• 제목/요약/키워드: Th1 and Th2 immune response

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방사선 조사된 흰쥐에서 고단백식이와 레스베라트롤 첨가가 영양상태 및 면역기능 증진에 미치는 효과 (Effect of High Protein Diet and Resveratrol Supplementation on the Nutritional Status and Immunoreactivity in the Irradiation-induced Inflammatory Rats)

  • 김경옥;전미선;강승희;김현숙
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제42권7호
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    • pp.605-614
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    • 2009
  • 방사선 치료는 대부분의 암환자 치료에 적용되고 있다. 그러나 방사선 조사로 인한 부작용으로 환자들은 고통을 받고 있으며, 이러한 방사선치료의 부작용을 줄이고 환자의 영양상태 및 면역기능을 강화시킴으로써 암을 이겨낼 수 있는 능력을 강화시키는 것은 매우 중요한 일이다. 따라서 본 연구에서는 방사선 조사로 염증이 유도된 흰쥐를 사용하여 고단백식이와 레스베라트롤을 식이에 첨가하였을 경우 영양상태와 면역지표에 변화가 있는지를 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 방사선 조사로 인한 체중 감소 현상이 모든 군에서 뚜렷하게 나타났다. 정상식이 섭취량에 있어서는 방사선조사 전에는 모든 군에서 유사하게 나타났으나 방사선 치료후 유의하게 식이섭취가 감소하였다. 증가된 IL-6는 leptin의 분비와 단백질 분해를 야기시키고 이로 인하여 식욕감 퇴로 이어져 체중감소가 생긴다. 2) 본 연구에서는 방사선 조사로 인한 영양상태 변화를 살펴 본 결과 혈중 총 단백질과 알부민 농도가 모든 군에서 현저하게 감소하였으며, 레스베라트롤을 식이에 첨가하였을 경우 식이단백질 수준에 상관없이 혈중 알부민 농도를 증가시켰다. 3) 방사선 조사로 인하여 혈중 중성지방 농도가 증가하였으며, LDL-cholesterol 농도의 증가와 함께 HDL-cholesterol 농도가 감소됨으로써 지질 영양상태는 매우 불량한 상태를 초래하였다. 이 경우 단백질 섭취 수준을 높이거나 식이에 레스베라트롤을 첨가한 모든 군에서 혈중 중성지방 농도를 유의하게 감소시킬 수 있었으며, 특히 레스베라트롤을 첨가함으로써 혈중 LDL-cholesterol 수준도 유의하게 낮출 수 있는 것으로 나타났다. 3) 방사선 조사에 따른 혈액세포 수의 변화에 있어서는 유의한 백혈구의 증가와 혈소판의 감소를 들 수 있는데 고단백과 레스베라트롤을 동시에 처리한 군에서 백혈구수를 정상대조군 수준으로 낮출 수 있었으며, 감소된 혈소판 농도는 식이단백질 수준을 높임으로써 정상대조군 수준으로 회복시킬 수 있었다. 4) 또한 본 실험에서는 방사선조사에 의한 백혈구 백분율 변화에 있어서도 림프구의 백분율이 현저하게 감소한 반면 중성구와 호산구의 비율은 유의하게 증가하였다. 이 경우 레스베라트롤 첨가와 무관하게 단백질 섭취 수준을 높임으로써 방사선 조사에 의한 호산구 비율의 증가를 유의하게 낮출 수 있었다. 5) 방사선조사에 의하여 혈중 사이토카인 농도에도 변화가 있었다. 가장 현저한 변화로는 방사선 조사에 의하여 혈중 IL-2와 IL-6의 농도가 유의하게 증가하였으며 두 경우 모두에서 단백질 수준을 높이거나 레스베라트롤을 첨가함으로써 사이토카인의 농도를 정상대조군 수준으로 회복 시켰다. 또한 방사선 조사에 의하여 혈중 IL-12 농도가 현저히 감소하였는데 레스베라트롤을 첨가함으로써 식이단백질 수준에 상관없이 정상대조군 수준으로 증가시켰다. 본 연구의 결과를 통해 항암치료를 위하여 널리 사용되고 있는 방사선 조사는 환자의 영양상태와 면역능에 있어 다양한 변화를 초래함으로써 부작용을 야기시키는 것으로 확인되었다. 이 경우 식이의 단백질 수준을 높이거나 식이에 적정 수준의 레스베라트롤을 첨가함으로써 저하된 환자의 기능을 증진시켜 영양불균형을 개선함과 동시에 면역기능을 높여 염증반응의 부작용을 완화시킬 수 있는 것으로 나타났다.

RG-II from Panax ginseng C.A. Meyer suppresses asthmatic reaction

  • Jung, In-Duk;Kim, Hye-Young;Park, Jin-Wook;Lee, Chang-Min;Noh, Kyung-Tae;Kang, Hyun-Kyu;Heo, Deok-Rim;Lee, Su-Jung;Son, Kwang-Hee;Park, Hee-Ju;Shin, Sung-Jae;Park, Jong-Hwan;Ryu, Seung-Wook;Park, Yeong-Min
    • BMB Reports
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    • 제45권2호
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    • pp.79-84
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    • 2012
  • In asthma, T helper 2 (TH2)-type cytokines such as interleukin (IL)-4, IL-5, and IL-13 are produced by activated $CD^{4+}$ T cells. Dendritic cells played an important role in determining the fate of naive T cells into either $T_H1$ or $T_H2$ cells. We determined whether RG-II regulates the $T_H1/T_H2$ immune response by using an ovalbumin-induced murine model of asthma. RG-II reduced IL-4 production but increased interferon-gamma production, and inhibited GATA-3 gene expression. RG-II also inhibited asthmatic reactions including an increase in the number of eosinophils in bronchoalveolar lavage fluid, an increase in inflammatory cell infiltration in lung tissues, airway luminal narrowing, and airway hyperresponsiveness. This study provides evidence that RG-II plays a critical role in ameliorating the pathogenic process of asthmatic inflammation in mice. These findings provide new insights into the immunotherapeutic role of RG-II in terms of its effects in a murine model of asthma.

냉동보관된 지방세포의 동종이식 (Allogenic Grafting of Cryopreserved Fat Cell)

  • 이종훈;최홍혁
    • Archives of Plastic Surgery
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    • 제35권4호
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    • pp.385-392
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    • 2008
  • Purpose: The most effective methods of harvesting, preparing, and injecting autologous fat grafts have been inconsistent and conflicting. With its limitation as resorption in fat grafting, handling various techniques affect adipocyte survival, and is crucial to optimizing its long-term survival. To improve graft survival, re-implantation of cryopreserved adipocytes was developed. In addition, adipocytes do not induce immune rejection in response to non-self lymphocytes in a mixed lymphocyte reaction. The purpose of this study is to analyze the changes in cryopreserved adipocytes so as to determine the most efficient long-term storage period, and to analyze the changes in cryopreserved allografted adipocytes so as to determine the efficacy of cryopreserved adipocytes allografting. Methods: Fat tissues were harvested from the inguinal and retroperitoneal fat pad of mice. After the centrifugation of the harvested fat tissues, they were disintegrated with collagenase. The adipocytes were obtained by centrifugation of the disintegrated fat tissues. The adipocytes were treated as follows: (1) They were examined for weight and then frozen at $-20^{\circ}C$(n=25). For four months, each five frozen samples were taken and examined for weight and histologic changes in the 1st week, the 1st month, the 2nd month, the 3rd month, and the 4th month, respectively. (2) The adipocytes were immediately frozen at $-20^{\circ}C$(n=125). For four months, five frozen samples were taken, and allografted in the same time period as above. Finally, for four months, five cryopreserved allografted adipocytes were taken and examined for histologic changes in the same time period as above. Results: (1) Significant weight changes and histologic findings with inflammatory and destructive changes were observed in the cryopreserved adipocytes in three months. (2) Significant fat necrotic changes in the histologic changes with Hematoxylin and eosin stain were observed in the cryopreserved allografted adipocytes since the first week, independent of the freezing period. Conclusion: The study results show that the adipocytes that were cryopreserved for more than three months underwent obvious weight reductions and necrotic changes, and the adipocytes that were allografted without freezing were viable for four months, but the cryopreserved allografted adipocytes had obvious necrotic changes since the first week regardless of the freezing period.

4-Nitroquinoline-1-oxide(4NQO)유도 백서 구강암 발암과정에서 Indomethacin 이 Langerhans 세포와 T-임파구의 발현에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of Indomethacin on Distribution of Langerhans Cells and T-lym-phocytes in 4-Nitroquinoline-1-oxide(4NQO) induced Carcinogenesis at the Palate and Tongue of Albino Rat)

  • 노수영
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제12권1호
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    • pp.41-61
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    • 1990
  • This study was undertaken to investigate the effect of indomethacin on the distribution of Langerhans cells and T-lymphocytes related with immune response of 4-Nitroquinoline-1-oxide induced carcinogenesis at the palate and tongue of albino rat. 54 Sprague-Dawley strain 10 weeks old albino rats, about 150gm weighted, divided into a normal group of 6 rats without treatment, a control group of 12 rats given indomethacin, a carcinogenesis group of 18 whose palatal mucosa were appiled with 4-Nitroquinoline-1-oxide three times a week, and experimental group of 18 rats were treated with indomethacin and whose palatal mucosa were applied 4-Nitroquinoline-1-oxide. All these 54 rats were subjected to be observed as being ATPase stained specimens, specimens for the observation of light and electron microscope, and T-lymphocyte stained specimens. The obtained results were summarized as follows; 1. In carcinogenesis group, proliferation of epithelial layer and rete peg were observed early period of the experiment and showed parakeratosis, individual cell keratinization, acanthosis, and lymphocyte infiltration from 13th week of the experiment on lightmicroscopically, while experimental group showed less reaction than that of carcinagenesis group. 2. The number of Langerhans cells in normal group rarely changed until 21st week of the experiment, while the Langerhans cells increased markedly from 3rd week of the experiment in control group. 3. The number of Langerhans cells were decreased markedly and persistantly until 21st week of the experiment both in carcinogenesis and experimental groups. 4. Appearance of the T-helper cells and T-suppressor cells were minimal and irregullar in number both in normal and control groups. Thus it is assumed that administration of indomethacin and distribution of Langerhans cells showed close relation. 5. In carcinogenesis and experimental groups, the number of the T-helper cells was apparently inereased than that of the T-suppressor cells, but increasing pattern in experimental group was less than in carcinogenesis group. These cells increased most in the 21st week, decreased from the 23rd week and the appearance of these cells were irregular in general throughout the experiment.

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Indigo Naturalis in Inflammatory Bowel Disease: mechanisms of action and insights from clinical trials

  • Hyeonjin Kim;Soohyun Jeong;Sung Wook Kim;Hyung-Jin Kim;Dae Yong Kim;Tae Han Yook;Gabsik Yang
    • 대한약침학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.59-69
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    • 2024
  • This study investigates the therapeutic potential of Indigo Naturalis (IN) in treating a Inflammatory Bowel Disease (IBD). The objective is to comprehensively examine the effects and pharmacological mechanisms of IN on IBD, assessing its potential as an novel treatment for IBD. Analysis of 11 selected papers is conducted to understand the effects of IN, focusing on compounds like indirubin, isatin, indigo, and tryptanthrin. This study evaluates their impact on Disease Activity Index (DAI) score, colon length, mucosal damage, and macrophage infiltration in Dextran Sulfate Sodium (DSS)-induced colitis mice. Additionally, It investigate into the anti-inflammatory mechanisms, including Aryl hydrocarbon Receptor (AhR) pathway activation, Nuclear Factor kappa B (NF-κB)/nod-like receptor family pyrin domain containing 3 (NLRP3)/Interleukin 1 beta (IL-1β) inhibition, and modulation of Toll-like receptor 4 (TLR4)/myeloid differentiation primary response 88 (MYD88)/NF-κB and Mitogen Activated Protein Kinase (MAPK) pathways. Immunomodulatory effects on T helper 17 (Th17)/regulatory T cell (Treg cell) balance and Glycogen synthase kinase-3 beta (GSK3-β) expression are also explored. Furthermore, the study addresses the role of IN in restoring intestinal microbiota diversity, reducing pathogenic bacteria, and increasing beneficial bacteria. The findings reveal that IN, particularly indirubin and indigo, demonstrates significant improvements in DAI score, colon length, mucosal damage, and macrophage infiltration in DSS-induced colitis mice. The anti-inflammatory effects are attributed to the activation of the AhR pathway, inhibition of inflammatory pathways, and modulation of immune responses. These results exhibit the potential of IN in IBD treatment. Notably, the restoration of intestinal microbiota diversity and balance further supports its efficacy. IN emerges as a promising and effective treatment for IBD, demonstrating anti-inflammatory effects and positive outcomes in preclinical studies. However, potential side effects necessitate further investigation for safe therapeutic development. The study underscores the need for future research to explore a broader range of active ingredients in IN to enhance therapeutic efficacy and safety.

마우스에서 $IL-1{\beta}$가 염증의 발현에 미치는 영향에 관한 연구 (A BIOCHEMICAL INVESTIGATION OF THE ROLE OF $IL-1{\beta}$ UPON INFlAMMATION IN MOUSE)

  • 윤덕상;이기수
    • 대한치과교정학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.611-626
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    • 1998
  • 이 연구는 염증반응에서 $IL-1{\beta}$의 생성을 관찰하고, $IL-1{\beta}$가 조직에 미치는 효과를 관찰하여 염증반응에서 $IL-1{\beta}$의 역할을 검토할 목적으로 시행되었다. 실험동물은 웅성과 자성 마우스 각각 100마리를 대상으로 하였으며, 다음의 3단계 실험을 수행하였다. 1. 리포다당(lipopolysaccharide, LPS)에 의한 염증발현 시스템을 확립하기 위한 면역 B-세포에 대한 영향평가, 세포독성 없이 최대의 $IL-1{\beta}$를 생성할 수 있는 LPS의 양 결정 및 LPS투여로 생성되는 조직의 $IL-1{\beta}$를 동정하는 실험의 결과, LPS는 B-림포세포의 활성을 농도 의존적으로 높였으며, 10-50${\mu}g$ 투여로 세포독성 없이 $IL-1{\beta}$를 최대로 생성함을 나타냈고, 여러 장기의 조직 에서 $IL-1{\beta}$를 생성시키나 특히, 구강조직과 관절활액세포에서 많은 양을 생성함을 확인하였다. 2. 관절강에 50${\mu}g$의 LPS를 투여하고 $IL-1{\beta}$$TNF_{\alpha}$의 경시적 생성량 변화를 관찰하는 실험에서, $IL-1{\beta}$는 투여 2시간 후에 증가되기 시작하여 4-5시간 경과 후에 최고농도에 도달하고, 점차 감소하여 24시간 경과 후에는 미량만이 존재하였으며, $TNF_{\alpha}$는 투여 1시간 경과 후에 증가되기 시작하여 2-3시간 경과 후에 최고농도에 도달하고, 그 이후에 감소되기 시작하여 6시간 경과 후에는 미량만이 검출되었다. 3. $IL-1{\beta}$를 정상조직에 투여하여 $IL-1{\beta}$의 효과를 관찰한 실험에서, 관절강에 투여하여 leucocyte의 수가 투여 4-5시간 경과 후에 최고치에 도달하고 36시간 경과 후에 대조군 수치에 도달하였으며, 세포기질인 proteoglycaqn의 소실은 15시간 경과 후 시작되어 45-60시간 경과 후에 최대이었고, 90시간 경과 후에 대조군 수치로 복귀함이 관찰되었으며, 구강조직에 투여하여 cyclooxigenase 대사산물(prostandin $E_2$)의 축적이 일정농도 한계에서는 농도 의존적으로 증가함을 나타냈다. 이상의 결과로부터 LPS로 유도된 마우스 관절염 활액에서 $IL-1{\beta}$는 염증반응 초기의 수 시간이내에 생성되어 4-5시간 경과후에 최대양이 생성되며, 염증 조직에서 leucocyte(염증세포)의 침윤, proteoglycan의 소실 및 cyclooxygenase 대사산물($PGE_2$)의 축적을 유도하는, 즉 염증반응을 중재하는 사이토카인 중의 하나임이 확인되었다.

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2,4-Dinitrochlorobenzene 유도 아토피 피부염 모델 마우스에 대한 외톨개 모자반(Myagropsis myagroides) 에탄올 추출물의 억제 효과 (Inhibitory Effects of Myagropsis myagroides Ethanol Extract on 2,4-Dinitrochlorobenzene-Induced Atopic Dermatitis-Like Skin Lesions in Mice)

  • 김꽃봉우리;강보경;안나경;최연욱;배난영;박지혜;박선희;김민지;안동현
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권8호
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    • pp.1121-1127
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    • 2015
  • 2,4-Dinitrochlorobenzene(DNCB) 유도 아토피 피부염 BALB/c 모델에서 외톨개 모자반 에탄올 추출물(MMEE)의 항아토피 효과를 알아보기 위해 육안평가, severity score, 혈청 내 total immunoglobulin E(IgE), interleukin(IL)-4, tumor necrosis $factor-{\alpha}$($TNF-{\alpha}$), IL-10 분비량 및 비장 세포 배양액 내 IL-4, IL-5, IL-13, $interferon-{\gamma}$($IFN-{\gamma}$) 분비량을 측정하였다. DNCB 반복 도포로 아토피 피부염 증상인 건조, 홍반, 짓무름 등의 증상이 두드러지게 나타남을 확인하였고, 이러한 아토피 피부염의 증상은 MMEE의 처리로 인해 증상이 감소되는 것으로 나타났다. Severity score에서도 MMEE의 처리로 인해 DNCB 단독 처리군에 비해 점수가 낮아짐을 확인하였다. 혈청에서 total IgE 및 cytokine의 분비량을 측정한 결과 total IgE, $TNF-{\alpha}$, IL-4의 분비량은 DNCB 단독 처리군에서 증가하였으나 MMEE 처리구에서 normal 군과 유사한 수준으로 감소됨을 확인하였다. 반면 IL-10의 분비량은 DNCB 단독 처리군에서는 normal 군에 비해 감소하였으나 MMEE 처리구에서는 증가하였다. 비장세포 배양액 내에서 cytokine의 분비량을 측정한 결과 IL-4, IL-13 및 IL-5의 분비량은 DNCB 단독 처리군에서는 증가하였으나 MMEE 처리구에서는 normal 군과 유사한 수준으로 감소하였으며, $IFN-{\gamma}$의 분비량은 DNCB 단독 처리군에서는 감소하였으나 MMEE 처리구에서는 증가하여 정상군과 유의적인 차이를 보이지 않았다. 따라서 MMEE는 DNCB 유도 아토피 피부염 동물 모델에서 Th1/Th2 cytokine의 활성 조절 및 total IgE 분비 억제를 통해 아토피 피부염 증상 개선에 효과를 가지는 것으로 사료된다.

치아이동시 치근 흡수에 따른 치근항체의 역가 변화 (Changes in the Titer of Tooth Root Antibodies Accompanying Root Resorption Associated with Orthodontic Tooth Movement)

  • 박수병;손우성
    • 대한치과교정학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.303-317
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    • 1994
  • 치아이동시 발생되는 치근 흡수에 관련된 특이면역반응의 역할을 연구하기 위해 치근 흡수에 따른 치근항체의 역가 변화를 관찰하였다. 생후 2년된 성견 다섯마리를 실험동물로 사용하였다. closed coil spring을 사용하여 각 실험동물의 상악 6전치에 200-250gm의 함입력을 가하였으며, 하악 6전치를 발거하여 동종항원으로 사용하였다. 발거된 하악 전치의 상아질 부위를 분리하여 6M Guanidine-HCl-10% EDTA(pH 5.0)에서 해리시킨 다음 부유물 만을 투석하여 항원을 준비하였다. 치아를 함입시키기 전 1회 혈청을 채취하고 함입시키면서 매주 간격으로 11회 형철을 채취하였다. 실험 9주째 치근 흡수가 일어나고 있는 상악 6전치를 모두 발거하여 항원의 근원을 제거하였다. 혈청 내 치근항체의 역가는 ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay)로 측정하였다. 항체 특이성에 대한 대조군으로 혈청과 치근 항원 그리고 혈청과 관련없는 박테리아 항원(Porphyro monas gingivalis 33277)을 섭씨 25도에서 3시간 반응시켜 모든 과정에서 항원-항체 반응을 측정하였다. 치근 흡수를 관찰하기 위하여 실험 전과 실험 후 한 달 간격으로 방사선 교합사진을 촬영하였고 9주째 발거한 치아의 치근단 부위를 입체현미경으로 관찰하였다. 치근항원에 대한 자가항원의 역가 변화를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 자가항체의 역가는 치아가 함입되면서 즉시 감소하였다가 1주후 다시 증가하였으며 4주째 최고수준에 도달한 다음 다시 지속적으로 감소하였다. 흡수 중인 치근을 발거한 직후 급격히 증가하는 양상을 보였다. 치근 항원과 반응시킨 혈청내에서는 항원-항체 반응이 거의 나타나지 않았으며 관련없는 박테리아 항원과 반응을 시킨 혈청에서는 활성도가 동종 치근 항원에 대한 자가항체의 활성도와 비슷하게 나타났다. 방사선 교합사진 상에서는 육안으로 구별할 수 있는 차이가 거의 없었으나 입체현미경하에서는 치근단 부위의 다양한 흡수 양상을 관찰할 수 있었다.

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Naegleria fowleri 감염 마우스에 있어서 interleukin-2 생성 및 T 림프구 아형변동 (Interleukin-2 production and alteration of T cell subsets in mice infected with Naegleria fowleri)

  • 유철주;신주옥;임경일
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제31권3호
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    • pp.249-258
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    • 1993
  • 원발성 아메바성 수막뇌염을 야기하는 Naegleria fowleri를 사망율에 따라 $1{\;}{\times}{\;}10^4$개 아메바 영양형 접종군과. $1{\;}{\times}{\;}10^5$개 아메바 영양형 접종군으로 나누어 비장세포를 비특이 mitogen인 Phytohemagglutinin(PHA)과 특이항원인 N. fowleri Iysates로 자극하여 T 세포의 interleukin-2 생성정도를 측정하고 T 림프구의 아형 및 아세포화정도를 측정한 결과 N.fowleri 아메바 영양형 $1{\;}{\times}{\;}10^5$개 접종군에서의 마우스 사망율은 72.2%였으며 $1{\;}{\times}{\;}10^4$개 접종군에서의 마우스 사망율은 14.3%였다. 또한 IL릭 생성정도를 접종후 7, 14, 24일째 측정한 결과. 접종 후 14일째에는 두 실험군 모두에서 대조군과 비교하여 IL닉의 생성이 유의하게 감소하였으며 접종 후 24일째에는 두 실험군 모두에서 접종 후 14일째 보다는 증가하였으나 대조군과 비교하여 유의하게 억제되었다 비장세포내 T 림프구 아형의 변동은 전체 비장 림프구에 대한 $Thy-1.2^{+}{\;}T.{\;}L3T4^{+}{\;}T,{\;}Ly^{2+}{\;}T$ 세포는 N.fowleri아메바 영양형 $1{\;}{\times}{\;}10^5$개 접종군에서 접종 후 7일째 대조군과 비교하여 유의하게 증가하였고 접종 후 14일째와 24일째에는 대조군과 비교하여 유의한 차이가 없었다. 아메바 영양형 $1{\;}{\times}{\;}10^4$개를 접종시킨 실험군은 경과 일수에 관계없이 대조군과 비교하여 유의한 차이가 없었다. 비장세포내 T 세포의 DNA의 분획을 관찰한 결과 두 실험군 모두에서 접종 후 7일째에 S phase 분획이 가장 높이 증가하였으며 접종 후 14일과 24일째에도 대조군에 비하여는 유의하게 증가하여 있었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, N.fowleri를 사망율을 기준으로 접종량을 달리하여 아메바 영양형 $1{\;}{\times}{\;}10^4$개 접종군과 $1{\;}{\times}{\;}10^5$개 접종군으로 나누어 접종하였을 때, 접종 후 7일을 전후하여 IL-2를 매개로 활성화되는 세포매개성 면역이 N.fowleri감염의 방어기작으로 작용하는 것으로 생각되며 아메바 접종 후 14일째에는 치명적인 수막뇌염으로 진행되어 비장세포의 IL-2의 생성능력이 매우 억제된 것으로 생각된다. 또한 IL-2 생성능력과 T 세포의 아세포화의 증가 및 T세포 아령의 수의 변동과는 잘 일치되지 않는 것으로 나타났다.

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홍삼 유래 성분들의 면역조절 효능

  • 조재열
    • 식품저장과 가공산업
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    • 제8권2호
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    • pp.6-12
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    • 2009
  • 면역반응은 외부 감염원으로부터 신체를 보호하고 외부감염원을 제거하고자 하는 주요항상성 유지기전의 하나이다. 이들 반응은 골수에서 생성되고 비장, 흉선 및 임파절 등에서 성숙되는 면역세포들에 의해 매개된다. 보통 태어나면서부터 얻어진 선천성 면역반응을 매개하는 대식세포, 수지상 세포 등과, 오랜기간 동안 감염된 다양한 면역원에 대한 경험을 토대로 얻어진 획득성 면역을 담당하는 T 임파구 등이 대표적인 면역세포로 알려져 있다. 다양한 면역질환이 최근 주요 사망률의 원인이 되고 있다. 최근, 암, 당뇨 및 뇌혈관질환 등이 생체에서 발생되는 급 만성염증에 의해 발생된다고 보고됨에 따라 면역세포 매개성 염증질환에 대한 치료제 개발을 서두르고 있다. 또한 암환자의 급격한 증가는 암발생의 주요 방어기전인 면역력 증강에 대한 요구들을 가중시키고 있다. 예로부터 사용되어 오던 고려인삼과 홍삼은 기를 보호하고 원기를 회복하는 명약으로 알려진 대표적인 우리나라 천연생약이다. 특별히, 홍삼은 단백질과 핵산의 합성을 촉진시키고, 조혈작용, 간기능 회복, 혈당강하, 운동수행 능력증대, 기억력 개선, 항피로작용 및 면역력 증대에 매우 효과가 좋은 것으로 보고되고 있다. 홍삼에 관한 많은 연구에 비해, 현재까지 홍삼이 면역력 증강에 미치는 효과에 대한 분자적 수준에서의 연구는 매우 미미한 것으로 확인되어져 있다. 홍삼의 투여는 NK 세포나 대식세포의 활성이 증가하고 항암제의 암세포 사멸을 증가시키는 것으로 확인되어졌다. 현재까지 알려진 주요 면역증강 성분은 산성다당류로 보고되었다. 또 한편으로 일부 진세노사이드류에서 항염증 효능이 확인되어졌으며, 이를 통해 피부염증 반응과 관절염에 대한 치료 효과가 있는 것으로 추측되고 있다 [본 연구는 KT&G 연구출연금 (2009-2010) 지원을 받아 이루어졌기에 이에 감사드린다]. 면역반응은 외부 감염물질의 침입으로 유도된 질병환경을 제거하고 수복하는 중요한 생체적 방어작용의 하나이다. 이들 과정은 체내로 유입된 미생물이나 미세화학물질들과 같은 독성물질을 소거하거나 파괴하는 것을 주요 역할로 한다. 외부로 부터 인체에 들어온 이물질에 대한 방어기전은 현재 두 가지 종류의 면역반응으로 구분해서 설명한다. 즉, 선천성 면역 반응 (innate immunity)과 후천성 면역 반응 (adaptive immunity)이 그것이다. 선천성 면역반응은 1) 피부나 점막의 표면과 같은 해부학적인 보호벽 구조와 2) 체온과 낮은 pH 및 chemical mediator (리소자임, collectin류) 등과 같은 생리적 방어구조, 3) phagocyte류 (대식세포, 수지상세포 및 호중구 등)에 의한 phagocytic/endocytic 방어, 그리고 4) 마지막으로 염증반응을 통한 감염에 저항하는 면역반응 등으로 구분된다. 후천성 면역반응은 획득성면역이라고도 불리고 특이성, 다양성, 기억 및 자기/비자기의 인식이라는 네 가지의 특징을 가지고 있으며, 외부 유입물질을 제거하는 반응에 따라 체액성 면역 반응 (humoral immune response)과 세포성 면역반응 (cell-mediated immune response)으로 구분된다. 체액성 면역은 침입한 항원의 구조 특이적으로 생성된 B cell 유래 항체와의 반응과 간이나 대식세포 등에서 합성되어 분비된 혈청내 보체 등에 의해 매개되는 반응으로 구성되어 있다. 세포성 면역반응은 T helper cell (CD4+), cytotoxic T cell (CD8+), B cell 및antigen presenting cell 중개를 통한 세포간 상호 작용에 의해 발생되는 면역반응이다. 선천성 면역반응의 하나인 염증은 우리 몸에서 가장 빈번히 발생되고 있는 방어작용의 하나이다. 예를 들면 감기에 걸렸을 경우, 환자의 편도선내 대식세포나 수지상세포류는 감염된 바이러스 단독 혹은 동시에 감염된 박테리아를 상대로 다양한 염증성 반응을 유도하게 된다. 또한, 상처가 생겼을 경우에도 감염원을 통해 유입된 병원성 세균과 주위조직내 선천성 면역담당 세포들 간의 면역학적 전투가 발생되게 된다. 이들 과정을 통해, 주위 세포나 조직이 손상되면, 즉각적으로 이들 면역세포들 (주로 phagocytes류)은 신속하게 손상을 극소화하고 더 나가서 손상된 부위를 원상으로 회복시키려는 일련의 염증반응을 유도하게 된다. 이들 반응은 우리가 흔히 알고 있는 발적 (redness), 부종 (swelling), 발열 (heat), 통증 (pain) 등의 증상으로 나타나게 된다. 즉, 손상된 부위 주변에 존재하는 모세혈관에 흐르는 혈류의 양이 증가하면서 혈관의 직경이 늘어나게 되고, 이로 인한 조직의 홍반과, 부어 오른 혈관에 의해 발열과 부종이 초래되는 것이다. 확장된 모세혈관의 투과성 증가는 체액과 세포들이 혈관에서 조직으로 이동하게 하는 원동력이 되고, 이를 통해 축적된 삼출물들은 단백질의 농도를 높여, 최종적으로 혈관에 존재하는 체액들이 조직으로 더 많이 이동되도록 유도하여 부종을 형성시킨다. 마지막으로 혈관 내 존재하는 면역세포들은 혈판 내벽에 점착되고 (margination), 혈관벽의 간극을 넓히는 역할을 하는 히스타민 (histamine)이나 일산화질소(nitric oxide : NO), 프로스타그린딘 (prostagladins : PGE2) 및 류코트리엔 (leukotriens) 등과 같은 chemical mediator의 도움으로 인해 혈관벽 사이로 삼출하게 되어 (extravasation), 손상된 부위로 이동하여 직접적인 외부 침입 물질의 파괴나 다른 면역세포들을 모으기 위한 cytokine (tumor necrosis factor [TNF]-$\alpha$, interleukin [IL]-1, IL-6 등) 혹은 chemokine (MIP-l, IL-8, MCP-l등)의 분비 등을 수행함으로써 염증반응을 매개하게 된다. 염증과정시 발생되는 여러 mediator 중 PGE2나 NO 및 TNF-$\alpha$ 등은 실험적 평가가 용이하여 이들 mediator 자체나 생성관련효소 (cyclooxygenase [COX] 및 nitric oxide synthase [NOS] 등)들은 현재항염증 치료제의 개발 연구시 주요 표적으로 연구되고 있다. 염증 반응은 지속기간에 따라 크게 급성염증과 만성염증으로 나뉘며, 삼출물의 종류에 따라서는 장액성, 섬유소성, 화농성 및 출혈성 염증 등으로 구분된다. 급성 염증 (acute inflammation)반응은 수일 내지 수주간 지속되는 일반적인 염증반응이라고 볼 수 있다. 국소반응은 기본징후인 발열과 발적, 부종, 통증 및 기능 상실이 특징적이며, 현미경적 소견으로는 혈관성 변화와 삼출물 형성이 주 작용이므로 일명 삼출성 염증이라고 한다. 만성 염증 (chronic inflammation)은, 급성 염증으로부터 이행되거나 만성으로 시작된다. 염증지속 기간은 보통 4주 이상 장기화 된다. 보통 염증의 경우에는 염증 생성 cytokine인 Th1 cytokine (IL-2, interferone [IFN]-$\gamma$ 및 TNF-$\alpha$ 등)의 생성 후, 거의 즉각적으로 항 염증성 cytokine인 Th2 cytokine(IL-4, IL-6, IL-10 및 transforming growth factor [TGF]-$\beta$ 등)이 생성되어 정상반응으로 회복된다. 그러나, 어떤 원인에서든 면역세포에 의한 염증원 제거 반응이 문제가 되면, 만성염증으로 진행된다. 이 반응에 주로 작용을 하는 염증세포로는 단핵구와 대식세포, 림프구, 형질세포 등이 있다. 암은 전세계적으로 사망률 1위의 원인이 되는 면역질환의 하나이다. 산화적 스트레스나 자외선 조사 혹은 암유발 물질들에 의해 염색체내 protooncogene, tumor-suppressor gene 혹은 DNA repairing gene의 일부 DNA의 돌연변이 혹은 결손 등이 발행되면 정상세포는 암화과정을 시작하게 된다. 양성세포 수준에서 약 5에서 10여년 후 악성수준의 암세포가 생성되게 되면 이들 세포는 새로운 환경을 찾아 전이하게 되는데 이를 통해 암환자들은 다양한 장기에 동인 오리진의 암세포들이 생성한 종양들을 가지게 된다. 이들 종양세포는 정상 장기의 기능을 손상시켜며 결국 생명을 잃게 만든다. 이들 염색체 수준에서의 돌연변이 유래 암세포는 거의 대부분이 체내 면역시스템에 의해 사멸되는 것으로 알려져 있다. 그러나 계속되는 스트레스나 암유발 물질의 노출은 체내 면역체계를 파괴하면서 최후의 방어선을 무너뜨리면서 암발생에 무방비 상태를 만들게 된다. 이런 이유로 체내 면역시스템의 정상적 가동 및 증강을 유도하게 하는 전략이 암예방시 매우 중요한 표적으로 인식되면서 다양한 형태의 면역증강 물질 개발을 시도하고 있다. 인삼은 두릅나무과의 여러해살이 풀로써, 오랜동안 한방 및 민간에서 원기를 회복시키고, 각종 질병을 치료할 수단으로 사용되고 있는 대표적인 전통생약이다. 예로부터 불로(不老), 장생(長生), 익기(益氣), 경신(經身)의 명약으로 구전되어졌는데, 이는 약 2천년 전 중국의 신농본초경(神農本草經)에서 "인삼은 오장(五腸)을 보하고, 정신을 안정시키고, 혼백을 고정하며 경계를 멈추게 하고, 외부로부터 침입하는 병사를 제거하여주며, 눈을 밝게 하고 마음을 열어 더욱 지혜롭게 하고 오랫동안 복용하면 몸이 가벼워지고 장수한다" 라고 기술되어있는 데에서 유래한 것이다. 다양한 연구를 통해 우리나라에서 생산되는 고려인삼 (Panax ginseng)이 효능 면에서 가장 탁월한 것으로 알려져 있으며 특별이 고려인삼으로부터 제조된 고려홍삼은 전세계적으로도 그 효능이 우수한 것으로 보고되어 있다. 대부분의 홍삼 약효는 dammarane계열의 triterpenoid인 ginsenosides라고 불리는 인삼 saponin에 의해 기인된 것으로 알려져 있다. 이들 화합물군의 기본 골격에 따라, protopanaxadiol (PD)계 (22종) 및 protopanaxatriol (PT)계 (10종)으로 구분되고 있다 (표 1). 실험적 접근을 통해 인삼의 약리작용 이해를 위한 다양한 노력들이 경주되고 있으나, 여전히 많은 부분에서 충분히 이해되고 있지 않다. 그러나, 현재까지 연구된 인삼의 약리작용 관련 연구들은 심혈관, 당뇨, 항암 및 항스트레스 등과 같은 분야에서 인삼효능이 우수한 것으로 보고하고 있다. 그러나 면역조절 및 염증현상과 관련된 최근 연구결과들은 많지 않으나, 향후 다양하게 연구될 효능부분으로 인식되고 있다.

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