• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제4권3호
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• pp.219-226
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• 2000

In order to elucidate the role of platelet activating factor (PAF) in the acute lung injury induced by endotoxin (ETX), activities of phospholipase A2, lyso PAF acetyltransferase and oxidative stress by neutrophilic respiratory burst were probed in the present study. To induce acute lung injury, $100\;{\mu}g$ of E.coli ETX (type 0127; B8) was instilled directly into the tracheae of Sprague-Dawley rats. Five hours after the ETX instillation, induction of acute lung injury was confirmed by lung leak index and protein contents in the bronchoalveolar lavage (BAL) fluid. At the same time, lung phospholipase A2 (PLA2) activity and expression of group I and II secretory type PLA2 were examined. In these acutely injured rats, ketotifen fumarate, known as lyso PAF acetyltransferase inhibitor and mepacrine were administered to examine the role of PAF in the pathogenesis of the acute lung injury. To know the effect of the ETX in the synthesis of the PAF in the lungs, lyso PAF acetyltransferase activity and PAF content in the lungs were measured after treatments of ETX, ketotifen fumarate and mepacrine. In addition, the role of neutrophils causing the oxidative stress after ETX was examined by measuring lung myeloperoxidase (MPO) and enumerating neutrophils in the BAL fluid. To confirm the oxidative stress in the lungs, pulmonary contents of malondialdehyde (MDA) were measured. After instillation of the ETX in the lungs, lung leak index increased dramatically (p＜0.001), whereas mepacrine and ketotifen decreased the lung leak index significantly (p＜0.001). Lung PLA2 activity also increased (p＜0.001) after ETX treatment compared with control, which was reversed by mepacrine and ketotifen (p＜0.001). In the examination of expression of group I and II secretory PLA2, mRNA synthesis of the group II PLA2 was enhanced by ETX treatment, whereas ketotifen and WEB 2086, the PAF receptor antagonist, decreased the expression. The activity of the lysoPAF acetyltransferase increased (p＜0.001) after treatment of ETX, which implies the increased synthesis of PAF by the remodelling of lysoPAF in the lungs. Consequently, the contents of the PAF in the lungs were increased by ETX compared with control (p＜0.001), while mepacrine (p＜0.001) and ketotifen (p＜0.01) decreased the synthesis of the PAF in the lungs of ETX treated rats. The infiltration of the neutrophils was confirmed by measuring and enumerating lung MPO and the neutrophils in the BAL fluid respectively. Compared with control, ETX increased lung MPO and number of neutrophils in BAL significantly (p＜0.001) whereas mepacrine and ketotifen decrerased number of neutrophils (p＜0.001) and MPO (p＜0.05, p＜0.001, respectively). The lung MDA contents were also increased (p＜0.001) by ETX treatment, but treatment with mepacrine (p＜0.001) and ketotifen (p＜0.01) decreased the lung MDA contents. Collectively, we conclude that ETX increases PLA2 activity, and that the subsequently increased production of PAF was ensued by the remodelling of the lyso PAF resulting in tissue injury by means of oxidative stress in the lungs.

• Applied Microscopy
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• 제31권3호
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• pp.275-285
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• 2001

폐포강 대식세포는 사이토카인, 유해산소 대사물을 포함한 그들이 분비하는 물질들로 인해 급성 폐손상에 있어서 직접, 간접적으로 폐손상의 초기반응에 중요한 역할을 담당하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 $interleukin-1\alpha$(IL-1)로 유도된 급성 폐손상에서 폐포강 대식세포의 역할을 알아보고자 하였다. 실험군은 대조군과 IL-1투여 후 1시간, 2시간, 3시간, 4시간 그리고 5시간군으로 나누었으며, 폐포강 대식세포와 XO와의 관계를 분석하기 위해 폐세척액 내 XO의 활성도와 폐포강 대식세포, 단핵구, 그리고 호중구의 수적 변화를 측정하였다. 그리고 각 군의 미세구조 변화를 관찰하였다. 실험 결과, 폐포강 내 단핵구의 수는 IL-1투여 후 1시간군에서 대조군과 비교하여 현저히 증가되었으며 (p<0.001), 폐포강 대식세포의 수는 IL-1 투여 2시간 후에 가장 높았고, 폐세척액 내 XO의 활성도는 IL-1 투여 후 점차적으로 증가되다가 3시간 후에 현저히 증가되었다(p<0.05). 폐포강 내 호중구의 수는 IL-1투여 3시간 후부터 뚜렷이 증가되기 시작하였다. 이러한 결과로 보아 IL-1을 기관지 내로 투여한 후 유도된 급성 폐손상에서 폐포강 대식세포에서 유리된 XO는 호중구의 축적에 의한 손상보다 더 초기단계에서 폐손상을 유도하는 인자인 것으로 추정된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권11호
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• pp.1809-1818
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• 2008

Biotechnological treatment of sulfate- and metal-ions-containing acidic wastewaters from mining and metallurgical activities utilizes sulfate-reducing bacteria to produce sulfide that can subsequently precipitate metal ions. Reducing sulfate at a low pH has several advantages above neutrophilic sulfate reduction. This study describes the effect of sulfide removal on the reactor performance and microbial community in a high-rate sulfidogenic gas-lift bioreactor fed with hydrogen at a controlled internal pH of 5. Under sulfide removal conditions, 99% of the sulfate was converted at a hydraulic retention time of 24 h, reaching a volumetric activity as high as 51 mmol sulfate/l/d. Under nonsulfide removal conditions, <25% of the sulfate was converted at a hydraulic retention time of 24 h reaching volumetric activities of <13 mmol sulfate/l/d. The absence of sulfide removal at a hydraulic retention time of 24 h resulted in an average $H_2S$ concentration of 18.2 mM (584 mg S/I). The incomplete sulfate removal was probably due to sulfide inhibition. Molecular phylogenetic analysis identified 11 separate 16S rRNA bands under sulfide stripping conditions, whereas under nonsulfide removal conditions only 4 separate 16S rRNA bands were found. This shows that a less diverse population was found in the presence of a high sulfide concentration.

• 대한약침학회지
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• 제20권1호
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• pp.52-56
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• 2017

Objectives: Neutrophils represent the front line of human defense against infections. Immediately after stimulation, neutrophilic enzymes are activated and produce toxic mediators such as pro-inflammatory cytokines, nitric oxide (NO) and myeloperoxidase (MPO). These mediators can be toxic not only to infectious agents but also to host tissues. Because flavonoids exhibit antioxidant and anti-inflammatory effects, they are subjects of interest for pharmacological modulation of inflammation. In the present study, the effects of rutin on stimulus-induced NO and tumor necrosis factor $(TNF)-{\alpha}$ productions and MPO activity in human neutrophils were investigated. Methods: Human peripheral blood neutrophils were isolated using Ficoll-Hypaque density gradient centrifugation coupled with dextran T500 sedimentation. The cell preparations containing > 98% granulocytes were determined by morphological examination through Giemsa staining. Neutrophils were cultured in complete Roswell Park Memorial Institute (RPMI) medium, pre-incubated with or without rutin ($25{\mu}M$) for 45 minutes, and stimulated with phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA). Then, the $TNF-{\alpha}$, NO and MPO productions were analyzed using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), Griess Reagent, and MPO assay kits, respectively. Also, the viability of human neutrophils was assessed using tetrazolium salt 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT), and neutrophils were treated with various concentrations of rutin ($1-100{\mu}M$), after which MTT was appended and incubated at $37^{\circ}C$ for 4 hour. Results: Rutin at concentrations up to $100{\mu}M$ did not affect neutrophil viability during the 4-hour incubation period. Rutin significantly decreased the NO and $TNF-{\alpha}$ productions in human peripheral blood neutrophils compared to PMA-control cells (P < 0.001). Also, MPO activity was significantly reduced by rutin (P < 0.001). Conclusion: In this in vitro study, rutin had an anti-inflammatory effect due to its inhibiting NO and $TNF-{\alpha}$ productions, as well as MPO activity, in activated human neutrophils. Treatment with rutin may be considered as a therapeutic strategy for neutrophil-mediated inflammatory/autoimmune diseases.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제53권5호
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• pp.519-529
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• 2002

연구배경 : 급성폐손상의 치료로 시도되는 표면활성물질의 효과는 허탈된 폐포를 재환기시키는 작용 외에 표면 활성물질 자제가 가지고 있는 항염증작용이 중요한 기전으로 생각되고 있다. 본 연구에서는 백서의 급성폐손상 모델을 이용하여 기관 내로 표면활성물질을 투여하였을 때, 기관지폐포세척액의 백혈구수와, 염증매개 사이토카인인 IL-$1{\beta}$ 그리고 IL-6의 농도에 변화가 있는지를 살펴보고, surfactant의 항염증작용이 전사인자인 NF-${\kappa}B$의 활성의 억제를 통하여 이루어지는지 여부를 Electrophoretic mobility shift assay (EMSA) 법으로 확인하였다. 방 법 : 대상동물은 300g 내외의 수컷 백서를 이용하였으며, 대상동물을 각각 6 마리씩 세 군으로 나누었다. 대조군은 기관 내로 생리식염수(3ml/kg)를 30분 간격으로 투여하였다. 나머지 두 군은 기관 내로 내독소(5mg/kg)를 투여하여 급성폐손상을 유발하고, 30 분 후에 표변활성 물질 치료군은 surfactant(30mg/kg)을 그리고 비치료군은 생리식염수(3ml/kg)을 각각 기관 내로 투여하였다. 생리식염수나 내독소를 투여한 24 시간 후에 기관지폐포세척술을 시행하였고, 기관지폐포세척액 내의 백혈구수와 IL-$1{\beta}$ 그리고 IL-6의 농도를 측정하였다. 또한 기관지폐포세척액에서 호중구를 분리하고 핵 단백질을 추출하여 NF-${\kappa}B$의 활성을 EMSA법으로 측정하였다. 결 과 : 대조군, 표면활성물질 치료군, 그리고 비치료군의 기관지폐포세척액의 백혈구 수는 각각 $356{\pm}275{\times}10^3/{\mu}1$, $3,221{\pm}1,914{\times}10^3/{\mu}1$, 그리고 $5,561{\pm}1,757{\times}10^3/{\mu}l$으로 비치료군의 백혈구 수가 가장 높았고, 다음으로 표면활성물질 치료군, 비치료군의 순서였다(p<0.05). 기관지폐포세척액의 IL-$1{\beta}$ 농도는 대조군은 0pg/ml, 표면활성물질 치료군은 $360{\pm}234pg/ml$, 그리고 비치료군은 $2,064{\pm}1,082pg/ml$로 대조군에 비해 표면활성물질 치료군이, 그리고 표면활성물질 치료군에 비해 비치료군의 IL-$1{\beta}$농도가 높았다(p<0.05). 기관지폐포세척액의 IL-6 농도는 대조군, 표면활성물질 치료군, 비치료군에서 각각 $49{\pm}62pg/ml$, $1,754{\pm}1,340pg/ml$, 그리고 $3,621{\pm}567pg/ml$으로 대조군에 비해 표면활성물질 치료군이, 그리고 표면활성물질 치료군에 비해 비치료군의 농도가 높았다(p<0.05). 표면활성물질 치료군과 비치료군 사이에서 호중구의 NF-${\kappa}B$ 활성화에는 차이가 없었다. 결 론 : 이상의 연구로 내독소의 기관 내 투여로 유발한 백서의 급성폐손상에서 기관 내로 투여한 표면활성물질은 기관지폐포세척액의 백혈구수와 염증매개 사이토카인인 IL-$1{\kappa}$ 그리고 IL-6의 농도를 감소시켜 폐포 내의 염증을 감소시켰으며, 표면활성 물질의 항염증작용은 NF-${\kappa}B$의 활성의 억제를 통하여 이루어지지는 않는 것으로 판단된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제54권5호
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• pp.532-541
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• 2003

연구배경 : 장의 재관류로 발생하는 급성폐손상에서 group II $PLA_2$의 억제제로 알려진 doxycyclin의 치료효과와 그 작용기전을 알아보기 위하여 본 연구를 시행하였다. 특히 장의 재관류에 의한 급성폐손상이 호중구에 의한 산화성 스트레스에 의하며 이 과정에서 group II $PLA_2$가 관여한다는 사실에 근거하여 doxycyclin의 산화성 스트레스억제를 확인하는 것이 본 연구의 목적이었다. 방법 : 체중 300g 내외의 Sprague-Dawley 흰쥐에서 상장간막동맥을 60분간 clamp한 뒤 120분간의 재관류를 시키면 급성폐손상이 유도된다. 이때 호중구에 의한 산화성스트레스가 유발되고 여기에 $PLA_2$가 관여하는 것을 관찰하기위해 lung leak, lung MPO 활성도, CeCl3 cytochemical electron microscopy, cytochrome-c reduction assay 및 lung $PLA_2$ 활성도를 측정하였다. 또한 doxycyclin의 효과를 확인하기 위하여 doxycyclin hyclate(10mg/kg)를 복강내 주사한 뒤 위에서 언급한 모든 parameter를 측정, 비교하였다. 결과 : 장의 재관류로 유도된 급성폐손상에서 doxycyclin은 폐손상을 감소시켰는데 이것은 doxycyclin에 의한 lung MPO, 산소기생성, lung $PLA_2$ 활동도의 감소에 의한 것으로 생각되었다. 결론 : 장의 재관류로 유도된 급성폐손상은 호중구에서 생성되는 산소기, 특히 $PLA_2$의 활성화에 의해 생성된 산소기에 의한 것으로 생각되며 이때 doxycyclin은 $PLA_2$를 억제하여 산화성 스트레스를 감소시킴으로서 폐손상의 감소를 가져오는 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제58권3호
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• pp.276-284
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• 2005

연구배경 : 호중구는 급성 폐손상에서 폐장내 염증반응에 중추적인 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 호중구가 조직손상을 유발하기 위해서 폐모세혈관내로 격리(sequestration), 유착(adhesion) 및 화학주성 (chemotaxis)에 의한 폐장내의 간질 (interstitium)쪽으로의 이동 (migration)등의 과정을 거치며, 유착분자는 이 과정에서 호중구의 혈관내피세포에의 결합을 매개한다. 한편 폐손상에서 remodeling 경로를 통해 생성되는 PAF은 호중구 침윤에 화학유인물질로 작용하고 호중구의 유착과 활성화를 자극한다. 이에 근거하여 본 연구에서는 내독소로 유도된 의한 급성 폐손상에서 ketotifen을 사용하여 PAF remodelling을 억제하거나 fucoidan을 이용하여 유착분자를 억제함으로써 호중구에 의한 산화성 스트레스 감소에 따르는 폐손상 억제 효과를 확인하고자 하였다. 방 법 : 체중 300g 내외의 수컷 Sprague-Dawley에서 대장균 내독소의 기도내 투여로 급성 폐손상을 유도하고 PAF remodeling 및 유착분자의 억제 효과를 보기 위해 각각 ketotifen fumarate와 fucoidan을 내독소 투여 전 복강내 주사하였다. 각 군에서 단백 누출지수, 폐장내 MPO 활동도, 기관지 폐포세척액내 호중구수와 lyso PAF AT 활성도를 측정하였고 폐장의 미세 구조적 변화 및 산소기 생성을 관찰하였다. 결 과 : 내독소 투여군에서 대조군과 비교하여 단백 누출지수, 폐장내 MPO 활동도, 기관지 폐포세척액내 호중구수, 폐장내 lyso PAF AT 활성도가 증가하였고 조직내 호중구의 침윤 및 산소기 생성이 현저하여 폐손상이 유발되었음을 알 수 있었다. ketotifen 투여군에서는 내독소 투여군에 비해 단백 누출지수, 폐장내 MPO 활동도, 기관지 폐포세척액내 호중구 수, 폐장내 lyso PAF AT 활성도가 감소하였으며 조직학적 변화도 경감되었다. 반면 fucoidan 투여군에서는 단백 누출지수, 기관지 폐포세척액내 호중구 수의 감소를 보이지 않았고 내독소에 의한 조직학적 변화의 경감도 보이지 않았다. 결 론 : 내독소에 의한 급성 폐손상에서 PAF remodeling의 억제는 호중구에서 산소기 생성을 감소시켜 폐장 내산화성 스트레스를 감소, 이에 따라 폐손상을 경감시킬 것으로 생각되며 fucoidan에 의한 유착분자의 억제는 내독소에 의한 폐장 내 손상, 특히 호중구에 의한 손상을 억제하지 못하는 것으로 미루어 단순히 fucoidan을 이용하여 유착분자 활성화를 억제하는 것만으로는 폐손상을 경감시키는 효과가 없을 것으로 사료된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제35권5호
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• pp.343-349
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• 2002

배경: 흰쥐의 기도에 과산화수소를 분무함으로서 급성 염증성 반응을 일으켜 phospholipase $A_2$(PLA$_2$)와 endogenous oxidative stress에 산소기가 어떤 영항을 미치는지에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 호중구에 의해 유리된 산소기가 phospholipase $A_2$를 다시 활성화시킨다는 가설을 증명하기위해 phospholipase $A_2$의 활성도와 lysoplatelet activating factor acetyltransferase(lysoPAF AT)를 수산화수소 분무 5시간 후에 측정하였다. 또한, PLA$_2$활성화에 따른 나쁜 영향에 대해 알아보기 위하여 폐 질량/체중의 비, bronchoalveolar lavage(BAL)내의 단백 함량을 측정하였다. 폐장 내의 염증반응은 호중구의 폐장내 침윤에 따른 respiratory burst에 의한 oxidative stress가 그 원인일 것으로 추정되므로 BAL 내의 호중구 수와 myeloperoxidase(MPO)수치를 측정하였다. 또한 oxidative stress에 의한 영향을 화인하기 위하여 형태학적, 조직화학적 검사도 시행하였다. 결과: 과산화수소를 투여하고 5시간 뒤에 폐장은 심한 호중구의 침윤 및 폐 질량의 증가를 볼 수 있었다. BAL 내의 단백 함량은 정상폐의 경우에서보다 훨씬 증가된 것을 볼 수 있었다. PLA$_2$의 활성도 또한 증가되어 있었다. 흥미롭게도, 과산화수소를 투여한 폐에서 lysoPAF AT 활성도의 증가를 측정함으로서 platelet activating factor(PAF) 생성의 증가를 확인할 수 있었다. 형태학적으로, 광학현미경상 폐장의 무기폐 및 염증세포의 침윤을 관찰할 수 있었다. 이것은 PLA$_2$의 활성화에 따라 생성된 염증성 지질 분자에 의해 초래된 결과라고 생각되어진다. Cerium chloride 세포화학 전자 현미경상 많은 양치 cerrous perhydroxide의 침윤을 관찰할 수 있었다. 반면 정상 폐장에서는 전혀 관찰되어지지 않았다. 결론: 이상의 모든 결과들은 호중구에 의한 oxidative stress에 의한 폐장의 손상과 일치하므로 산소기에 의해 생성된 PLA$_2$가 내인성 oxidative stess에 관여한다고 볼 수 있다.