• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제21권2호
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• pp.89-109
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• 1999

Vascular spasm which has been reported to occur in 25% of clinical cases continues to be a problem in microvascular surgery; When prolonged and not corrected, it can lead to low flow, thrombosis, and replant or free flap failure. Ischemia, intimal damage, acidosis and hypovolemia have been implicated as contributors to the vascular spasm. Although much work has been done on the etiology and prevention of vasospasm, a spasmolytic agent capable of firmly protecting against or reversing vasospasm has not been found. Therefore vascular freezing was introduced as a new safe method that immediately and permanently relieves the vasospasm and can be applied to microsurgical transfers. Cryosurgery can be defined as the deliberate destruction of diseased tissue or relief the vascular spasm in microvascular surgery by freezing in a controlled manner. 96 Sprague Dawley rats each weighing within 250g were used and divided into 2 group, experimental 1 and 2 group. In the experimental 1 group, right epigastric vessels (artery and vein) were freezed with a cryoprobe using $N_2O$ gas for 1 min. In the experimental 2 group, after freezing for 1 min, thawing for 30 secs and repeat freezing for 30 secs. Left side was chosen as control group in both group. We sacrified the experimental animals by 1 day, 3 days, 1 week, 2 weeks, 4 weeks & 5 months and observed the sequential change that occur during regeneration of epigastric vessels using a histologic, histomorphometric, immunohistochemical and SEM study after the vascular freezing. The results were as follows1. In epigastric arteries, internal diameters had statistically significant enlargement in 1 day, 3 days of Exp-1 group and 1 day, 3 days, 1 week & 2 weeks of Exp-2 group. Wall thickness had statistically significant thinning in 2 weeks of Exp-2 group. 2. In epigastric veins, internal diameters had enlargement of statistical significance in 1 day of Exp-1 and Exp-2 group. 3. The positive PCNA reactions in smooth muscle appeared in 1 week and increased until 2 weeks, decreased in 4 weeks. There was no statistical significance between Exp-1 and Exp-2 group. 4. The positive ${\alpha}$-SMA reaction in smooth muscles showed weak responses until 1 week and slowly increased in 2 weeks and showed almost control level in 4 weeks. 5. The positive S-100 reactions in the perivascular nerve bundles showed markedly decrease in 1 day, 3 days and increased after 1 week and showed almost control level in 4 weeks. Exp-1 group had stronger response than Exp-2 group. 6. In SEM, we observed defoliation of endothelial cell and flattening of vessel wall. Exp-2 group is more destroyed and healing was slower than Exp-1 group. To sum up, relief of vasospasm (vasodilatation) by freezing with cryoprobe was originated from the damage of smooth muscle layer and perivascular nerve bundle and the enlargement of internal diameter in vessels was similar to expeimental groups, but Exp-2 group had slower healing course and therefore vessel freezing in microsurgery can be clinically used, but repeat freezing time needs to be studied further.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제40권2호
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• pp.104-111
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• 1993

연구배경 : 그람 음성균의 내독소는 ARDS를 유발하는 제일 흔한 원인으로 알려져 있으며 그 기전중에 내독소에 의해서 폐로의 유입이 증가되고 활성화된 호중구에서 분비하는 산소기가 증가하여 모세혈관 내피세포등에 손상을 입히기 때문이라는 설이 유력하다. 그러한 증가된 산소기를 처리하는 항산화효소가 내독소를 대량 투여하거나 소량 반복투여시 어떻게 변화하는지 알아보고자 본 실험을 하였다. 방법 : 250~300g 되는 쥐에 내독소 대량투여군은 7mg/kg body weight로 내독소를 1회 복강내 주사하였고 소량 반복투여군은 1 mg/kg body weight로 10일간 매일 복강내 주사하였다. 대량투여군은 주사후 6, 12, 24시간후에, 소량 반복투여군은 주사후 3, 7, 10일에 각각 기관지 폐포세척술을 시행하고 살해하였다. 폐동맥을 통하여 생리 식염수를 주입하여 적혈구를 제거한후 양측 폐를 들어내고 무게를 잰후 무게의 5배되는 용량의 50 mM potassium phosphate 완충액하에 3분 간 homogenize시켰다. 이들 $4^{\circ}C$ 에서 60분간 100,000g의 속도로 원심분리하여 상충액을 $-70^{\circ}C$에 보관하였다가 Cu, Zn SOD, Mn SOD, catalase, GSH-Px와 albumin 농도를 측정하였다. 결과: 1) 폐의 wet/dry 무게비 및 기관지 폐포세척액내 albumin 농도는 내독소 대량투여후 12시간에 최고로 증가하였고 기관지 폐포세척액내 호중구는 내독소 대량투여후 6 시간에 최고로 증가하였다. 2) Cu, Zn SOD (IU/mg protein)는 대조군 ($66.7{\pm}26.3$)에 비해 대량투여군에서 6시간후 ($21.86{\pm}5.79$)와 12시간후 ($31.96{\pm}9.54$)에 각각 의의있는 감소를 나타냈으며 소량 반복투여군에서는 큰 변화가 없었다. 3) Mn SOD, catalase, GSH-Px의 양은 대량 또는 소량투여군 모두에서 특별한 변화를 관찰할 수 없었다. 결론: 내독소를 대량투여시 급성 폐부종의 소견과 함께 폐조직내 Cu, Zn SOD가 6시간 및 12시간후에 현저히 감소함을 관찰할 수 있었는데 이러한 현상은 내독소에 의해서 폐의 세포가 손상을 받은 때문으로 생각된다. 따라서 SOD를 외부에서 보충해주거나 폐내에서 합성을 증가시키는 방법으로 급성 폐손상의 진행을 막을수 있는지에 대한 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권3호
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• pp.942-953
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• 2019

본 연구는 L-arginine 섭취가 고강도 훈련 프로그램에 따른 카누선수의 근 손상 지표, 피로 물질 및 경기력 향상에 미치는 영향을 확인하는데 목적이 있다. 이를 위해 고등학교 카누 선수 7명을 대상으로 고강도 훈련 프로그램을 적용하였으며, 고강도 훈련 프로그램은 주 2회의 유산소 운동(화, 목), 주 3회의 무산소 운동(월, 수, 금) 그리고 주 5회의 유연성 운동을 실시하였다. 고강도 훈련 프로그램을 진행하는 6주 과정 중에 처음 2주는 약물섭취(L-arginine or 위약)를 실시하고 다음 2주는 wash out, 그리고 마지막 2주도 약물섭취(L-arginine or 위약)를 실시하였다. 모든 연구대상자들이 L-arginine 섭취(시험군)와 위약그룹(대조군)으로 배정되는 교차설계로 디자인하였다. L-arginine은 하루 총 3g으로 섭취하였다. 채혈을 통해 L-arginine 섭취에 따른 근 손상 지표, 피로 지표, 항산화력을 확인하였으며, 혈관내피세포기능 분석을 위해 FMD, 그리고 카누 에르고미터를 활용하여 카누 경기력을 분석하였다. 본 연구결과 L-arginine 섭취에 따른 Ammonia, IP, CK의 수준의 직접적인 효과는 나타나지 않았으며, LDH의 수준은 L-arginine 섭취로 인해 PLA 그룹보다 ARG 그룹에서 더 감소하는 것으로 나타났다. L-arginine 섭취에 따른 Total NO, d-ROMs, BAP, 그리고 FMD의 수준도 통계적으로 유의한 차이는 없는 것으로 나타났다. 마지막으로 카누 경기력 향상을 확인하기 위해 실시한 500M 카누 에르고미터 결과에서 총시간, 스트록 거리, 평균속도 분석에서 L-arginine의 운동수행능력 향상의 직접적인 효과는 나타나지 않았다. 하지만 L-arginine 섭취로 인해 근 손상 지표, 피로 지표, 항산화력, FMD, 그리고 카누 경기력 수준이 개선되는 경향은 나타났다. 따라서 L-arginine 섭취의 잠재적인 운동능력 향상 보조제 효과에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제49권6호
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• pp.691-702
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• 2000

연구배경 : 내독소 유도성 급성 폐손상(acute lung injury : ALI)은 비교적 임상에서 흔히 접하는 호흡기질환으로서, 조기에 적절한 치료가 이루어지지 않을 경우 예후가 좋지 않은 것으로 알려져 있다. 하지만 최근 몇 가지 보조치료약제가 임상에서 사용되고 있기는 하지만, 아직 ALI를 효과적으로 치료할 수 있는 약제는 개발되어 있지 않은 실정이다. 이에 본 연구지들은 최근 ALI의 새로운 보조치료약제로서의 가능성이 대두 pentoxifylline (PF) 및 ONO-5046(specific neutrophil elastase inhibitor)이 백서의 내독소 유도성 ALI와 관련된 염증반응에 대해 어떤 효과를 나타내는지 알아보고자 하였다. 방법 : 내독소 유도성 ALI의 생체외(in vitro) 모델을 확립하기 위해 백서의 폐포대식세포 및 말초혈액 호중구를 다양한 비율(1:0, 5:1, 1:1, 1:5, 0:1)로 혼합하여 내독소 자극 하에서 백서의 폐포상피세포주(L2 cells) 혹은 혈관내피세포주(IP2-E4 cells)와 함께 혼합 배양하였다. 모든 실험은 5군(대조군, LPS군, LPS+PF군, LPS+ONO군, LPS+PF+ONO군)으로 나누어 비교하였는데, 우선 다양한 비율로 혼합된 백서 폐포대식세포 및 말초혈액 호중구의 배양상층액으로부터 내독소 유도성 과산화음이온 생성능을 측정하고, 이들 염증세포들이 각 폐조직세포에 미치는 세포독성능을 측정하였다. 아울러 백서의 폐포대식세포로부터 내독소 유도성 TNF-$\alpha$, MCP-1, IL-6, IL-$1{\beta}$, IL-10 분비 및 TNF-$\alpha$ iNOS, MCP-1 mRNA 발현을 관찰하였다. 결과 : (1) 세포혼합비가 1:5일 때 LPS+PF+ONO군을 제외하고는 세포혼합비에 상관없이 LPS+PF군, LPS+ONO군 및 LPS+PF+ONO군 모두에서 각 세포혼합비의 LPS군에 비해 백서 폐포대식세포와 말초혈액 호중구로부터 내독소 유도성 과산화 음이온 생성능이 억제되는 경향을 보였다. (2) 백서 혈관내피세포(IP2-E4 cells)에 대한 염증세포들의 내독소 유도성 세포독성능은 세포혼합비에 상관없이 LPS+PF군, LPS+ONO군 및 LPS+PF+ONO군 모두에서 각 세포혼합비의 LPS군에 비해 감소하는 경향올 보였다. 하지만 백서 폐포상피세포(L2 cells)에 대한 염증세포들의 내독소 유도성 세포독성능은 세포혼합비 및 각 실험군에 따라 다양한 양상을 보였다. (3) LPS+PF군 및 LPS+PF+ONO군 포두에서 백서 LPS군에 비해 TNF-$\alpha$ 분비가 LPSrns에 비해 통계적으로 유의하게 감소되었으며, MCP-1 및 IL-10 분비도 LPS군에 비해 다소 감소 하는 경향을 보였다. 반면에 LPS+ONO군은 LPS군과 비교하여 백서 폐포대식세포로부터 내독소 유도성 cytokines 분비에 별 차이가 없었다. LPS+PF군, LPS+ONO군 및 LPS+PF+ONO군 모두에서 백서 폐포대식세포로부터 내독소 유도성 IL-$1{\beta}$ 및 IL-6 분비는 LPS군에 비해 오히려 증가하는 경향을 보였다. (4) LPS+PF군, LPS+ONO군 및 LPS+PF+ONO군 모두에서 백서 폐포대식셰포로부터 내독소 유도성 TNF-$\alpha$ 및 MCP-l mRNA 발현이 억제되는 경향을 보였으나, iNOS mRNA 발현은 오히려 증가하는 경향을 보였다. pentoxifylline은 백서의 염증세포들로부터 내독소 유도성 과산화 음이온 생성을 억제하였고 폐포대식세포로부터 TNF-$\alpha$ 및 MCP-1 mRNA 발현과 억제하여 폐조직세포 손상을 감소시켰으며 ONO-5046은 과산화 음이온 생성억제 및 TNF-$\alpha$ MCP-1 mRNA 발현억제, MCP-1의 분비를 억제하였을 뿐 아니라 항염증 매개물질인 IL-10 분비를 증가시킴으로써 폐조직세포의 손상을 방지할 수 있음을 확인하였다. pentoxifylline과 ONO-5046의 병용투여시에도 과산화 음이온 생성 및 일부 염증성 물즐의 mRNA의 발현 및 분비를 억제함으로써 폐조직세포의 손상을 방지함을 확인할 수 있었다. 결론 : 이상의 결과들로 보아 PF 및 ONO-5046은 내독소 유도성 ALI의 염증반응을 완화시키는 역할을 하는 것으로 추측되며, 향후 이 약제들은 ALI의 새로운 보조 치료제로 사용하기 위해서는 추가 연구가 필요할 것으로 생각되는 바이다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제45권4호
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• pp.846-860
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• 1998

연구배경: 내독소는 생체 내에서 단구와 내피세포에 강한 자극을 주나 호중구, 림프구, 호염기구, 섬유모세포 등 여러 세포에도 자극효과가 있어 염증반응이 시작된다. 그중 대식세포는 내독소의 자극을 받아 활성화되면 interleukin-1 (IL-1), IL-6, tumor necrosis factor-alpha (TNF-$\alpha$)를 분비하여 조직손상을 일으킨다. 내독소의 작용기전은 CD14 의존성 경로와 비의존성 경로의 두 개로 나뉘어진다. 체내로 들어온 내독소는 혈청 내에서 내독소 운반에 관여하는 LPS-binding protein(LBP)과 결합하여 혈중내에서 세포와 결합되거나 조직으로 이동되어 조직내 세포와 결합하게 된다. 그러나 고농도의 LPS는 CD14항원에 비의존적으로 대식세포를 자극 할 수 있는 것으로 알려져 있다. 현재까지 LPS자극에 의한 대식세포의 CD14 항원 의존성 IL-1, IL-6, TNF-$\alpha$의 형성과정은 많이 밝혀져 있으나, 내독소에 의한 TGF-$\beta$의 형성 여부는 밝혀져 있지 않으며, CD14 항원 비의존성으로 IL-1, IL-6, TNF-$\alpha$ TGF-$\beta$가 형성되는 과정도 별로 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 혈청이 없는 상태 (LBP가 없는 상태)에서, 즉 LPS 자극시 LBP-CD14 비의존성으로 말초혈액단핵구에서 형성된 proinflammatory cytokines인 IL-1, IL-6, TNF-$\alpha$과 섬유화 cytokine인 TGF-$\beta$의 생성유무를 규명하고자 하였다. 방 법: 정상인의 헤파린 처리된 말초혈액정맥혈을 비중 1.077의 Ficoll-Hypaque 용액 위에 중첩시킨 후 500g에서 30분간 원심분리하여 말초혈액단핵구를 얻었다. 분리된 말초혈액단핵구를 우태아혈청이 없는 RPMI에 부유시킨 후 $37^{\circ}C$, 5% $CO_2$ 보온기에서 0.1 ${\mu}g$, 1 ${\mu}g$, 10 ${\mu}g$, 100 ${\mu}g/ML$의 LPS와 1, 2, 4, 8, 12, 24, 48 시간 혼합 배양 후 상층액을 분리하여 IL-6, TNF-$\alpha$, TGF-$\beta$의 측정 cytokines의 양을 bioassay로 측정하였다. 세포층은 slide에 고정시킨 후 단 클론 항체를 이용한 이중 면역조직화학염색법과 RNA probe를 이용한 in situ hybridization에 이용하였다. 결 과: 실험사약내 내독소 존재 여부에 대한 검증결과 내독소 함유량은 10 ng/mL 이하로 되어 있어 본 실험에서는 10 ng/mL 이상의 농도로 실험을 하였기 때문에 오염된 내독소는 실험에 영향이 없었을 것으로 사료되었다. 말초혈액단핵구에서 LPS 자극에 의하여 IL-6는 1시간째부터 형성되기 시작하였으며 96 시간까지 지속적으로 상승하였고 LPS용량의존성으로 형성됨을 알 수 있었다. TNF-$\alpha$는 LPS 자극 4시간째부터 상승하기 시작하여 시간이 갈수록 생성양은 증가하며 72 시간째까지 지속적으로 형성되었다. TGF-$\beta$형성도 LPS 용량에 의존성을 보이며 8시간째 일차로 TGF-$\beta$의 형성이 증가 한 후 12 시간째는 오히려 감소하였다가 시간이 지남에 따라 다시 증가하여 2차로 96 시간에 최대 형성을 보였다. 각각 cytokine의 24시간째 생성양은 IL-6의 경우 $1{\times}10^5/mL$의 말초혈액단핵구에서 10 ${\mu}g/mL$의 LPS에 의해서 19.8 ng 이 생성되었고 LPS 자극이 없는 상태의 자연생성능도 3.2 ng이었으며, $1{\times}10^6/mL$의 말초혈액단핵구에 의해서 자연 생성양은 증가하여 24시간째에 0.38 ng/mL, 10명/mL의 농도에서 24시간째 4.1 ng/mL의 TNF-$\alpha$의 생성능을 보였다. TGF-$\beta$의 경우 $2{\times}10^6/mL$의 말초혈액단핵구에 의하여 34.4 pg/mL가 생성되었고 자연생성능은 5.2 pg/mL의 생성농을 보였다. 말초혈액단핵구의 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$, TGF-$\beta$ 단백과 m-RNA 발현 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$단백은 주로 단구세포에서, TGF-$\beta$ 단백은 단구세포와 림프구에서 발현되었으며, CD14항원 발현과는 상관이 없었다. TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$, IL-6, TGF-$\beta$ m-RNA 양성세포는 주로 세포질이 풍부한 것으로 보아 단구세포로 사료되었다. TGF-$\beta$의 경우 단구세포외에도 세포질이 적은 림프구에서도 약하게 양성반응을 보여 링프구에서도 분비될 가능성을 보여 주었다. 결 론: 내독소로 말초혈액 단핵구를 자극시 IL-6, TNF-$\alpha$는 조기에 분비되기 시작하며 TGF-$\beta$는 후기에 분비되기 시작하여 96시간까지 지속적으로 분비된다. 주 분비세포는 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$의 경우 단구세포가 되며 TGF-$\beta$도 단구세포가 주세포가 되나 림프구도 분비에 관여한다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제44권2호
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• pp.360-378
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• 1997

연구배경 : 그람음성균 외세포벽 구성체의 일부인 리포다당질(lipopolysaccharide)로 구성된 내독소는 그람 음성균 유발 감염으로 발생원 염증 반응을 설명하는 주요소이다. 내독소(리포다당질)는 특히 호중구의 조직내 침윤을 특정으로 하는 급성 폐손상을 조장하며, 이러한 폐손상 발생 기전의 하나로서 내독소 자극에 의한 폐장내 효과세포(effector cells)의 cytokines 발현이 알려져 있다. 이때 유리된 cytokines은 다시 염증세포 및 폐장내 기질세포등에 영향을 주어 급성 폐손상이 초래되는 것으로 설명되어지고 있다. 저자들은 실험백서에서 아치사량의 내독소를 정맥내 주입한 유발된 급성 폐손상에서 내독소 주입후 시간에 따른 폐손상의 변화를 관찰하고 이틀 염증세포가 폐손상에 미치는 영향을 보고자 하였다. 방 법 : 체중 200g내외의 건강한 백서의 미부 정맥을 통하여 내독소를 5mg/kg 용량으로 주입후 각각 0, 3, 6, 24, 72시간째 기관지폐포세척술을 시행하여 총 세포수 및 분획 세포수를 산출하고, 총 단백량 및 $TNF{\alpha}$와 IL-6 측정과 동시에 조직소견의 검색을 각기 비교, 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결 과 : 기관지폐포세척 총 백혈구수와 단백 농도는 각각 3시간에 유의한 증가를 보였다(p < 0.05). 72시간에 총 백혈구수의 유의한 감소에도(p < 0.05) 불구하고 단백농도는 계속 증가되있는 소견을 보였다. 기관지폐포 세척 총 백혈구수와 단백 농도와는 유의한 상관관계를 나타내었다(r = 0.65, p < 0.001). 기관지폐포세척 총 백혈구수와 호중구 및 단핵구수 간에는 유의한 상관관계를 보였으며(r = 0.97, p < 0.001 ; r = 0.61, p < 0.001), 단백농도와 호중구 및 단핵구수 간에도 유의한 상관관계를 보였다(r = 0.55, p < 0.005 ; r = 0.64, p < 0.001). 기관지폐포세척 단핵구는 관찰기간동안 계속 유의한 증가를 보였으나 호중구는 72시간에 의미있는 감소를 보여 폐손상 과정에서 단핵구는 지속적인 역할을 할 것으로 생각되었다. IL-6와 TNF 농도는 3 및 6시간째에 각각 최대치를 보였으며 24 및 72시간군과 비교하여 유의한 감소를 보였다(p < 0.05). 이들 상호간에 관련성은 없었으며, 특히 급성 폐손상 3 및 6시간군까지의 초기 관찰 기간중 $TNF{\alpha}$와 총 백혈구수 및 단핵구수 각각에서 유의한 상관관계를 보였다(r = 0.61, p < 0.05 ; r = 0.67, p < 0.05). 조직 소견의 검색 결과 폐장내 침윤 염증 세포수와 폐포벽 두께 정도와는 유의한 상관성이 관찰되었다(r=0.61, p<0.000). 3시간에는 단지 염증 세포의 침윤만이 유의한 증가를 보여(p < 0.001) 폐손상 초기에는 염증 세포의 침윤이 간질조직의 변화를 선행하는 것으로 사료되었으며, 72시간에서는 폐포벽의 두께만이 유의하게 감소된 결과(p < 0.005)를 보여 폐손상후 재생 과정중 폐포벽의 부종이 가장 먼저 감소되는 것으로 사료되었다. 결 론 : 내독소 유발 급성 폐손상에서 (1) 호중구는 주된 염증 세포로 작용하나 단핵구/폐포대식세포 및 폐장내 비면역세포등이 폐손상의 발생 및 진행에 중요한 역할을 할 것으로 사료되었다. (2) 기관지폐포세척 IL-6는 $TNF{\alpha}$와 비종속 관계를 보였고 조기에 최대치를 보여, 특히 IL-6 분비는 폐장내 다양한 세포에서 유래될 것으로 사료되었다.