• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제60권4호
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• pp.426-436
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• 2006

연구배경: 본 연구는 교통량이 많은 서울의 한 대로변에서 채취된 복합적인 미세분진이 염증반응이 일어날 때 형성되는 것으로 알려진 NO와 NO를 형성하는 iNOS발현 및 NO에 의하여 생성이 증가되는 nitro-tyrosilated-protein의 발현에 미치는 영향을 알아보고자 SPF 흰쥐와 염증성 흰쥐에서 분리된 폐포대식세포와 그람음성 세균의 세포벽 성분인 LPS에 감작시켜 분석하였다. 방법: SPF 흰쥐와 염증성 흰쥐의 폐포대식세포에서 PM을 농도별로 처리하였을 때와 동일한 농도에서 배양시간을 달리하였을 때 분비되는 NO를 Griess reaction 방법으로 측정하였고, iNOS와 nitrotyrosilated-protein의 발현을 세포면역화학염색법과 western blot 분석법으로 확인하였다. 결과: PM의 단독투여 및 LPS와 PM을 혼합하여 투여하였을 때 NO의 생성 및 iNOS와 nitrotyrosilated-protein의 발현을 확인할 수 있었고, 그 효과는 LPS를 단독투여 하였을 때보다 발현이 증가함을 확인할 수 있었다. 한편, 폐 내 자연적 염증성 증상이 있는 흰쥐에서 분리된 폐 내 대식세포는 PM의 농도 증가에 따라 비례하여 NO의 형성을 증가시켰다. 결론: 본 실험에 사용된 PM은 그 자체만으로도 SPF 흰쥐와 폐렴증상이 있는 흰쥐 BAL cell에서 NO의 생성을 증가시켰고, LPS가 처리된 세포들에 PM을 병용하여 투여하였을 경우에는 NO의 생성과 iNOS와 nitrotyrosilated-protein의 발현이 유의하게 상승되었다.

• 대한기관식도과학회지
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• 제14권2호
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• pp.43-47
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• 2008

Background : Anti-reflux procedures treat gastroesophageal reflux (GER) disease. It is known that gastroesophageal reflux is likelyrelated to the increased incidence of chronic rejection in lung transplantation recipients. Because experimental animal studies areto verify this, we have tried to make an animal model of GER in a rat. Material and Methods : Using the SD rats weighing 250-300 g, we surgically induced gastroesophageal reflux and measured the gastrostomy time under anesthesia. Of three groups, Group I was the control, Group II had lower esophageal and anterior myotomy, and Group III had lower esophageal and anterior myotomy plusdiaphragmatic crural myotomy.The animals were scarified, and lung biopsies and histological examinations were performed 1 week, 2 weeks, 4 weeks, 8 weeks and 3 months after gastroesophageal reflux surgery. Results : Baseline animals (n=5) had no GER after charcoal instillation through a gastrostomy tube in Group I. Charcoal-laden macrophages were observed in GroupsII and III. To determine evidence of GER evidence, charcoal was instillated through the gastrostomy tube in group III. In contrast, Group II demonstrated severe neurophil infiltration in the bronchioles and alveolar walls after procedure. After 12 weeks, we observed the disappearance of neurophil, lymphocyte and histiocyte infiltration, and also occasional focal bronchopneumonia and bronchitis. Group III demonstrated neurophil and basophil infiltration in the bronchioles and alveolar walls which was more severe than that in Group II. Interstitial fibrotic changes were observed in Group III.Conclusion : The purpose of our gastroesophageal reflux model was to find evidence of aspiration. There was more evidence of aspiration in Group II than in either of theother two groups.

• 대한수의학회지
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• 제43권2호
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• pp.171-180
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• 2003

Certain hexavalent chromium compounds when administered via inhalation have the potential to induce lung injury in human and experimental animals. In present study, the inhalation effect of hexavalent chromium on morphological change and weight change of rat organ were investigated. Rats were exposed to hexavalent chromium ($Na_2CrO_4{\cdot}4H_2O$) at concentration of $0.36mg/m^3$ (group 1), $1.8mg/m^3$ (group 2), ascorbic acid and $1.8mg/m^3$ (group 3) and filtered air (group 0, control group) for I week, 2 weeks and 3 weeks. The weight of lung and kidney in group 2 and group 3 significantly higher than in control group at same exposure period. The epithilial cells of bronchiole in group 1, 2, 3 were more flatten than group 0. In the lung, the number of macrophage was significantly increased and morphologically changed macrophages were observed in group 1, 2, 3. The morphological change of the lung did not significant between group 2 and group 3, however, in group 1 was milder than in group 2 and group 3. The severity of morphological change were depend on exposure period in the lung. The morphological changes by hexavalent chromium of the liver and kidney were also observed These results suggest that inhalation of hexavalent chromium effects on not only respiratory organ, but also the liver and the kidney via blood stream.

• Toxicological Research
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• 제24권4호
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• pp.273-280
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• 2008

The single intratracheal instillation (ITI) of bleomycin (BLM) is a widely used method for inducing experimental pulmonary fibrosis in rat model. In the present study, pulmonary function tests (PFTs) of tidal volume ($V_T$), minute volume ($V_M$), and respiratory frequency ($F_R$) have been applied to study their possibility as a tool to monitor the progress of BLM-induced lung injury in rat model. Rats were treated with a single ITI of BLM (2.5 mg/kg) or saline (control). Animals were euthanized at 3, 7, 14, 21, and 28 days post-ITI. Lung toxicity effects were evaluated by inflammatory cell count, lactate dehydrogenase (LDH) activity in the bronchoalveolar lavage fluid (BALF), and light microscopic examination of lung injury. The PFT parameters were measured immediately before the animals were sacrificed. BLM treatment induced significant cellular changes in BALF-increase in number of total cells, neutrophils, and lymphocytes along with sustained increase in number of macrophages compared to the controls at days 3, 7, and 14. BALF LDH level was significantly increased compared to that in the controls up to day 14. On day 3, infiltration of neutrophils was observed in the alveolar spaces. These changes developed into marked peribronchiolar and interstitial infiltration by inflammatory cells, and extensive thickening of the interalveolar septa on day 7. At 14, 21, and 28 days, mild peribronchiolar fibrosis was observed along with inflammatory cell infiltration. The results of PFT show significant consistencies compared to the results of other toxicity tests. These data demonstrate that the most suitable time point for assessing lung fibrosis in this model is 14 days post-ITI of BLM based on the observation of fibrosis at 14, 21, and 28 days. Further, the progress of lung injury can be traced by monitoring the PFT parameters of $F_R$, $V_T$, and $V_M$.

• 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.

• 대한의생명과학회지
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• 제6권2호
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• pp.109-118
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• 2000

본 연구는 전자현미경적인 방법을 이용하여 흰쥐 기관지와 폐조직에 미치는 간접흡연의 영향을 조사하였다. 실험동물은 1일 3회씩 매회 15분간, 4주 동안 비주류 담배연기를 흡입하도록 하였다. 간접흡연 그룹의 폐조직에서는 세포질내에 다수의 용해소체을 함유하고 있는 중성구, 그리고 다양한 크기의 용해소체와 잔사체를 함유하는 대식 세포가 관찰되었다. 또한 폐포격벽은 팽대되었으며 섬유화현상이 나타났다. 기관지상피는 섬모상피세포가 점차 소실되었고, 분비세포 또는 배상세포들은 그 수가 증가하였으며, 섬모가 소실되고 표면적이 확장된 배상세포도 관찰되었다. 본 연구결과 이러한 미세구조의 변화는 간접흡연에 의한 세포상해의 전형적인 결과로 파악된다.

• 대한수의학회지
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• 제31권4호
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• pp.367-379
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• 1991

The purpose of this study was to investigate the effect of antioxidants (vitamin E, selenium, and coenzyme $Q_{10}$) on the bleomycin-induced pulmonary lesions in male rats. Sprague-Dawley male rats were divided into 4 treatment groups ($T_1$, $T_2$, $T_3$, $T_4$) and 4 control groups ($C_1$, $C_1$, $C_3$, $C_4$). The treatment groups of rats weie given a single intratracheal dose of bleomycin (1.5 units/rat) and control groups of rats were given a single intratracheal dose of normal saline (0.15ml/rat). The rats in the $T_1$ group and $C_1$, group were dosed with normal saline (0.5ml/kg/day), the rats in the $T_2$ group and $C_2$ group were dosed with vitamin E (50mg/kg/day), the rats in the $T_3$ group and $C_3$ group were dosed with sodium selenite (3mg/kg/day) and the rats in the $T_4$ gronp and $C_4$ group were dosed with coenzyme $Q_{10}$ (2.5mg/kg/day) intraperitoneally for 7 days or 14 days, respectively. Animals were killed at 7th and 14th day after dosing with bleomycin or saline. The results obtained were as follows: 1. Lung wet weight of treatment groups of rats was increased significantly while body weight gain of them was decreased significantly in comparison with that of control groups of rats (p<0.01). 2. The ratio(%) of lung wet weight to final body weight of treatment groups of rats was increased significantly in comparison with that of control groups of rats (p<0.01). 3. The main histopathological findings of lungs observed in rats at 7th day after dosing with bleomycin were proliferation of the type II alveolar epithelial cells and fibroblasts, increased invading of macrophages into lesions, round cell infiltration and perivascular edema. 4. Lung fibrous tissues were markedly increased in rats observed at 14th day after dosing with bleomycin. 5. Pumonary lesions observed in rats dosed with bleomycin and antioxidants(vitamin E, selenium, coenzyme $Q_{10}$) were not significantly different from those of rats given bleomycin alone.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제39권2호
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• pp.131-140
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• 1992

유리규산과 자연산 석탄분진의 투여량과 관찰기간에 따른 폐조직과 hydroxyproline 량의 변화를 알아보기 위하여 대조군의 흰쥐에는 생리식염수 0.5ml를 기관지내에 주입하였고 실험군에는 생리식염수 0.5ml에 자연산석탄분진과 유리규산분진이 각각 10 mg, 30 mg, 50 mg씩 함유되도록 혼탁액을 만들어 이를 대조군과 같은 방법으로 주입한후 3주째와 20주째에 실험동물을 도살하여 젖은폐의 무게, 폐조직의 hydroxyproline량 그리고 폐의 조직학적 변화를 관찰한 바 아래와 같은 결과를 얻었다. 1) 자연산석탄분진 10 mg과 30 mg 투여군의 3주째를 제외한 모든 실험군의 젖은폐의 무게는 대조군에 비하여 유의하게 증가하였고(p<0.05), 유리규산 분진투여군에서는 20주째에 같은량의 자연산석탄분진을 투여한 군에 비하여 그리고 같은량의 유리규산분진을 투여한 군에서는 3주째에 비하여 20주째 젖은폐의 무게가 현저히 증가하였다(p<0.05). 2) 자연산석탄분진과 유리규산분진을 투여한 실험각군의 hydroxyproline 20주째에 대조군에 비하여, 그리고 동일한 분진의 같은량을 투여한 군에서는 3주째에 비하여 20주째 유의하게 증가하였으며(p<0.05), 유리규산분진 30 mg과 50 mg 투여군은 20주째에 같은량의 자연산석탄분진 투여한 군에 비하여 현저하게 증가하였다(p<0.05). 3) 분진의 투여량과 관찰기간이 같을때는 자연산석탄분진 투여군에 비하여 유리규산분진투여군에서 폐포간질과 폐포강내에 다형핵 백혈구, 섬유아세포, 대식세포가 증가하였고 폐포강내 삼출액이 관찰되었다. 진폐성결절은 3주째에 유리규산분진 30 mg과 50 mg 투여군에서만 관찰된 반면 20주째에는 모든 실험군에서 관찰되었다. 이상의 결과로 폐조직내 hydroxyproline 량의 증가와 진폐성 결절의 형성은 분진을 투여한 초기보다 후기에 현저하였고 자연산석탄분진보다 유리규산분진투여시 조기에 진폐증이 발생됨을 경험하였다.

• 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.

• 한국환경보건학회지
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• 제39권1호
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• pp.48-55
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• 2013

Objective: The use of nanoparticle products is expected to present a potential harmful effect on consumers. Also, the lack of information regarding inhaled nanoparticles may pose a serious problem. In this study, we addressed this issue by studying pulmonary toxicity after nasal instillation of Al-NPs in SD rats. Methods: The animals were exposed to Al-NPs at 1 mg/kg body weight (low dose), 20 mg/kg body weight (medium dose) and 40 mg/kg body weight (high dose). To determine pulmonary toxicity, bronchoalveolar lavage (ts.AnBAL) fluid analysis and histopathological examination were conducted in rats. In addition, cell viability was investigated at 24 hours after the treatment with Al-NPs. Results: BAL fluid analysis showed that total cells (TC) count and total protein (TP) concentrations increased significantly in all treatment groups, approximately two to three times. Also, lactate dehydrogenase (LDH) and cytokines such as TNF-alpha and IL-6 dose-dependently increased following nasal instillation of Al-NPs. However, polymorphonuclear leukocytes (PMNs) levels showed no significant changes in a dose dependant manner in BAL fluid. In the cytotoxicity analysis, the treatment of Al-NPs significantly and dose-dependently induced cell viability loss (20 to 30%) and damage of cell membrane (5 to 10%) in rat normal lung epithelial cells (L2). Conclusions: Our results suggest that inhaled Al-NPs in the lungs may be removed quickly by alveolar macrophages with minimal inflammatory reaction, but Al-NPs have the potential to affect lung permeability. Therefore, extensive toxicity evaluations of Al-NPs are required prior to their practical application as consumer products.