• The Korean Journal of Physiology
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• 제29권2호
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• pp.251-257
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• 1995

The objective of the present study was to test the effect of platelet-activating factor (PAF) on rat alveolar macrophages. PAF alone did not stimulate superoxide secretion from alveolar macrophages. However, PAF $(10^{-5}\;M)$ significantly enhanced phagocytic activator zymosan-induced superoxide secretion from alveolar macrophages. This enhancement of PAF plus zymosan was 30% above the sum of the separate effects of PAF and zymosan. Similarly, PAF $1.3{\times}(10^{-5}\;M)$ was not a direct stimulant of alveolar macrophages, as it had no stimulatory effect on chemiluminescence generation, but potentiated zymosan-induced activation of chemiluminescence, i.e., 162% above the separate effects of each stimulant. PAF $10^{-16}{\pm}10^{-6}\;M$ also failed to stimulate IL-1 production from alveolar macrophages. In contrast, when both PAF $10^{-10}\;M$ and lipopolysaccharide(LPS) $(1 {\mu}g/ml)$ were added together at the initiation of the culture, IL-1 production was significantly increased indicating the potentiative effects of PAF on IL-1 production by alveolar macrophages. Collectively, these data suggest that PAF alone does not activate the release of bioactive products from alveolar macrophages. However, PAF appears to act as a priming mediator that potentiates stimuli-induced macrophage activity. These novel actions of PAF prove its role as a potent mediator of inflammatory and immune responses in the lung.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제41권5호
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• pp.513-520
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• 1994

연구배경: 규폐증은 유리규산분진을 흡입하여 폐의 섬유화를 일으키는 질환이다. 최근 규폐증의 섬유화 기전에 대한 연구에서는 유리규산 입자에 의해 자극된 대식세포에서 생산되는 monokine들과 아라킨돈산의 대사산물들의 역할에 대한 연구가 활발히 이루어 지고 있다. 일반적으로 활성화된 대식세포는 세포막으로부터 아라키돈산과 그 대사산물의 분비가 증가한다고 알려져 있으나 아직 유리규산에 의한 대식세포의 활성화와 그에 따른 아라키돈산 대사산물의 생성에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 이에 저자들은 유리규산이 직접적으로 대식세포를 활성화시켜 $PGE_2$의 증가를 유발하는지를 알아보기 위하여 유리규산의 직접적인 자극에 의한 대식 세포의 $H_2O_2$와 $PGE_2$의 생성을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 방법: 시험관내에서 정상 흰쥐에서 분리한 폐포대식세포에 유리규산을 농도별로 가하여 대식세포에서 생성된 $H_2O_2$를 측정함으로써 대식세포의 활성도를 관찰하였고 그 배양액의 상청액에서 $PGE_2$의 생성을 방사선 면역 측정을 통하여 확인하였다. 또 체중 200 gm 흰쥐의 기도내에 유리규산 50 mg을 생리식염수 1ml에 섞어서 주입하고 60일후에 적출한 폐를 조직검사하여 규폐결절 형성을 확인하였고 그 규폐결절을 갖는 흰 쥐에서 분리한 폐포대식세포의 $H_2O_2$와 $PGE_2$의 생성을 같은 방법으로 측정하였다. 결 과: 1) 실험적 규폐증: 유리규산을 흰쥐의 기도내에 주입하고 60일 후에 양쪽 폐를 적출한 결과 육안적으로 평균지름 0.3 cm의 흰반점(macule)의 병변을 주로 우측폐 상엽에서 확인할 수 있었으며 조직학적적 검사를 시행한 결과 대부분의 조직절편에서 규폐결절이 형성됨을 확인할 수 있었다. 규폐결절은 대부분 대식세포와 섬유모세포들로 구성되어 있었으며 섬유화가 진행되어있었다(Fig. 1A). 편광현미경 관찰하에서는 유리규산입자가 규폐결절내에 고루퍼져 있음을 확인할 수 있었다(Fig. 1B). 2) 유리규산으로 자극한 폐포대식세포의 $H_2O_2$와 Prostaglandin $E_2$ 생성: 시험관내에서 유리규산 0, 100, 200, $400\;{\mu}g/ml$ 농도로 자극한 폐포대식세포에서 생성된 $H_2O_2$의 양은 각각 12.5, 25.3, 49.1, 70.6 nM/mg protein으로 유리규산 농도에 대하여 용량의존성으로 증가하였으며 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05, Fig. 2A). 또 위와같이 유리규산을 0, 100, 200, $400\;{\mu}g/ml$ 농도로 자극한 폐포대식세포의 배양액에서 측정한 $PGE_2$의 양은 각각 6.01, 8.96, 9.58, 10.16 ng/ml로 유리규산농도에 대하여 용량의존성으로 증가하는 경향을 보였으나 유리규산농도간의 차이는 통계학적으로 유의하지 않았다(Fig. 2B). 규폐결절을 가진 흰쥐의 폐포대식세포에서 생성된 $H_2O_2$와 $PGE_2$의 양은 52.5 nM/mg protein, 15.1 nM/mg protein으로 대조군의 12.5 nM/mg protein, 6.01 ng/ml에 비하여 유의한 증가를 보였다(p<0.05, Fig. 3). 결론: 위와같은 결과로 저자들은 폐포 대식 세포가 유리규산에 의하여 직접적으로 자극되어 활성화되면서 $PGE_2$ 및 $H_2O_2$를 증가시킨다는 사실을 확인할 수 있었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제48권4호
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• pp.478-486
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• 2000

연구배경 : 급성폐손상에서 폐포대식세포는 초기에 일어나는 염증반응 뿐 아니라, 후기의 복구 및 섬유화 과정에 관여하는 중요한 세포로 형태, 기능면에서 특성이 다른 여러 세포군으로 구성되어져 있는 것으로 알려져 있다. 95% 이상의 고농도산소로 폐손상을 일으킨 쥐를 12시간군, 24시간군, 48시간군으로 나누어서 고농도 산소 투여시기에 따른 폐포대식세포의 숫적인 변화 및 아형군의 분포변화를 관찰하고, 이들 아형군세포의 형태학적인 차이를 통해서 고농도 산소에 의한 폐손상시에 관련되는 특정 아형세포군이 있는지를 알아보고 이러한 분포의 차이와 조직병리적인 변화를 비교 관찰하였다. 방 법 : Sprague-Dawley계 흰쥐를 대상으로 고농도 산소 투여 후 12시간, 24시간, 48시간 경과시의 폐포대식세포를 추출하여 아형세포군의 분포 및 형태 변화와 조직의 변화를 비교 관찰하였다. 결 과 : 1) 총 폐포대식세포는 정상군 $171.6{\pm}24.1({\times}10^5)$, 12시간군 $194.8{\pm}17.9$, 24시간군 $207.6{\pm}27.1$, 48시간군 $200.0{\pm}77.8$개로 초기 장시간까지는 증가하나 이후에는 유의한 차이를 보이지 않았다. 2) 광학현미경 관찰로 측정한 폐포간질의 두께는 정상군 $0.7{\pm}0.2{\mu}m$, 12시간군 $1.5{\pm}0.4{\mu}m$, 24시간군 $2.3{\pm}0.4{\mu}m$, 48시간군 $2.5{\pm}0.4{\mu}m$로 24시간까지는 시간에 따라서 증가하나 24시간 이후로 유의한 차이는 없었다. 3) 폐포대식세포 분포의 시간 경과에 따른 변화는 fraction 1과 fraction 2는 의미 있게 증가되었으며 fraction 3는 의미 있게 감소하였다. fraction 4는 감소되어지는 양상을 보이나 통계적인 의의는 없었다. 4) 고밀도군에서 주로 관찰되는 세포는 세포 및 핵의 모양이 불규칙적이며 크기가 작고 한쪽으로 치우쳐 있으며, pseudopod, electron dense inclusion의 수가 현저히 많이 관찰됐다. 반면 저밀도군에서 주로 관찰되는 세포는 크기가 크고 세포 및 핵이 둥근형태를 보였다. heterogenous, empty inclusion이 보다 많이 관찰되었고 전반적인 inclusion의 수도 증가했다. 결 론 : 이상의 결과로 고농도산소에 의한 폐손상에서 특정한 폐포대식세포아형군이 폐손상에 중요한 역할을 할 것으로 보여지며 추후 이들 세포군이 증가한 이유 및 기전과 이들 세포군의 기능 및 표현형등에 관한 연구가 계속되어야 할 것이다.

• Toxicological Research
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• 제17권4호
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• pp.255-265
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• 2001

Epidemiologic studies have demonstrated an association between short-term exposure to particulate air pollutants and increased mortality. However the biological mechanism underlying these associations have not been fully established and also the chemical and physical characteristics of the pollutant particles are not well understood. The metal constituents of air pollutant particles and their bioavailability are considered to Play an important role as possible mediators of Particle-induced airway injury and inflammation. Sprague-Dawley rat alveolar macrophage cells (NR8383) were exposed to airborne and acid-leached particulate matter (PM). Titanium oxide and nickel subsulfide were used as negative and positive controls. Particle-induced reactive oxygen species formation in cells was detected using the fluorescent probe 2',7'-dichlorofluorescin diacetate. Expression of TNF-$\alpha$ and IL-6 were measured by enzyme-linked immunosorbent assay, and PM-induced DNA double-strand breaks were determined with $\lambda$DNA/Hind III marker. Metals associated with air pollutant particles mediated intracellular oxidant production in alveolar macrophages, and the cytotoxicity and proinflammatory cytokine production induced by PM were associated with oxidative stress. The oxidants produced by air pollutant particles also are likely to induce DNA double-strand breaks. Our findings in alveolar macrophage cells exposed to PM and acid-leached PM support the hypothesis that metal components in urban air pollutants and their bioavailabilities might play an Important role in the induction of the adverse health effects.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제18권4호
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• pp.262-266
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• 1995

Bacterial lipopolysaccharide (LPS) is one of the most potent inducers of various cytokines nad other proinflammatory mediators in macrophages. Although pathophysiological consequences of LPS-induced responses are well established, the mechanisms through which LPS-generated singals are transduced remain unclear. In the present study, we attempted to determine early intracellular events after LPS binding which transduced the signal for the induction of arachidonic acid metabolism in rat alveolar macrophages. While H-7, a protein kinase C(PKC) inhibitor, did not affect LPS-stimulated prostaglandin synthesis, staurosporine enhanced archidonic acid etabolism in macropahages treated with LPS. Phorbol-12-myristate-13 acetate snesitive to LPS compare with control group. PMA and H-7 did not alter the effect of flucose. Pertussis toxin did not show nay effect, thus pertussis toxin snesitive G-protein pathway appears not to play a role in this experimental system. Genistein and tyrphostin 25, protein tyrosine kinase 9PTK) inhibitors, markedly inhibited prostaglandin synthesis in macrophages nal transduction events leading to icnreased macrophage arachidonic acid metabolism.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제8권4호
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• pp.181-188
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• 1993

It is well known that bacterial lipopolysaccharide (LPS) stimulates the prostaglandin (PG) synthesis in various experimental system, but the mechanism and the detailed nature of its action are yet to be understood. Thus, this study was designed to characterize LPS induced PG synthesis in rat alveolar macrophage. Although results were not so much prominent, LPS stimulated PGE2 synthesis in macrophage with short term exposure, and this was thought to be mainly due to the activation of phopholipase A2+ But there was a burst in the PG synthesis 6 hours after the LPS treatment and this was accompanied with the increase of cyclooxygenase activity. This effect was not mediated by tumor necrosis factor (TNF) or platelet activating factor (PAF), and the existence of serum was prerequisite for its action. Growth factors such as epidermal growth factor (EGF) and platelet derived growth factor (PDGF) themselves did not stimulate PG synthesis and the showed stimulatory activities to some extent. Normal rat serum was more effective for the elicitation of the LPS action than growth factors. Thus, considering the amounts of growth fafctors contained in normal serum, it was suggested that another factors like LPS binding protein (LBP) might be involved in the serum effect on LPS action. Conclusively. it was thought that LPS could stimulate PG synthesis through interaction with serum factors such as EGF, PDGF and/or LBP.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제40권3호
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• pp.223-235
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• 1993

연구배경 : 대식세포 및 호중구에서 생산되는 superoxide는 외부에서 침입한 병원균을 죽이는 유익한 면이 있는 반면 자체 폐조직에 손상을 주어 폐손상을 일으키기도 한다. 임상에서 중요한 내독소에 의한 성인성호흡장애증후군등의 폐손상시 superoxide 등의 산소유리기가 중요역할을 하는 것으로 알려져 있으며 superoxide의 생산에는 칼슘이 중요한 조절기능을 담당한다. 내독소에 의한 급성폐손상의 경우 실험적으로 verapamil을 투여시 폐부종등의 증상이 완화되는 것이 알려져 있어 칼슘길항제인 verapamil의 산소유리기의 생산에 마치는 영향에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 그러나 지금까지 폐포대식세포에서 superoxide의 생산에 대한 내독소와 verapamil의 영향을 같이 관찰한 실험은 없었다. 방법 : 본 실험에서는 백서의 폐포대식세포에서 protein kinase C를 직접 자극하는 phorbol myristate acetate 자극에 의한 superoxide의 생산을 측정하고 내독소 및 verapamil이 superoxide의 생산에 미치는 영향을 관찰하고 내독소와 verapamil을 동시에 투여하여 내독소에 의해 대식세포가 활성화되어 superoxide의 생산이 증가하는 priming 효과에 verapamil이 어떠한 영향을 미치는 가를 관찰하였다. 결과 : 폐포대식세포를 PMA로 자극시 기저상태에 비해 3.15배의 superoxide가 생산되었으며 이는 세포외 칼슘의 유무와 전혀 무관하였다. 그리고 내독소 (E. coli 055-B5)로 1시간 전처치후 PMA로 자극시 superoxide의 생산은 0.1 ug/ml 에서 최대로 43% 증가하였다. 또한 verapamil은 대식세포에서 PMA 자극에 의한 superoxide의 생산을 억제하였으며 세포외 칼슘이 없는 상태에서도 억제효과는 나타나 verapamil의 억제효과가 칼슘의 세포내 이동을 차단하는 기전에 의한 것이 아님을 관찰하였다. 내독소에 의한 대식세포에서의 superoxide의 생산의 증가는 verapamil이 없는 경우 30%의 증가에서 verapamil을 같이 투여한 경우 13%의 증가로 유의하게 감소하였다. 이는 내독소에 의한 대식세포의 priming에 칼슘이 영향을 미친다는 간접증거가 된다고 사료된다. 결론 : 이상의 결과로 verapamil은 PMA 자극에 의한 대식세포의 superoxide의 생산을 억제하며 폐포대식세포에 대한 내독소의 priming 효과도 억제하여 이는 내독소에 의한 폐손상시 verapamil의 효과의 한 기전이 되리라 사료된다.

• Toxicological Research
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• 제9권2호
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• pp.241-251
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• 1993

Present studies were carried out in order to estabilish the bronchoalveolar lavage method and to examine the response of bleomycin and peplomycin on the total cell number and the subpoulations of bronchoalveolar lavage fluid. A total of 24 male F344 rats, weighing 300-350 mg, were divided into 3 groups. Animals recelved either belomycin (BLM` 0.75 mg/0.2 ml/rat), peplomycin (PLM` 0.25mg/0.2ml/rat) for groups 2 and 3 or an equal volume of sterile saline lacking drugs for controls (group 1).

• 대한상한금궤의학회지
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• 제13권1호
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• pp.21-44
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• 2021

Objective : This study aimed to assess the preventive effect of Bupleuri Radix aqueous extracts (BR) and red koji-fermented BR (fBR) in lipopolysaccharide (LPS)-induced acute lung injury in a rat model. Methods : Rats were administered 30, 60, or 120 mg/kg/day of fBR for 28 days before LPS treatments. All rats were sacrificed 5 h after LPS treatment (500 ㎍/head, intratracheal instillation). Body weights, lung weights, pulmonary transcapillary albumin transit, arterial gas parameters (pH, partial pressure [Pa] of O2, PaCO2), bronchoalveolar lavage fluid (BALF) protein, lactate dehydrogenase (LDH), tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin-1β (IL-1β), total cell numbers, neutrophil/alveolar macrophage ratios, lung malondialdehyde (MDA), and myeloperoxidase (MPO) were measured. In addition, histopathological changes including the luminal surface of alveoli (LSA), thickness of alveolar septum, and number of polymorphonuclear neutrophils (PMNs) were checked. Results : LPS injection led to increases in lung weights, pulmonary transcapillary albumin transit, BALF protein, LDH, TNF-α and IL-1β contents, total cells, neutrophil and alveolar macrophage ratios, lung MDA, MPO, alveolar septum thickness, and PMNs, and decreases in PaCO2 and pH of arterial blood and LSA. However, these LPS-induced acute lung injuries were inhibited by pretreatment of 30, 60, and 120 mg/kg of fBR. The most favorable effects were seen with 30 mg/kg fBR as compared with 60 mg/kg of α-lipoic acid and BR. Conclusions : fBR showed preventive effects on LPS-induced acute lung injury, which resembles acute respiratory distress syndrome. The mechanisms of action were likely via antioxidant and anti-inflammatory means.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제39권6호
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• pp.526-535
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• 1992

연구배경 : 산소반응성 대사물에 의한 결핵균 살해능은 대식세포의 활성화 상태에 의해 좌우되는데 체외에서의 이러한 효과를 priming 이라 한다. priming 효과를 유도하는 물질에는 IFN-$\gamma$와 LPS가 대표적인 물질인데 이들 자체가 superoxide와 같은 산소반응성 물질의 생성을 증가시키지는 않지만 식균작용이나 PMA와 같은 화학적 물질에 반응하여 증강된 산소반응성 물질의 생성을 유도한다. 혈액단구세포와는 달리 폐포대식세포는 일상적인 외부환경에 노출되어 있기 때운에 priming 효과에 대한 논란이 있고 결핵균 세포벽의 각 성분이 대식세포의 활성화에 상반되는 결과를 보인다는 보고들이 있어 본 연구에서는 사람의 폐포대식세포와 혈액단구세포, 그리고 백서의 폐포대식세포에서 IFN-$\gamma$에 의한 priming 효과를 비교 관찰하였고 결핵균증 H37Ra 균증이 폐포대식세포에 노출되었을 때 나타나는 superoxide의 생성능의 변화를 비교하여 보았다. 방법 : 사람과 백서에서 얻은 기관지폐포세척액을 Petri dish에 부착시키고 cold shock 방법으로 부착된 대식세포를 분리하여 24시간 IFN-$\gamma$로 전처치한 후의 priming 효과와 H37Ra 결핵균종을 노출시켰을 시의 superoxide의 생성능을 ferricytochrome reduction 방법으로 측정하여 비교하였다. 결과 : 1) 사람 폐포대식세포에서는 고농도의 IFN-$\gamma$ 전처치로도 priming 효과가 관찰되지 않은 반면 혈액단구세포와 백서 폐포대식세포에서는 priming 효과를 관찰할 수 있었다. 2) 폐포대식세포를 비독력 결핵균종인 H37Ra 생균에 노출시킨 결과 사람과 백서 공히 triggering 효과를 나타내었고 그 분해물에 의한 노출 역시 유사한 결과를 나타내었다. 결론 : 사람의 폐포대식세포는 다른 대식세포와는 달리 일상적인 외부환경에 노출되어 있으으로 priming 효과가 관찰되지 않았으며 비독력 결핵균종인 H37Ra에 의해서는 폐포대식세포의 활성화를 억제하는 효과를 관찰할 수 없었다.