• 생명과학회지
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• 제21권12호
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• pp.1795-1803
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• 2011

현대인의 고지방 식습관과 당뇨와 비만인구 증가로 인한 비 알코올성 지방간(nonalcoholic fatty liver)의 유병률(prevalence rate)은 나날이 증가하고 있는 추세이며, 특히 남성과 폐경기 여성에게서 두드러진다. 이런 성 특이적(sex-specific) 간질환의 차이는 여성 호르몬인 에스트로겐(estrogen)의 보호 역할 때문일 것으로 추정되고 있으나, 에스트로겐의 보호 기작을 포함한 지방간의 만성 간질환으로의 진행 메커니즘이 규명되어 있지 않기 때문에 간질환의 효과적인 예방 및 치료책이 없는 실정이다. 그런데 최근에 간 섬유화(fibrosis)를 포함한 만성 간질환의 진행에서 헤지호그(hedgehog) 신호전달계가 주요한 역할을 함이 보고되면서 손상된 간의 회복과 간질환 진행메커니즘 조절을 위한 연구대상으로서 주목 받고 있다. 헤지호그는 발생 및 분화를 조절하는 모포젠(morphogen)으로 성인의 건강한 간에서는 발현되지 않으나, 손상된 간에서 손상 정도에 비례하게 재 발현되며, 섬유화 유발세포인 근섬유아세포(myofibroblasts) 및 간 줄기세포(hepatic progenitor cells)의 활성 및 증식인자로 작용하여 지나친 간 섬유화를 일으킨다. 이에 반해, 에스트로겐은 간 성상세포(hepatic stellate cells)가 근섬유아세포로 활성화되는 것을 억제함으로써 간 섬유화를 막는 것으로 보고되고 있다. 간 섬유화에 대한 헤지호그와 에스트로겐의 상반된 역할 사이의 관련성은 아직 밝혀지지 않고 있으나, 간 섬유화 유발 물질인 오스테오폰틴(osteopontin) 발현에 대한 에스트로겐의 억제효과와 헤지호그에 의한 오스테오폰틴 발현 유도는 오스테오폰틴에 의해 매개되는 에스트로겐과 헤지호그 신호전달계 사이의 연관성을 시사한다. 따라서, 에스트로겐에 의한 헤지호그 신호전달계 조절 메커니즘을 규명하는 것은 간질환 환자에서의 간 섬유화 및 만성 질환으로의 진행을 억제할 수 있는 치료제 개발에 대한 기초 지식을 제공할 수 있다. 이를 위해 간 섬유화에 대한 헤지호그와 에스트로겐의 역할을 확실하게 이해하고, 상호 관련성 및 조절 기작을 밝히는 연구가 선행되어야 할 것이다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제28권1호
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• pp.32-38
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• 2010

목 적: 항암요법에 의한 부작용 중 방사선섬유증(radiation fibrosis)은 방사선치료 후 빈번하게 일어나지만 발생빈도 및 심각성에 비해 치료법이 제한적이다. 본 연구에서는 방사선섬유증의 기전 연구 및 치료제 개발을 위해 방사선섬유증 동물모델계를 확립하고자 하였다. 대상 및 방법: 마우스의 대퇴부에 20 Gy의 방사선을 1주 간격으로 2회 조사한 후 날짜 별로 육안적 평가와 haematoxylin & eosin (H&E) 및 Masson’s Trichrome 염색을 통한 조직학적 변화를 평가하였다. 연부조직 수축도를 평가하기 위하여 특별히 고안된 틀을 이용하여 양쪽 하지의 길이 차이를 측정하였고, transforming growth factor (TGF)-${\beta}$의 발현 정도를 면역조직염색 및 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction)을 통해 측정하였다. 결 과: 본 연구에서 20 Gy씩 2회의 방사선조사를 시행하고 14, 28, 42, 97일 후 양측 하지의 수축도를 비교한 결과 42일 이후에 유의한 길이 차이가 나타났고 조직검사 결과 방사선이 조사된 피부 및 연부조직에서 아교질(collagen)과 세포외바탕질(extracellular matrix) 섬유가 불규칙한 배열을 나타내었으며 근육섬유모세포(myofibroblast)의 증가가 관찰되었다. TGF-${\beta}$ 발현 정도를 면역염색으로 조사한 결과 시간이 지남에 따라 증가하였고, 중합효소연쇄반응상 mRNA 발현량도 대조군에 비해 유의하게 증가하였다. 결 론: BALB/c 마우스의 대퇴부에 20 Gy의 방사선을 2회 조사하였을 때 방사선섬유증과 관련된 주요 인자인 TGF-${\beta}$의 발현량이 증가하였을 뿐만 아니라 외관적으로도 뚜렷한 방사선섬유증이 관찰되어 앞으로의 연구를 위한 효과적인 동물모델계로 사료된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제43권4호
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• pp.356-363
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• 2010

배경: 승모판막의 석회화는 죽상경화와 밀접한 연관관계가 있는 것으로 알려져 있다. 그러나, 승모판막 질환에서 혈관 죽상경화에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 Connexin43 매개에 의한 Gap junction의 신호전달의 변화는 잘 알려져 있지 않다. 따라서, 저자들은 승모판막의 퇴행성 변화과정이 Gap junction을 통한 세포간 신호전달의 변화와 연관이 있을 것이라고 가정하였다. 대상 및 방법: 뉴질랜드산 토끼 20마리를 2군으로 나눈후, 1군(10마리)에서는 정상식이를 시행하였고, 2군(10마리)에서는 1% 콜레스테롤식이를 12주간 시행하였다. 각군의 토끼들의 혈장에서 총 콜레스테롤, 중성지방, 저밀도 콜레스테롤, 고밀도 콜레스테롤 수치를 측정하였으며, 승모판막을 절제하여 Connexin43, 근육섬유모세포 그리고 대식세포에 대한 면역조직화학염색을 시행하였으며, Connexin43에 대한 정량적 검사를 위하여 Real-time Reverse Transcriptase polymerase chain reaction (real time RT-PCR)을 시행하였다. 결과: 면역조직화학염색에서 근육섬유모세포와 대식세포의 발현은 콜레스테롤 식이를 시행한 군의 승모판막에서 증가되었으며, Connexin43의 발현도 콜레스테롤 식이군에서 증가되어 있었다. RT-PCR을 이용한 정량적 검사에서 Connexin43의 발현은 콜레스테롤 식이군에서 의미있게 증가되어 있었다(p<0.01). 결론: 고콜레스테롤혈증이 유발된 토끼의 승모판막의 변화는 초기 죽상경화와 유사한 과정을 보이며, Connex43의 발현이 증가되었다. 따라서 고콜레스테롤혈증에서의 승모판막질환은 증가된 Connexin43매개 Gap junction을 통한 세포간 신호전달의 변화가 중요한 역할을 한다고 생각된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제41권6호
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• pp.687-694
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• 2008

배경: 대동맥 판막 경화증은 고령에서 흔히 나타나며, 대동맥 판막 협착증처럼 좌심실 유출로를 폐쇄하지는 않으나 심혈관질환으로의 사망 위험성이 50%나 증가되며, 심근경색증의 위험성이 높다. 그러나, 대동맥 판막경화증에서 ${\beta}_3$ integrin의 관련성은 잘 알려져 있지 않다. 대상 및 방법: 20마리의 뉴질랜드산 토끼들을 2군으로 나눈 후, 1군(10마리)에서는 정상식이를 시행하였고, 2군(10마리)에서는 1% 콜레스테롤식이를 시행하였다. 12주간 식이후 실험동물을 희생시켜 대동맥 판막 및 상행대동맥을 채취하였다. 각군의 토끼들의 혈장에서 총 콜레스테롤, 중성지방, 저밀도(LDL)-콜레스테롤, 고밀도(HDL)-콜레스테롤 수치를 측정하였으며, 대동맥 판막과 대동맥에서 HE 염색을 시행하였고, 대동맥 판막에서 근육섬유모세포, 대식세포에 대한 면역조직화학염색을 시행하였으며, ${\beta}_3$, integrin에 대한 정량적검사를 위하여 Real-time polymerase chain reaction (RT-PCR)을 시행하였다. 결과: 총 콜레스테롤($2148.3{\pm}1012.5\;mg/dL$ versus $53.7{\pm}31.8\;mg/dL$, p<0.05), 중성지방($240.4{\pm}218.3\;mg/dL$ versus $31.6{\pm}6.4\;mg/dL$, p<0.05), 저밀도-콜레스테롤 수치($2,065.3{\pm}960.9\;mg/dL$ versus $29.1{\pm}30.9\;mg/dL$, p<0.05)는 정상식이군과 비교해서 콜레스테롤 식이군에서 의미 있게 증가하였다. 대동맥판막의 면역 조직화학염색에서 근육섬유모세포와 대식세포는 콜레스테롤식이군에서 발현이 증가되었다. RT-PCR을 이용한 정량적 검사에서 ${\beta}_3$ integrin mRNA의 발현은 대동맥판막과 대동맥 모두 콜레스테롤 식이군에서 의미 있게 감소되어 있었다(p<0.05). 결론 : 콜레스테롤식이에 의한 고콜레스테롤혈증은 토끼의 대동맥 판막에서 대동맥 판막경화증을 유발하였다. 석회화 대동맥 판막의 초기 상태인대동맥 판막 경화증은 초기죽상경화병변과 유사한 과정을 보이며, 이는 ${\beta}_3$, integrin의 감소가 중요한 역할을 한다고 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제53권3호
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• pp.309-318
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• 2002

연구배경 :통상성 간질성 폐렴(UIP)은 일반적으로 생존기간 중앙값이 약 3년이하로 보고되는 치명적인 질환이나 환자들간에 예후에 차이가 많다. UIP의 조직학적 소견은 늑막 직하부의 국소적(patchy) 섬유화병변으로 여러 시기의 섬유화 병변이 같이 공존하는 것이 특징이다. 섬유모세포 병소(fibroblastic foci: FBF)는 활발히 증식하는 근-섬유모세포들이 모여있는 급성 폐병소 부위로서 UIP의 활동성 및 예후를 반영할 가능성이 많으나 UIP의 예후인자로서 FBF의 유용성에 관해서는 서로 상반된 결과가 보고되어 논란이 많다. 이에 저자들은 UIP에서 FBF의 예후인자로서의 유용성를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법 :1990년 7월부터 2000년 4월까지 서울중앙병원에서 수술적 폐생검검사로 진단되고 일년이상 경과가 관찰된 UIP환자 46명(연령 $59{\pm}12$, 남:여=33:13)으로 모든 조직표본을 재검토하여 ATS/ERS 분류에 의한 IPF-UIP로 확인된 환자들만을 대상으로 하였다. FBF 정도는 폐생검조직에서 0에서 3 (absent:0, mild:1, moderate:2, severe:3)까지 반정량적인 방법으로 측정하였다. 결 과 : 1) 대상 환자들의 46명의 진단 후 생존기간 중앙값은 26개월이었고, 추적관찰 기간중에 사망자는 13명이었다. 2) 사망군과 생존군을 비교 하였을 때 진단시의 FVC와 DLco, 흡연 유무, FBF 정도가 유의한 차이를 보였다. 3) 진단시 FBF 정도가 비중증군 (FBF :2이하)의 103개월로 중증군(FBF :3)의 평균 생존기간이 48 개월에 비해 유의하게 길었다. 또한 FVC가 73.5% 이상인 군에서(평균 생존기간 86개월) 73.5% 미만인 군(65개월)보다, $D_Lco$가 60.5% 이상인 군(평균 생존기간 83개월)에서 60.5% 미만 군(69개월)보다 생존기간이 길었다. 4) 환자의 나이, 성별, 흡연 그리고 Kaplan Meyer 분석을 이용한 단변수 분석 상 생존과 연관이 있는 인자로 나타난 $D_Lco$, FVC, FBF정도에 대하여 Cox regression분석을 시행한 결과, FBF 정도 만이 UIP사망의 독립적인 예측인자로 확인되었다. 결 론 : 수술적 폐생검상 FBF 정도와 환자의 생존기간의 연관성이 관찰되어, FBF가 UIP의 예후의 예측인자로 추측되었다.

• 생명과학회지
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• 제23권5호
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• pp.710-720
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• 2013

방사선 치료는 가장 일반적으로 사용되고 있는 항암치료로, 암 환자의 수 증가와 동반하여 방사선 활용도는 더욱 증가하고 있다. 방사선치료에 대한 환자들의 심리적 거부감과 산화적 스트레스, 저산소증, DNA 손상을 포함하여, 치료 후 나타나는 간 섬유화는 방사선 치료의 가장 큰 문제점으로 대두되고 있다. 간암의 경우 대부분의 환자들이 섬유화를 동반하고 있어서, 방사선에 의해 암세포가 제거된다 하더라도, 기존에 남아있는 손상 부위에서의 섬유화와 방사선 조사에 의한 정상조직의 섬유화는 간경변 유발 확률을 높이고 있다. 간 섬유화는 여러 간질환에서 흔히 관찰되는 증상으로, 간 섬유화 진행 기작의 규명은 만성질환으로의 진행을 억제할 수 있는 치료책 개발로 연계될 수 있지만, 아직까지 명확히 규명되지 않음에 따라, 섬유화를 억제할 수 있는 효과적인 방법이 없는 실정이다. 최근 간 섬유화 생성 및 진행에 대한 헤지호그의 역할이 밝혀지면서, 간암 및 만성질환으로의 진행을 이해하기 위한 연구대상으로 대두되고 있다. 헤지호그는 손상된 간에서 발현되어 보수과정에 기여하게 된다. 헤지호그의 발현은 간 손상 정도에 비례하여 발현되어, 간 줄기세포 및 간 성상세포의 증식을 조절한다. 또한, TGF-${\beta}1$와, EMT를 유도하고 근섬유화세포의 활성을 조절하여, 간 섬유화 진행에 중심적 역할을 한다. 방사선이 조사된 생쥐의 간에서도 헤지호그의 발현증가가 관찰되었고, 이에 따른 간 줄기세포의 증식 및 EMT 유도, 콜라겐의 축적이 관찰되었다. 또한, 방사선이 조사된 암컷 생쥐의 간에서 헤지호그의 차별적 증가는 줄기세포 및 섬유화 증대로 연결되었고, 이는 방사선 민감성에 대한 성별차이를 설명할 수 있는 생물학적 근거가 될 수 있다. 그러나, 방사선에 의해 유도된 간 섬유화에 대한 연구결과들이 헤지호그를 비롯하여, 표면적인 결과보고만 있을 뿐, 섬유화 진행에 대한 구체적 기작을 밝히지 못하고 있다. 여러 간 질환진행에서 규명된 헤지호그 작용에 대한 지식을 방사선에 의해 유도된 간 섬유화를 이해하기 위한 기초자료로 활용하고, 사람에서의 방사선 부작용과 유사한 동물모델의 정립 및 헤지호그 역할을 직접적으로 규명할 수 있는 추가적 연구을 통해서, 간 섬유화 형성 기작을 이해할 수 있는 연구결과가 기대된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제51권6호
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• pp.540-549
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• 2001

연구배경 : 특발성 폐섬유화증 중 통상성 간질성 폐렴(Usual interstitial pneumonia)은 대부분 진행성으로 악화되는 매우 나쁜 질환이다. 조직학적으로 볼 때 상피하에 흩어져서 존재하는 fibroblastic foci에서 콜라겐 합성을 통한 폐 섬유화를 일으키는 것으로 알려져 있다. 이러한 fibroblastic foci와 폐기능을 포함한 임상적 지표 및 예후와의 상관관계를 알아보고자 하였다. 방 법 : 개흉 또는 흉강경을 통한 폐 생겸검사로 진단된 20명(남:여 13:7)을 대상으로 하여 폐 조직에서 fibroblastic foci의 양을 정량화 하였다. 결 과 : 1) Fibroblastic foci 양과, 폐기능검사, 동맥혈가스검사($AaDO_2$) 사이에는 유의한 상관관계가 없었으며, 기관지폐포 세척검사의 세포분획중 호중구 비율과는 의미있는 비례관계(p<0.05)가 있었다. 2) Fibroblastic foci/vol을 0.2를 기준으로 두 그룹으로 나누어 각 그룹간의 생존률, 폐기능검사, 기관판지폐포 세척검사의 세포분획비율의 차이를 비교한 결과 기판지폐포세척액의 호중구비율이 fibroblastic foci가 많은 군에서 의미있게 높았으며(p<0.05), 생존율, 폐기능점사등은 두 군간에 유의한 차이는 없었다. 결 론 : 본 연구에서는 fibroblasic foci가 UIP 환자의 예후 및 질환의 활성도를 나타내주는 지표로는 확실하지 않은 것으로 여겨지며, 추가로 좀더 많은 자료로 분석이 필요할 것으로 여겨진다.