• 제목/요약/키워드: cell-mediated immune response

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홍삼추출액은 lipoteichoic acid로 자극된 소교세포에서 Akt 및 MAPK 의존적으로 heme oxygenase-1 발현을 유도함으로써 NO 생성을 억제함 (A Formulated Korean Red Ginseng Extract Inhibited Nitric Oxide Production through Akt- and Mitogen Activated Protein Kinase-dependent Heme Oxygenase-1 Upregulation in Lipoteichoic Acid-stimulated Microglial Cells)

  • 신지은;이경민;김지희;이스칸더 마디;김영희
    • 생명과학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.402-409
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    • 2019
  • 생삼을 쪄서 건조시킨 홍삼은 전통적으로 사용되고 있는 약재로서 면역, 내분비 및 중추신경계 작용을 증진시키며 염증을 억제하는 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 그람 양성균의 세포벽 성분인 lipoteichoic acid (LTA)에 의한 염증반응에 홍삼추출액(RGE)이 항염증 효과를 가지는지 관찰하고 그 작용 기전을 연구하였다. BV-2 소교세포에서 RGE는 세포에 독성을 유도하지 않으면서 LTA로 인한 nitric oxide (NO)의 생성과 inducible nitric oxide synthase (iNOS) 발현을 억제하였으며, NF-kB p65의 핵으로의 이동과 IkB-a의 분해 또한 억제하였다. 한편, RGE는 농도의존적으로 heme oxygenase-1 (HO-1)의 발현을 유도하였으며, HO-1 siRNA를 처리했을 때는 RGE가 iNOS의 발현을 억제하지 못하였다. RGE는 HO-1의 발현에 관여하는 전사인자인 nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2)를 핵으로 이동을 촉진시켰다. 또한 RGE에 의한 HO-1의 발현은 phosphatidylinositol-3-kinase(PI-3K) 및 MAPK 억제제에 의해 감소되었으며, RGE가 Akt와 ERK, p38, JNK의 인산화를 유도하였다. 이상의 결과를 종합해보면, RGE는 PI-3K/Akt 및 ERK, p38, JNK 신호전달과정을 통해 HO-1의 발현을 유도함으로써 NO와 같은 염증매개물질의 생성을 억제한다는 것을 알 수 있다. 그러므로 홍삼추출액은 그람 양성균에 의한 신경염증과 염증관련 신경계 질환의 치료제로서 사용될 수 있을 것이라 사료된다.

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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결핵 환자의 치료경과 중 혈청 내 Cytokine 분비와 변화 (Circulating Cytokine Levels and Changes During the Treatment in Patients with Active Tuberculosis in Korea)

  • 류연주;김윤정;권정미;나윤주;정유진;서주영;천선희
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제55권2호
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    • pp.140-153
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    • 2003
  • 연구배경 : 결핵균 항원으로 세포 매개성 면역반응이 활성화되면 여러 종류의 cytokine이 분비되고 각기 다른 cytokine과 network system으로 작용하여 여러 병태생리적인 과정을 조절한다. 결핵 환자에서 염증반응, 조직파괴 및 질환의 중증도는 proinflammatory cytokine과 suppressive cytokine의 균형과 조합에 의하여 결정되며, 결핵 진행의 제한과 악화에 중요한 역할을 할 것으로 생각되고 있다. 따라서 결핵의 이환과정에서 cytokine의 분비 및 변화와 역할을 파악하는 것이 질환의 병태생리를 이해하는데 크게 도움이 될 수 있다. 대상 및 방법 : 활동성 폐결핵 83명, 기관지 결핵 10명의 치료전과 정상 대조군 20명에서 말초혈액을 채취하여 혈청을 분리하여 $-70^{\circ}C$에 보관하였고, sandwich ELISA 방법을 이용하여 혈청 IL-$1{\beta}$, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, IL-12(p40), TNF-${\alpha}$, IFN-${\gamma}$, TGF-${\beta}$를 측정하였다. 폐결핵 환자 83명을 ATS guideline에 따라 중증도를 분류하였고, 추적관찰 중 탈락자를 제외한 45명에서 초치료 2개월과 6개월 후 각각 혈청 sIL-$1{\beta}$, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, IL-12(p40), TNF-${\alpha}$, IFN-${\gamma}$, TGF-${\beta}$를 재측정하였다. 결 과 : 1) IL-$1{\beta}$, TNF-${\alpha}$, IFN-${\gamma}$는 폐결핵 환자에서 대조군에 비하여 증가된 경향을 보였고(p>0.05), IL-6는 폐결핵군에서 통계적으로 유의하게 증가되었다(p<0.05). TGF-${\beta}$는 폐결핵과 기관지 결핵환자에서의 분비가 대조군에 비하여 감소된 경향을 보였으며(p>0.05), IL-2, IL-12(p40), IL-4, IL-10은 대조군과 폐결핵 환자에서 별다른 차이를 보이지 않았다. 2) 기관지 결핵 환자에서 IL-6, TNF-${\alpha}$는 대조군에 비해 증가되고 TGF-${\beta}$는 감소된 경향을 보였다(p>0.05). 폐결핵에 비해 IL-12(p40)의 분비는 증가된 경향을 보였다. 3) 결핵의 중증도가 심할수록 IFN-${\gamma}$와 IL-6가 유의하게 증가하였고(P<0.05), 특히 중증군에서 현저하였다. 4) 폐결핵 환자에서 치료전 측정한 IL-$1{\beta}$, IL-6, TNF-${\alpha}$ 간 및 IL-2, IL-4, IL-12 간에는 강한 양의 상관관계를 보였다(p<0.01). 5) 폐결핵 환자 45명에서 측정한 IL-6와 IFN-${\gamma}$는 치료후 2개월과 6개월에 각각 통계적으로 유의하게 감소되었다(p<0.05). 결 론 : 이상의 결과로 결핵의 병태생리에 있어서 여러 cytokine간의 균형과 조합의 변화가 숙주의 염증, 조직파괴 및 결핵의 중증도와 관련되어 있을 것으로 생각되지만 결핵의 형태나 면역반응 정도에 따른 다양성을 보여서 결과의 해석과 cytokine 측정의 임상적 이용에 대한 연구가 더욱 필요할 것으로 사료된다.