(生長)하여 자실체(子實體)와 담자포자(擔子胞子)를 형성(形成)하였다.$1.6{\times}10^{-6}M$로 1 mM ouabain에 영향을 받는 K-pNPPase 활성 및 산소 소모량을 50% 억제하는 농도보다 ouabain은 약 5배 vanadate는 약 15배 정도 낮았다. 이상의 결과로 미루어 가토 신피질 절편에서 측정한 K-pNPPase활성은 $Na^+-K^+$교환 점프의 활성을 나타내는 좋은 지표가 될 수 있으며 특히 세포막을 통한 물질 이동이나 세포의 기능에 대한 영향과 Na-K-ATPase활성에 대한 영향을 동시에 보고자 할 때는 microsome에서 측정한 Na-K-ATPase활성보다 더 이상적이라고 사료된다.>의 dimer 상태로 존재하거나 혹은 $(\alpha\beta)_2$의 monomer에 glycolytic enzymes과 같은 다른 enzymes이 붙어 functional한 구조를 이루고 있는 것이 아닌가 사료된다. 또한 실헐성적은 이러한 dimeric association 혹은 heterocomplex association은 ghost를 만드는 과정에서나 strophanthidin의 처치로 부서질 수 있음을 암시하고 있다.ctor의 길이는 각선수군(各選手群)이 비선수(非選手)보다 낮은 경향(傾向) 나타냈으며, 특(特)히 horizontal plane에서 투척(投擲), 도약(跳躍), 단거리(短距離) 및 야구선수(野球選手)들이 비선수군(非選手群)보다 유의(有意)하게 낮았다. QRS와 T vector의 길이는 선수군(選手群)과 비선수군간(非選手群間)에 차이(差異)가 없었고, 야구선수(野球選手)만이 frontal plane에서 QRS vector의 길이가 비선수군(非選手群)보다 높았다. 이상(以上)의 결과(結果)를 종합(綜合)해 보면 각종목(各種目) 운동선수군(運動選手群) 전반(全般)은 비선수(非選手)보다 유의(有意)

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Development of System-Wide Functional Analysis Platform for Pathogenicity Genes in Magnaporthe oryzae

  • Park, Sook-Young;Choi, Jaehyuk;Choi, Jaeyoung;Kim, Seongbeom;Jeon, Jongbum;Kwon, Seomun;Lee, Dayoung;Huh, Aram;Shin, Miho;Jung, Kyungyoung;Jeon, Junhyun;Kang, Chang Hyun;Kang, Seogchan;Lee, Yong-Hwan
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2014년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.9-9
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    • 2014
  • Null mutants generated by targeted gene replacement are frequently used to reveal function of the genes in fungi. However, targeted gene deletions may be difficult to obtain or it may not be applicable, such as in the case of redundant or lethal genes. Constitutive expression system could be an alternative to avoid these difficulties and to provide new platform in fungal functional genomics research. Here we developed a novel platform for functional analysis genes in Magnaporthe oryzae by constitutive expression under a strong promoter. Employing a binary vector (pGOF1), carrying $EF1{\beta}$ promoter, we generated a total of 4,432 transformants by Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation. We have analyzed a subset of 54 transformants that have the vector inserted in the promoter region of individual genes, at distances ranging from 44 to 1,479 bp. These transformants showed increased transcript levels of the genes that are found immediately adjacent to the vector, compared to those of wild type. Ten transformants showed higher levels of expression relative to the wild type not only in mycelial stage but also during infection-related development. Two transformants that T-DNA was inserted in the promotor regions of putative lethal genes, MoRPT4 and MoDBP5, showed decreased conidiation and pathogenicity, respectively. We also characterized two transformants that T-DNA was inserted in functionally redundant genes encoding alpha-glucosidase and alpha-mannosidase. These transformants also showed decreased mycelial growth and pathogenicity, implying successful application of this platform in functional analysis of the genes. Our data also demonstrated that comparative phenotypic analysis under over-expression and suppression of gene expression could prove a highly efficient system for functional analysis of the genes. Our over-expressed transformants library would be a valuable resource for functional characterization of the redundant or lethal genes in M. oryzae and this system may be applicable in other fungi.

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극소 저체중 출생아에서 Synagis (palivizumab) 접종이 respiratory syncytial virus 감염으로 인한 재입원에 미치는 영향 (Effect of Synagis (palivizumab) prophylaxis on readmission due to respiratory syncytial virus in very low birth weight infants)

  • 박수경;정유진;유혜수;안소윤;서현주;최서희;김묘징;전가원;구수현;이경훈;장윤실;박원순
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제53권3호
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    • pp.358-364
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    • 2010
  • 목 적 : 본 연구에서 저자들은 $Synagis^{(R)}$ 접종으로 극소 저체중 출생아에서 respiratory syncytial virus 감염으로 인한 재입원이 감소하는지 여부와 이러한 접종이 특히 효과적인 세부 그룹을 알아보고자 하였다. 방 법 : 2005년 1월부터 2007년 12월까지 3년간 서울 삼성병원 신생아 중환자실에서 입원 치료 후 생존하여 퇴원한 출생체중 1,500 g 미만의 극소 저체중 출생아 350명을 대상으로 퇴원후 1년까지 후향적으로 조사하여 생후 28일째 보조적 산소투여가 필요하였던 기관지폐이형성증 유무 및 $Synagis^{(R)}$ 접종 여부에 따라 RSV 재입원율을 비교하였고, BPD의 중증도 와 재태연령 및 출생체중을 세분하여 각 군별 RSV 재입원율의 차이를 비교 분석하였다. 결 과 : 전체 350명중 11명(3.1%)가 RSV로 인해 재입원하였고, 시나지스 미접종군에서 재입원율이 5.0%였던 반면, 접종군에 서 재입원율은 0.7%로 시나지스 접종에 의해 RSV 재입원율이 86% 감소하였다(P =0.02). 기관지폐이형성증이 있는 환아에서의 재입원율은 접종군에서 0.7%, 미접종군에서 5.2%로 접종군에서 유의하게 감소되었고(P =0.045), 기관지폐이형성증이 없는 환아에서의 재입원율 또한 통계학적 유의성은 확인할 수 없었으나(P =0.35), 접종군에서는 0%, 미접종군에서는 4.9%로 접종군에서 감소하였다. 결 론 : 극소 저체중 출생아에서 시나지스 접종은 RSV로 인한 재입원율을 감소시켰고, 기관지폐이형성증 유무 및, 출생주수, 출생체중에 상관없이 재입원율의 감소 추세가 확인되었다.

인회석 박막 피복 도관과 Brain-derived neurotrophic factor(BDNF) 유전자 이입 슈반세포를 이용한 백서 좌골신경 재생에 관한 연구 (SCIATIC NERVE REGENERATION USING CALCIUM PHOSPHATE COATED CONDUIT AND BRAIN-DERIVED NEUROTROPHIC FACTOR GENE-TRANSFECTED SCHWANN CELL IN RAT)

  • 최원재;안강민;황순정;정필훈;김명진;김남열;유상배;장정원;김현만;김중수;김윤희;김성민;이종호
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제31권3호
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    • pp.199-218
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    • 2005
  • Purpose of Study: Peripheral nerve regeneration depends on neurotrophism of distal nerve stump, recovery potential of neuron, supporting cell like Schwann cell and neurotrophic factors such as BDNF. Peripheral nerve regeneration can be enhanced by the conduit which connects the both sides of transected nerve. The conduit maintains the effects of neurotrophism and BDNF produced by Schwann cells which can be made by gene therapy. In this study, we tried to enhance the peripheral nerve regeneration by using calcium phosphate coated porous conduit and BDNF-Adenovirus infected Schwann cells in sciatic nerve of rats. Materials and Methods: Microporous filter which permits the tissue fluid essential for nerve regeneration and does not permit infiltration of fibroblasts, was made into 2mm diameter and 17mm length conduit. Then it was coated with calcium phosphate to improve the Schwann cell adhesion and survival. The coated filter was evaluated by SEM examination and MTT assay. For effective allogenic Schwann cell culture, dorsal root ganglia of 1-day old rat were extracted and treated with enzyme and antimitotic Ara-C. Human BDNF cDNA was obtained from cDNA library and amplified using PCR. BDNF gene was inserted into adenovirus shuttle vector pAACCMVpARS in which E1 was deleted. We infected the BDNF-Ad into 293 human mammary kidney cell-line and obtained the virus plaque 2 days later. RT-PCR was performed to evaluate the secretion of BDNF in infected Schwann cells. To determine the most optimal m.o.i of BDNF-Ad, we infected the Schwann cells with LacZ adenovirus in 1, 20, 50, 75, 100, 250 m.o.i for 2 hours and stained with ${\beta}$-galactosidase. Rats(n=24) weighing around 300g were used. Total 14mm sciatic nerve defect was made and connected with calcium phosphate coated conduits. Schwann cells$(1{\times}10^6)$ or BDNF-Ad infected Schwann cells$(1{\times}10^6)$ were injected in conduit and only media(MEM) was injected in control group. Twelve weeks after surgery, degree of nerve regeneration was evaluated with gait analysis, electrophysiologic measurements and histomorphometric analysis. Results: 1. Microporous Millipore filter was effective conduit which permitted the adhesion of Schwann cells and inhibited the adhesion of fibroblast. We could enhance the Schwann cell adhesion and survival by coating Millipore filter with calcium phosphate. 2. Schwann cell culture technique using repeated treatment of Ara-C and GDNF was established. The mean number of Schwann cells obtained 1 and 2 weeks after the culture were $1.54{\pm}4.0{\times}10^6$ and $9.66{\pm}9.6{\times}10^6$. 3. The mRNA of BDNF in BDNF-Ad infected Schwann cells was detected using RT-PCR. In Schwann cell $0.69\;{\mu}g/{\mu}l$ of DNA was detected and in BDNF-Adenovirus transfected Schwann cell $0.795\;{\mu}g/{\mu}l$ of DNA was detected. The most effective infection concentration was determined by LacZ Adenovirus and 75 m.o.i was found the most optimal. Conclusion: BDNF-Ad transfected Schwann cells successfully regenerated the 14mm nerve gap which was connected with calcium phosphate coated Millipore filter. The BDNF-Ad group showed better results compared with Schwann cells only group and control group in aspect to sciatic function index, electrophysiologic measurements and histomorphometric analysis.