• Title/Summary/Keyword: Pulmonary alveolar macrophage

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Interferon-$\gamma$가 사람 폐포대식세포의 결핵균 탐식과 활성화에 미치는 영향 (The Effect of IFN-$\gamma$ on the Phagocytosis of Mycobacterium tuberculosis and Activation of Human Pulmonary Alveolar Macrophage)

  • 박재석;김재열;이귀래;유철규;김영환;한성구;심영수
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제45권1호
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    • pp.36-44
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    • 1998
  • 연구배경: IFN-$\gamma$는 단핵식세포를 활성화시키며 여러 종류의 세포내 세균에 대한 숙주의 방어기전에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져있다. 그러나 사람에 있어서 IFN-$\gamma$의 항 결핵 효과와 작용기전에 대해서는 거의 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 결핵의 발병기전에서 IFN-$\gamma$의 역할을 알아보기 위해 폐포대식세포의 결핵균 탐식과 TNF-$\alpha$ 생산에 IFN-$\gamma$가 미치는 영향을 알아보았다. 방 법: 활동성 폐질환이 없는 8명의 사람에게서 얻은 기관지 폐포세척액에서 폐포대식세포를 표면흡착법으로 분리하여 결핵균과 같이 배양하면서 ($1{\times}10^6$ cells/ml, $3{\times}10^7$ bacteria/ml) 배양액에 IFN-$\gamma$(300U/ml), LPS(0.5ug/ml), 자가혈청(10%)을 첨가하여 2시간 배양 후 항산성 염색(modified Kynion method)을 하여 결핵균을 탐식한 폐포대식세포를 관찰하였다. 그리고 폐포대식세포배양액에 IFN-$\gamma$(300U/ml), MTB($1{\times}106bacteria/ml$) and LPS(0.5ug/ml)를 각각 첨가하여 24시간 배양 후 상층액에서 TNF-$\alpha$의 농도를 ELISA method로 측정하였다. 그리고 IFN-$\gamma$(300U/ml), LPS(0.5ug/ml)로 24시간 자극한 폐포대식세포의 결핵균 탐식율도 관찰하였다. 결 과: IFN-$\gamma$는 폐포대식세포의 결핵균 탐식율을 증가시키지 않았으며(percentage of PAM-phagocytosed MTB: control: $22.1{\pm}4.9$, IFN-$\gamma$: $20.3{\pm}5.3$), 폐포대식세포를 24시간 자극하였을 때 폐포대식세포의 TNF-$\alpha$의 생산을 증가시키지 않았다 (control: $21{\pm}38pg/ml$, IFN-$\gamma$: $87{\pm}106pg/ml$). 그리고 IFN-$\gamma$로 24 시간 전처치한 폐포대식세포의 결핵균 탐식율 또한 증가하지 않았다(control: $24.5{\pm}9.5$, IFN-$\gamma$: $23.4{\pm}10.1$). 결 론: IFN-$\gamma$는 폐포대식세포의 결핵균 탐식과 TNF-$\alpha$ 생산에 영향을 미치지 않는다.

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The Macrophage-Specific Transcription Factor Can Be Modified Posttranslationally by Ubiquitination in the Lipopolysaccharide-Treated Macrophages

  • Jung, Jae-Woo;Choi, Jae-Chol;Kim, Jae-Yeol;Park, In-Won;Choi, Byoung-Whui;Shin, Jong-Wook;Christman, John William
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제70권2호
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    • pp.113-124
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    • 2011
  • Background: Macrophages are one of the most important inflammatory cells in innate immunity. PU.1 is a macrophage-specific transcription factor. Ubiquitins are the ultimate regulator of eukaryotic transcription. The ubiquitination process for PU.1 is unknown. This study investigated the lipopolysaccharide (LPS)-induced activation of PU.1 and its relation to ubiquitins in the macrophages. Methods: Raw264.7 cells, the primary cultured alveolar, pulmonary, and bone marrow derived macrophages were used. The Raw264.7 cells were treated with MG-132, $NH_4Cl$, lactacytin and LPS. Nitric oxide and prostaglandin D2 and E2 were measured. Immunoprecipitation and Western blots were used to check ubiquitination of PU.1. Results: The PU.1 ubiquitination increased after LPS ($1{\mu}g$/mL) treatment for 4 hours on Raw264.7 cells. The ubiquitination of PU.1 by LPS was increased by MG-132 or $NH_4Cl$ pretreatment. Two hours of LPS treatment on macrophages, PU.1 activation was not induced nor increased with the inhibition of proteasomes and/or lysosomes. The ubiquitination of PU.1 was increased in LPS-treated Raw264.7 cells at 12- and at 24 hours. LPS-treated cells increased nitric oxide production, which was diminished by MG-132 or $NH_4Cl$. LPS increased the production of $PGE_2$ in the alveolar and peritoneal macrophages of wild type mice; however, $PGE_2$ was blocked or diminished in Rac2 null mice. Pretreatment of lactacystin increased $PGE_2$, however it decreased the $PGD_2$ level in the macrophages derived from the bone marrow of B57/BL6 mice. Conclusion: LPS treatment in the macrophages ubiquitinates PU.1. Ubiquitination of PU.1 may be involved in synthesis of nitric oxide and prostaglandins.

Middle East Respiratory Syndrome-Coronavirus Infection into Established hDPP4-Transgenic Mice Accelerates Lung Damage Via Activation of the Pro-Inflammatory Response and Pulmonary Fibrosis

  • Kim, Ju;Yang, Ye Lin;Jeong, Yongsu;Jang, Yong-Suk
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제30권3호
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    • pp.427-438
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    • 2020
  • Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) infects the lower respiratory airway of humans, leading to severe acute respiratory failure. Unlike human dipeptidyl peptidase 4 (hDPP4), a receptor for MERS-CoV, mouse DPP4 (mDPP4) failed to support MERS-CoV infection. Consequently, diverse transgenic mouse models expressing hDPP4 have been developed using diverse methods, although some models show no mortality and/or only transient and mild-to-moderate clinical signs following MERS-CoV infection. Additionally, overexpressed hDPP4 is associated with neurological complications and breeding difficulties in some transgenic mice, resulting in impeding further studies. Here, we generated stable hDPP4-transgenic mice that were sufficiently susceptible to MERS-CoV infection. The transgenic mice showed weight loss, decreased pulmonary function, and increased mortality with minimal perturbation of overexpressed hDPP4 after MERS-CoV infection. In addition, we observed histopathological signs indicative of progressive pulmonary fibrosis, including thickened alveolar septa, infiltration of inflammatory monocytes, and macrophage polarization as well as elevated expression of profibrotic molecules and acute inflammatory response in the lung of MERS-CoV-infected hDPP4-transgenic mice. Collectively, we suggest that this hDPP4-transgenic mouse is useful in understanding the pathogenesis of MERS-CoV infection and for antiviral research and vaccine development against the virus.

폐유육종증의 활동성 지표로서 IL-12의 효용성에 관한 연구 (The Value of Interleukin-12 as an Activity Marker of Pulmonary Sarcoidosis)

  • 김태형;전용감;심태선;임채만;이상도;고윤석;김우성;김원동;김동순
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제46권2호
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    • pp.215-228
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    • 1999
  • 배 경: 유육종증은 원인 모르게 비건락성 상피성 육아종이 전신에 발생하는 질환으로서 그 경과가 매우 다양하여 많은 환자들은 자연적으로 치유되기도 하나 일부 환자들은 계속 진행하여 호흡부전으로 사망하기도 하며 이러한 다른 결과가 초래되는 기전이나, 그 결과를 예측하는 지표는 아직 알려진 것이 없다. 유육종증은 병변내에서는 CD4+ T 임파구가 수적으로 증가할 뿐 아니라 그 작용이 과다하게 증가하며 이러한 병변내에서의 CD4+ T 임파구의 과다한 작용은 정확한 원인은 아직도 모르지만 이들이 oligoclonality를 가진 것으로 미루어 어떤 항원의 지속적인 자극에 기인할 것으로 추측하고 있다. 근래에 CD4+ T 임파구가 주로 IL-2 및 IFN-$\gamma$을 분비하고 지연성 과민 반응에 기여하는 Th1 세포와 IL-4, IL-5, IL-10을 분비하여 알레르기 반응에 관여하는 Th2 세포의 두 종류가 있다는 것이 밝혀졌고, 유육종증 병변 내 CD4+ T 임파구는 IL-2 및 IFN-$\gamma$를 분비하는 Th1 세포가 주인것으로 생각되고 있다. 또한 최근 미분화 T 세포들을 Th1 세포쪽으로 분화를 유도하는 데에 IL-12가 중요한 역할을 한다는 것이 알려졌으며, Mmoller등은 폐유유종증 환자에서 기관지폐포세척액(Bronchoalveolar lavage fluid : BALF) 내 IL-12가 증가한 것을 관찰하였다. 그러므로 폐유육종증의 병변의 계속적인 진행, 또는 자연치유 여부의 결정에 IL-12가 관여할 것을 추측할 수 있다. 이에 저자들은 IL-12가 유육종증의 활동성 지표로 사용될 수 있는지를 알아보기 위하여 본 연구를 시행하였다. 대 상: 조직학적으로 확진된 폐유육종증 환자 26명(남자: 10명, 여자: 16명, 연령: $38.7{\pm}10.6$세)과 정상 대조군 11명을 대상으로 진단 시 얻은 BALF 내 IL-12양과 BALF내 폐포대식세포 (Alveolar macrophage : AM)를 24 시간 배양 시 배양액 내로 분비되는 IL-12양을 ELISA 방법으로 측정 비교하였다. 폐유육종증 환자들중 12명이 임상적으로 비활동성이었고, 14명은 활동성이었다. 결 과: 폐유육종증 환자들의 BALF내 총세포수, AM 총수, 임파구백분율 및 총수, CD4/CD8 비가 대조군에 비해 유의하게 증가하였으나, 활동성 및 비활동성 환자군 사이에 유의한 차이는 없었다. BALF내 IL-12 농도는 폐유육종종 환자에서 $49.3{\pm}9.2$ pg/ml로 정상대조군의 $2.5{\pm}0.4$ pg/ml 보다 유의하게 (p<0.001) 높았고, 활동성 유육종증에서는 $70.3{\pm}14.8$ pg/ml로 비활동성 환자들의 $24.8{\pm}3.1$ pg/ml 보다 유의하게 높았다(p=0.001). BALF내의 IL-12 농도는 BALF내 AM백분율 (p<0.001), 임파구 백분율 (p<0.001) 및 임파구 총수 (p<0.001)와도 유의한 상관관계를 보였다. 또한 BALF내의 IL-12 농도는 최근에 유육종증의 활동성의 지표로 알려지고 있는 혈청 및 BALF내 sICAM-1 농도(각각 p<0.001, p=0.001), AM의 ICAM-1 발현도와도 (p<0.001) 유의한 상관관계를 보였다. AM에서의 IL-12분비량은 폐유육종증 환자들에서 $206.2{\pm}61.9$ pg/ml로 정상대조군의 $68.3{\pm}43.7$ pg/ml 보다 높았으며 (p<0.008), 활동성 및 비활동성 환자군간 유의한 차이는 없었다. 결 론: 이상의 결과로 BALF 내 IL-12 농도는 폐내 염증 세포의 침윤 정도를 반영하며, 유육종증의 활성도를 예측하는 지표로서 유용할 것으로 사료되었다.

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황금이 LPS로 유발된 급성 폐 손상에 미치는 영향 (Effects of Scutellariae Radix Extracts on LPS-induced Acute Lung Injury)

  • 신호필;김종대;박미연;최해윤
    • 동의생리병리학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.55-64
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    • 2011
  • The object of this study was to observe the effects of Scutellariae Radix (SR) aqueous extracts on lipopolysaccharide (LPS)-induced rat acute lung injury. Five different dosages of SR extracts were orally administered once a day for 28 days before LPS treatments, and then 5 hours after lipopolysaccharide treatment, all rats were sacrificed. 8 groups, each of 16 rats per group were used in the present study. Changes on the body weights, lung weights, pulmonary transcapillary albumin transit, arterial gas parameters (pH, $PaO_2$ and $PaCO_2$) bronchoalveolar lavage fluid (BALF) protein, lactate dehydrogenase (LDH) and proinflammatory cytokines tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$), interleukin-1${\beta}$ (IL-1${\beta}$) contents, total cell numbers, neutrophil and alveolar macrophage ratios, lung malondialdehyde (MDA), myeloperoxidase (MPO), proinflammatory cytokine TNF-${\alpha}$ and IL-1${\beta}$ contents were observed with histopathology of the lung, changes on luminal surface of alveolus (LSA), thickness of alveolar septum, number of polymorphonuclear neutrophils (PMNs). The results were compared with a potent antioxidant ${\alpha}$-lipoic acid, 60 mg/kg, in which the effects on LPS-induced acute lung injury were already confirmed. The results obtained in this study suggest that over 125 mg/kg of SR extracts showed favorable effects on the LPS-induced acute lung injury, and 250 mg/kg of SR extracts resembling acute respiratory distress syndrome mediated by their antioxidant and anti-inflammatory effects and .as similar to ${\alpha}$-lipoic acid in the present study. Therefore, it is expected that SR will be showed favorable effects on the acute respiratory distress syndrome.

계절성으로 재발한 특발성 폐 혈철 침착증 1예 (A case of idiopathic pulmonary hemosiderosis with seasonal recurrence)

  • 곽가영;이나영;이문희;이수영;정승연;강진한;정대철
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제52권2호
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    • pp.256-260
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    • 2009
  • 특발성 폐 혈철 침착증은 반복되는 객혈, 흉부 X-선상 양측성 폐침윤, 철분 결핍성 빈혈을 특징으로 하는 질환으로 주로 소아에서 발생한다. 매우 드문 질환으로 국내에서는 현재까지 6편의 증례가 보고되었다. 유전, 자가면역, 알레르기, 환경, 대사 등과 관련된 병인에 제시되었으나 아직까지 확실히 밝혀지지 않았다. 본 환자는 9세 여아로 2년간 매 봄, 가을에 객혈, 호흡곤란을 주소로 4차례 입원하였다. 청진 시 양폐야에서 나음이 들렸고 흉부 X-선 검사 및 CT에서 양측성 폐포성 침윤이 확인되었으며 혈액 검사에서 철분 결핍성 빈혈이 관찰되었다. Anti-GBM Ab, ANCA, FANA, RF, cow's milk protein에 대한 IgE 등의 항체 검사는 모두 음성이었고 응고 검사, 면역글로불린, 보체는 모두 정상이었다. 세균에 대한 객담과 혈액 배양 및 결핵에 대한 피부반응검사, 객담 도말 및 배양 검사는 모두 음성이었다. 폐생검에서 폐포내 출혈과 혈철소 함유 대식 세포(hemosiderin-laden macrophage) 및 간질의 섬유화 소견을 보여 폐 혈철 침착증을 확진 하였다. 매 악화 시마다 경구용 스테로이드 투여 후 임상 양상이 호전되어 퇴원하였다. 현재 외래에서 유지요법으로 스테로이드 복용 중이며 17개월간 재발 없는 상태이다. 저자들은 이전에 국내에서 보고되었던 환자들과는 달리 학동기에 처음 발병하여 매년 봄과 가을에 뚜렷한 원인 없이 재발하는 양상을 보인 특발성 폐 혈철 침착증 1예를 보고하는 바이다.

내독소혈증 유발 급성폐손상에서 폐장내 Proinflammatory Cytokines 발현에 관한 고찰 (The Lung Expression of Proinflammatory Cytokines, TNF-$\alpha$ and Interleukin 6, in Early Periods of Endotoxemia)

  • 문승혁;김용훈;박춘식;이신제
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제45권3호
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    • pp.553-564
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    • 1998
  • 연구배경: LPS에 대한 숙주의 초기반응은 proin-flammatory cytokines의 분비이다. 이러한 "초기 반응" cytokines는 인지세포에서 표적세포 등에 신호를 전달하여 다른 대식세포를 포함한 면역세포, 폐장내 간엽성 세포들을 자극하여 화학주성인자, 성장인자, 유착분자 등의 발현을 증폭시키게 되면서 전염증단계가 정열하게된다. 내독소유발 급성폐손상에서 폐장내 proinflammatory cytokine 기원 세포들은 활성화된 대식세포/단핵구 외에 폐조직으로 유입된 동원 호중구의 역할이 중요하게 인식되고 있으며 이외에도 간엽성 세포들에서도 발현되고 있는 것으로 밝혀지고 있다. 저자들은 실험 백서에서 내독소를 정백내 주입하여 유발시킨 급성폐손상에서 proinflammatory cytokines인 TNF-$\alpha$ 및 IL 6 기원의 주된 세포(들)를 규명해 보고자 하였다. 방 법: 체중 $250{\pm}50g$의 건강체인 웅성 Sparague-Dawley를 정상 대조군(Normal Control Saline Group)과 내독소유발 급성폐손상군으로 분류하였으며 급성폐손상군은 백혈구결핍 내독소군(CPA-ETX Group)과 대조-내독소군(ETX Group)으로 하였다. 실험백서를 phenthotal sodium으로 마취한 후 생리식염수 0.4ml(control) 혹은 동량의 생리식염수에 용해시킨 LPS (055 : B5 E. coli, Sigma Chemical Co., St. Louis, MO), 5mg/kg를 백서 미부정맥으로 주사한 후 각각 0 및 3, 6 시간에 회생시켰다. 백혈구결핍 내독소군은 cyclophophamide, 7mg/kg를 복강내 주입하여 5 일째에 LPS를 같은 방법으로 주입하여 3, 6시간에 각각 희생시켰다. 각군에서 기관지폐포세척술을 전술한 바와 같이 시행하여 총백혈구수, 분획세포수 및 총단백량을 산출하였고 기관지폐포세척 TNF-$\alpha$ 및 IL 6를 생물학적 방법으로 각각 측정하여 비교하였다. 동시에 기관지폐포세척술을 하지 않은 정상대조군 및 대조-내독소군에서 TNF-$\alpha$ 및 IL 6 단백에 대한 면역조직화학염색을 시행하였다. 결 과: 기관지폐포세척 세포 및 단백량 측정 결과 정상대조군에 비해 대조-내독소군에서 기관지폐포세척 총백혈구수는 3, 6 시간째에 각각 유의한 증가를 보였으나 (p<0.01), 백혈구결핍 내독소군과는 차이가 없었다. 대조-내독소군은 정상대조군에 비해 기관지폐포세척단핵구 및 호중구수가 3, 6 시간째에 각각 유의하게 증가하였으며 (p<0.05) 특히 호중구 분획율의 유의한 증가를 동반하였다(p<0.05). 백혈구결핍 내독소군은 정상대조군에 비해 3, 6시간째에 각각 기관지폐포세척 호중구수 및 호중구분획율의 유의한 감소를 보였으나 (p<0.05) 기관지폐포세척 단핵구수 및 단핵구 분획율에서는 양군간에 차이가 없었다. 기관지폐포세척 총단백량은 내독소군에서 3, 6시간째에 각각 정상대조군에 비해 유의한 증가를 보였으며(p<0.05) 내독소군간에는 6시간째에 대조-내독소군에서 백혈구결핍 내독소군에 비해 유의하게 높았다(p<0.05). 기관지폐포세척 TNF-$\alpha$ 및 IL-6의 농도는 정상대조군에서 각각 $0.06{\pm}0.06$ U/ml(n=5) 및 $0.45{\pm}0.23$ U/ml(n=5)이었다. 내독소군에서 TNF-$\alpha$와 IL-6는 정상대조군에 비해 유의하게 상승되었으며 (p<0.05), 백혈구결핍 내독소군과 대조-내독소군간에 차이는 없었다. 면역조직화학염색결과 내독소 정맥 주입 3시간 및 6시간후의 폐조직에서 TNF-$\alpha$ 및 IL-6 단백이 폐포대식세포와 간질대식세포들에서 강하게 염색되는 소견을 관찰할 수 있었다. 결 론: 내독소혈증 유발 급성 폐손상의 초기 손상에 중요한 역할을 하는 proinflammatory cytokine의 주된 기원세포는 활성화된 폐포대식세포/단핵구세포들일 것으로 사료되며 이들 세포가 내독소혈증 유발 급성폐손상 발생에 주도적인 역할을 할 것으로 사료되었다.

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유리규산에 의한 폐장내 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$, TGF-$\beta$의 발현 (Silica induced Expression of IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\beta$, TGF-$\alpha$, in the Experimental Murine Lung Fibrosis)

  • 기신영;박성우;이명란;김은영;어수택;김용훈;박춘식;이희발
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제45권4호
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    • pp.835-845
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    • 1998
  • 연구배경: 유리규산(silica)이 폐장내로 흡입되면 폐장내 염증세포의 축적이 발생하고 폐실질과 간질에 섬유화가 발생한다. Silica가 폐장내로 흡입되면 대삭세포에 탐식되어 염증매개물을 분비한다. 대식세포에서 염증반응에 중요하게 관여히는 cytokines은 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$ 등이 있으며 후기 섬유화에 관계하는 TGF-$\beta$ 등이 분비되어 폐섬유화의 진행과 유지에 중요한 역할을 한다. 그러나 silica에 의한 폐섬유화 과정에서 각 cytokine의 역할과 분비부위 시간에 따른 변화에 대해서는 아직 확실히 규명된 바 없다. 방 법: silica 투여시 폐섬유화증이 잘 유발되어지는 C57BL/6J(ref) mouse의 폐장내로 silica를 투여 후 1 일, 2 일, 7 일, 2 주, 4주, 8주, 12주째마다 폐장을 적출하여 시간에 따른 폐조직의 변화와 면역화학조직염색법을 이용하여 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$, TGF-$\beta$ 단백 발현의 변화와 분비부위를 관찰하였다. 결 과: Silica군에서는 2주부터 육안적 소견의 변화가 관찰되었으며 8주째 변화가 가장 심하였고 초기에 염증세포의 침윤이 기관지와 세기관지 주위로 시작되어 8 주째는 기관지 주위의 심한 염증세포 침윤과 섬유화 결절에 의해서 기관지가 완전히 폐쇄되는 소견을 보였다. IL-6 의 발현은 혈관에서는 변화없이 지속적으로 발현되었고 시간 경과에 따라 기도상피세포와 혈판내피세포에서 IL-6 발현이 관찰되어 IL-6의 형성은 혈관에서 기도내로 이동하는 염증세포에 의해 과형성됨을 알 수 있었다. IL-1는 정상군의 혈관내피세포에서 1도 정도의 경한 발현이 있은 후 큰 변화없이 12주까지 지속적으로 발현되었다. TNF-$\alpha$는 기도상피세포에서 발현이 점차 증가하였고 2주째 기관지 주위에 염증세포의 침윤이 심해지면서 형성된 결절에서 강한 발현이 나타난 후 8주까지 지속되었다. TGF-$\beta$는 기관지 주위에서 초기에 발현을 관찰할 수 없었으나 염증 세포의 침윤이 심해지는 2 주째부터 강한 발현이 나타난 후 12주까지 지속적으로 높은 발현을 나타내었다. 결 론: Silica를 폐장내 투여시 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$가 조기에 분비되어 모두 폐섬유화의 염증반응에 관여하고 TGF-$\beta$는 후기의 폐섬유화에 유지에 관여할 것으로 추정되며 silica에 의한 폐섬유화의 조절방법으로는 TNF-$\alpha$의 형성조절이 좋은 방법이 될 수 있을 것으로 사료된다.

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폐포대식세포에서 내독소 자극에 의한 Superoxide Dismutase 유전자발현의 조절 기전 (Superoxide Dismutase Gene Expression Induced by Lipopolysaccharide in Alveolar Macrophage of Rat)

  • 박계영;유철규;김영환;한성구;심영수;현인규
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제42권4호
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    • pp.522-534
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    • 1995
  • 연구배경: 내독소에 의한 급성 폐손상의 발병기전에서 산소기가 중요한 역할을 한다는 사실은 잘 알려져 있다. 세포내에는 이러한 산소기에 의한 세포의 손상을 방지하는 정상 방어기전으로 여러 항산화효소가 존재하는데, 이중 SOD는 세포대사과정이나 외부 자극에 의해 생성된 superoxide로부터 세포의 손상을 방지하는 역할을 한다. 세포내 SOD는 주로 이중체의 구조로 세포질에 존재하는 CuZnSOD와 사중체의 구조로 미토콘드리아에 존재하는 MnSOD의 두 종류가 알려져 있으나, 폐포대식세포에서의 SOD mRNA 발현 및 그 조절기전에 대해서는 확실히 규명되어 있지 않다. 본 연구의 목적은 백서의 폐포대식세포에서 내독소 자극에 의한 MnSOD와 CuZnSOD mRNA 발현양상을 관찰하고 내독소 자극시 니타나는 SOD mRNA 발현의 조절기전을 규명하는데 있다. 방법: 백서의 기관지폐포세척액에서 얻은 세포를 plastic plate에 부착시켜 폐포대식세포를 분리한 후 내독소를 자극하여 내독소 용량($0.01{\mu}g/ml{\sim}10{\mu}g/ml$)과 자극시간(0, 2, 4, 8, 24 hrs)에 따른 MnSOD와 CuZnSOD MnSOD 발현양상을 Northern blot analysis를 시행하여 관찰하였다. 다음 단계로 MsSOD와 CuZnSOD mRNA 발현의 조절기전을 밝히고자 폐포대식세포를 각각 AD($5{\mu}g/ml$) 또는 CHX($5{\mu}g/ml$)로 전처치한 후 내독소로 자극하여 MnSOD와 CuZnSOD mRNA의 발현양상을 관찰하였다. 한편 내독소 투여가 SOD mRNA의 안정성을 변화시키는지 여부를 평가하기 위해 폐포대식세포를 대조군과 투여군으로 나누어 SOD mRNA의 분해속도를 비교하였다. 총 세포내 RNA는 guanidinium thiocyanate/phenol/chloroform법을 이용하여 추출하였고, Northern blot analysis는 $^{32}P$로 표지된 백서의 MnSOD와 CuZnSOD cDNAs를 이용하여 시행하였다. 결과: 백서의 폐포대식세포에서 MnSOD mRNA의 발현은 내독소 투여량의 증가세 따라 증가되었고 내독소를 투여하고 8시간후에 정점을 이루었으나, CuZnSOD mRNA의 발현은 내독소의 용량 및 투여후 반응시간에 따라 변화하지 않았다. 내독소 투여후 MnSOD mRNA의 발현증가는 AD 또는 CHX 각각의 전처치에 의해 모두 억제되었다. MnSOD mRNA의 안정성은 내독소 투여에 의해 변화하지 않았다. 결론: 이상의 결과로 백서의 폐포대식세포는 내독소 자극에 반응하여 SOD를 생성하는 중요세포이고, 내독소에 의한 MnSOD mRNA의 발현은 전사단계에서 조정되며 mRNA의 안정성을 변화시키지 않고 새로운 단백의 합성이 필요한 것으로 사료된다.

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Curcumin Attenuates Radiation-Induced Inflammation and Fibrosis in Rat Lungs

  • Cho, Yu Ji;Yi, Chin Ok;Jeon, Byeong Tak;Jeong, Yi Yeong;Kang, Gi Mun;Lee, Jung Eun;Roh, Gu Seob;Lee, Jong Deog
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제17권4호
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    • pp.267-274
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    • 2013
  • A beneficial radioprotective agent has been used to treat the radiation-induced lung injury. This study was performed to investigate whether curcumin, which is known to have anti-inflammatory and antioxidant properties, could ameliorate radiation-induced pulmonary inflammation and fibrosis in irradiated lungs. Rats were given daily doses of intragastric curcumin (200 mg/kg) prior to a single irradiation and for 8 weeks after radiation. Histopathologic findings demonstrated that macrophage accumulation, interstitial edema, alveolar septal thickness, perivascular fibrosis, and collapse in radiation-treated lungs were inhibited by curcumin administration. Radiation-induced transforming growth factor-${\beta}1$ (TGF-${\beta}1$), connective tissue growth factor (CTGF) expression, and collagen accumulation were also inhibited by curcumin. Moreover, western blot analysis revealed that curcumin lowered radiation-induced increases of tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$), TNF receptor 1 (TNFR1), and cyclooxygenase-2 (COX-2). Curcumin also inhibited the nuclear translocation of nuclear factor-${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$) p65 in radiation-treated lungs. These results indicate that long-term curcumin administration may reduce lung inflammation and fibrosis caused by radiation treatment.