• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제41권4호
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• pp.319-327
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• 1994

연구배경: 폐포-모세혈관 투과성의 증가에 의한 폐부종을 특징으로하는 성인성 호홉곤란증후군(ARDS)의 발병기전은 아직 명확히 밝혀져 있지 않다. 폐포-모세혈관 투과성의 증가는 폐 혈관 내피세포의 손상에 의한 것으로 알려져 있어 폐포-모세혈관 투과성 증가의 기전을 이해하기 위해서는 폐혈관 내피세포 손상의 기전을 규명하는 것이 필요하다. 혈관 내피세포 손상은 주로 활성화된 호중구에서 분비된 염증매개성 물질에 의한다고 생각되고 있다. 그러나 최근 들어 내피세포 손상에서 호중구와 무관한 새로운 기전의 존재를 시사하는 결과들이 알려지고 있다. 본 연구에서는 호중구나 활성화된 보체의 도움없이 내독소만에 의해 혈관 내피세포의 손상이 발생하는 지, 내독소에 의해 혈관 내피세포에서 산소기가 유리되는 지를 관찰하고, 이것이 혈관 내피세포의 손상에 관여하는지를 규명하고자 하였다. 방법: 내독소가 호중구의 도움없이 혈관 내피세포에 손상을 가져오는지를 관찰하기 위해 내독소 투여후 세포독성지표를 측정하였다. 이때 산소기가 관여하는지를 평가하기 위해 여러 항산화제로 전처치한 후 내독소에 의한 세포독성을 측정하였다. 다음 단계로 내독소에 의한 혈관 내피세포에서의 산소기 분비 유무를 관찰하고자 내독소 처치후 배양액내의 과산화수소 농도를 측정하였다. 마지막으로 과산화수소의 세포독성 유무를 관찰하고자 과산화수소 처치후 세포독성검사를 시행하였다. 모든 실험에서 일차 배양한 HUVE의 제4세대 계대배양 세포를 사용하였고 세포독성검사는 51Cr유리법을 사용하였다. 결과: 1) 내독소 단독 처치시 혈관 내피세포의 손상이 관찰되었는데, 이는 용량-반응관계를 보였다. 2) 내독소에 의한 혈관 내피세포의 손상은 catalase와 DMTU에 의하여 각각 유의하게 억제되었다. 3) 내독소에 의해 혈관 내피세포로 부터 과산화수소가 용량-반응관계를 보이면서 분비되었다. 4) 과산화수소는 혈관 내피세포독성을 보이고 이는 catalase와 DMTU 전처치로 완화되었다. 결론: 내독소는 단독으로 혈관 내피세포독성을 보이며 이때 혈관 내피세포에서 분비된 산소기가 세포독성에 관여할 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제38권4호
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• pp.357-371
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• 1991

To identify the pathogenetic role of reactive oxygen free radical-induced oxidation reaction in endotoxin-induced acute lung injury, we infused endotoxin into 8 domestic pigs; endotoxin only (n=3), pretreatment with dimethylthiourea (DMTU) (n=5). We observed the sequential changes in hemodynamic parameters, the concentration of plasma oxidized glutathione (GSSG) in pulmonary arterial and venous blood, and albumin content in bronchoalveolar lavage fluid (BALF). The results were as follows. 1) While cardiac output decreased, mean pulmonary arterial pressure, pulmonary vascular resistance, and alveolar-arterial oxygen difference increased over phase 1 (0-2 hr) and phase 2 (2-4.5 hr) by endotoxin, DMTU attenuated the above changes only during phase 2. 2) While the concentration of plasma GSSG increased significantly by endotoxin during phase 2, there were no significant differences between pulmonary arterial and venous GSSG contents during both phases. The increase in plasma GSSG content was attenuated by DMTU. 3) The content of BALF albumin was significantly lower in DMTU group than that of endotoxin group. These results suggest that reactive oxygen free radical-induced oxidation reaction may have an important pathogenetic role in endotoxin-induced acute lung injury in pigs, which seems to be greater during phase 2 rather than phase 1.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권4호
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• pp.554-558
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• 2015

Drug delivery systems (DDSs) incorporating bacterial minicells have been evaluated as a very powerful tool in view of biocompatibility. However, limited studies have been carried out on these systems, mainly using minicells from Salmonella sp. and Escherichia coli. Thus, we generated a new minicell-producing strain from an endotoxin-free Corynebacterium glutamicum by the inactivation of genes related to cell division. The two knockout strains, ${\Delta}parA$ and ${\Delta}ncgl1366$, showed distinct abilities to produce minicells. The resulting minicells were purified via sequential antibiotic treatments and centrifugations, which resulted in reproducible yields.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제8권3호
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• pp.223-227
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• 2000

Propolis, a natural resinous compound collected from honey bees, contains many biochemical constituents and has been used for traditional medicines as early as 300 B .C. Recently, it has been reported to possess many biological activities such as antibacterial, antiviral, fungicidal, local anaesthetic, immunostimulating, antiinflammatory and free radical scavenging properties. To investigate activities of chrysin, one of propolis effective compounds for blood coagulation system was injected endotoxin (4000 EU/kg, i.v.) in rats at 1 hr after administered chrysin (20 mg/kg, p.o.). This study was resulted that chrysin has antiplatelet aggregation activity in vitro, delay of blood clotting time and prothrombin time, and reduction of fibrinogen and FDP in vivo. Chrysin has increased SOD activity, GSH content and GST activity, and decreased MDA content in liver. The result suggests that the antithrombosis effect of chrysin is suppressive activity for a blood coagulation system and antioxidative activity.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권7호
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• pp.727-733
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• 2009

Heat shock protein 70 kDa (hsp70), a molecular chaperone involved in folding of nascent proteins, has been studied for its ability to activate innate and specific immunity. High purity hsp70 preparation is generally required for immunization experiments, because endotoxins and other immunologically active contaminants may affect immune responses independently of hsp70. We have developed a novel modification of E. coli-expression medium that enabled a simple two-step production and purification method for endotoxin-free recombinant hsp70. During Ni-NTA-based affinity purification of hsp70, a contaminating protein from host E. coli cells, L-glutamine-n-fructose-6-phosphate aminotransferase (GFAT), was identified. By testing various compounds, supplementation of growth medium with a GFAT metabolite,N-acetylglucosamine, was found to reduce GFAT expression and increase the total hsp70 yield five times. The new protocol is based on column purification of His-tagged hsp70 protein produced by E. coli with the modified medium, followed by endotoxin removal by Triton X-114 extraction. This approach yielded hsp70 with high purity and minimal endotoxin contamination, making the final product acceptable for immunization experiments. In summary, a simple modification of growth medium allowed production of recombinant mouse hsp70 in high yield and purity, thus compatible with immunological studies. This protocol may be useful for production of other Histagged proteins expressed in E. coli.

• 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.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제39권2호
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• pp.120-130
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• 1992

연구배경 : 급성 폐손상의 기전에 관한 연구는 많이 진행되어 있으나 아직 확실한 결론을 내리기에는 미흡한 실정이다. 최근에 산소기의 병인론적 역할에 관한 관심이 고조되고 있으나 이것도 아직 확실히 규명되지 못한 실정이고 내독소에 의한 백서의 급성 폐손상에 관해서는 경험이 일천한 상태이다. 이에 저자들은 백서에서 내독소투여 후 시간경과에 따른 폐포내 호중구 침윤과 폐포-모세혈관 투과성의 변화를 관찰하고 hydroxyl radical 탐식제인 DMTU와 hydroxyl radical 형성에 중요한 역할을 하는 철분제거제인 DFX 전처치가 이에 미치는 영향을 관찰하여 hydroxyl radical이 내독소에 의한 백서의 급성 폐손상에서 호중구의 이동과 폐포-모세혈관 투과성의 증가에 마치는 영향을 평가하고자 본 연구를 시행하였다. 방법 : 50마리의 백서를 대조군 (n=5, 6hrs; n=5, 24hrs), 내독소 투여군 (n=10, 6hrs; n=10 24hrs), DMTU 전처치군 (n=10, 6hrs) 과 DFX 전처치군 (n=10, 6hrs) 으로 나누어 희생하기 30분전에 $^{125}I$을 붙인 bovine serum albwnin을 꼬리 정맥에 주사하였다. 내독소를 투여하고 6시간과 24시간이 경과한 후 백서를 희생시켜서 폐조직과 말초혈액 1 ml의 방사능을 측정하여 이 둘의 비를 폐포-모세혈관 투과성의 지표로 사용하였다. 다른 52마리의 백서를 위와 같이 4개의 군으로 나누어 [대조군 (n=5, 6hrs; n=5, 24hrs), 내독소투여군 (n=7, 6hrs; n=8, 24hrs), DMTU 전처치군 (n=6, 6hrs; n=9, 24hrs)과 DFX 전처치군 (n=5, 6hrs; n=7, 24hrs)] 내독소를 투여하고 6시간과 24시간이 경과한 후 희생시켜 말초혈액과 기관지폐포세척액의 구성세포와 폐의 병리조직학적 소견을 관찰하였다. 결과 : 내독소를 투여하고 6시간이 경과한 후 폐포-모세혈관 투과성이 증가되었다가 24시간이 경과한 후 정상대조군 수준으로 회복되는 양상을 보였는데 6시간만에 DMTU와 DFX 전처치로 유의하게 완화되었다. 폐조직으로의 호중구 침윤은 내독소를 투여하고 24시간이 경과한 후 관찰되었는데 이는 DMTU와 DFX 전처치로 완화되지 않았다. 결론 : 이상의 결과로 내독소에 의한 백서의 급성 폐손상에서 hydroxyl radical은 호중구의 이동에는 관여하지 않을 것으로 생각되며 주로 폐포-모세혈관 투과성 증가에 관여할 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제39권1호
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• pp.42-54
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• 1992

연구배경 : 내독소 투여시 혈장과 폐의 림프내에 cyclooxygenase 대사물과 lipoxygenase 대사물이 모두 증가하고, cyclooxygenase 차단제로 초기의 혈역학적 변화가 완화되어 내독소에 의한 급성 폐손상의 기전에서 cyclooxygenase 대사물의 역할이 중요시 되고 있다. 그러나 cyclooxygenase 억제약물이 내독소 투여시 후기에 관찰되는 폐혈관 투과성 증가에 미치는 효과에 대해서는 논란이 있는 실정이고 cyclooxygenase 대사과정에 관여하는 peroxidase에 의해서 산소기가 생성된다고 알려져 있어 cyclooxygenase 대사물이 직접 폐손상을 일으키는지 또는 대사과정에서 생성되는 산소기를 통해 간접적으로 관여 하는지는 확실히 규명되어 있지 않은 상태이다. 저자들은 cyclooxygenase 대사물이 내독소에 의한 급성 폐손상의 기전에 직접적 또는 간접적으로 관여하는지를 알아보기 위해 본 연구를 시행하였다. 방법 : 총 8마리의 집돼지를 내독소 투여군(n=3)과 indomethacin 전처치 후 내독소를 투여한 군(n=5)으로 나누어 시간 경과에 따른 혈력학적 지표의 변화, 혈장내 산화 glutathione(GSSG) 및 기관지폐포세척액내의 알부민 농도를 측정하여 indomethacin 전처치가 내독소에 의한 급성 폐손상에 미치는 영향을 관찰하였다. 결과 : 1) 내독소 투여 후 phase 1(0-2 hr)과 phase 2(2-4.5 hr)에 걸쳐서 심박출양은 감소되고 평균 폐동맥압, 폐혈관저항, 폐포동맥간산소분압차는 증가되었으며 indomethacin 전처치로 두 phase의 변화가 모두 완화되었다. 2) phase 2에서 내독소에 의해 GSSG가 기저치에 비해 유의하게 증가했는데 indomethacin 전처치로는 완화되지 않았다. 3) 기관지폐포세척액내 알부민농도와 투과성지표는 내독소 투여군에 비해 indomethacin 전처치군에서 유의하게 낮았다. 결론 : 이상의 결과로 내독소에 의한 돼지의 급성 폐손상에는 cyclooxygenase 대사물이 초기와 후기 모두에 관여할 것으로 생각되고 indomethacin이 산소기에 의한 산화반응에 영향을 미치지 않는 것으로 보아 산소기를 통한 간접작용보다는 cyclooxygenase 대사물이 직접 병인론적 기전에 관여할 것으로 사료된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제34권1호
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• pp.71-81
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• 2004

Peri-implantitis could be the result of biomechanical and occlusal overload as well as microbiologic invasion. The dental implant may be more susceptible to dental plaque than the natural tooth, as the predictability of a stable soft tissue attachment complex has not yet been confirmed. With the development of peri-implantitis, the implant surface would be exposed to the oral environment and becomes coated with bacteria. The objective of therapy for this condition is to regain integration of the implant with bone. Since fibroblast adherence to surfaces is impeded by endotoxin, it would seem that decontamination would be desirable to obtain maximum osseointegration. The purpose of this study was to determine whether various chemotherapeutic and mechanical treatments(distilled water, air-powder abrasive, hypersaturated citric acid, tetracycline) can detoxify contaminated titanium implant surface by means of kinetic LAL test. Experimental rough surface titanium disks were fabricated. All of them were divided into two groups(A.a group and P.g group) and each contaminated by A. actinomycetemcomitans and P. gingivalis suspension. Contaminated disks were treated with distilled water, air-powder abrasive, citric acid and tetracycline, and then all disks were placed into LPS-free water for elution. The results were as follows : 1. In A.a group, LPS elute level of all test groups were significantly lower than control group(p<0.05). 2. In A.a group, LPS elute level of test 2, test 3 and test4 groups were significantly lower than that of control group(p<0.05). But, among the test 2, test 3, test4 groups, the significant differences were not detected. 3. In P.g group, LPS elute level of test 2, test 3 and test 4 groups were lower than that of control group(p<0.05). But, among the test groups, the significant differences were not detected. From the result of this study, it would be concluded that air-powder abrasive, hypersaturated citric acid and tetracycline treatments may be effective at reducing endotoxin level on rough titanium implant surfaces, and can be clinically used. But the treatments in peri-implantitis differentially impact osseointegration making one method clinically superior. To gain this knowledges, further molecular biologic and histopathologic studies should be developed.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제60권4호
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• pp.437-450
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• 2006

연구배경 : 급성호흡곤란증후군의 병인론 중 산화성 스트레스는 페 모세혈관손상의 중요한 기전의 일부이다. 본 연구에서는 호중구에 의한 유리 산소기의 형성이 $PLA_2$의 활성화와 관계가 있음을 근거로 하여 calcium channel blocker인 diltiazem이 내독소에 의한 급성 폐손상에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 방법 : 체중 300 gm 내외의 수컷 Sprague-Dawley흰쥐에서 내독소를 이용하여 급성 폐손상을 유도하고 동시에 내독소 투여 60분전에 diltiazem (3 mg/kg)을 복강 내로 투여하였다. 급성 폐손상이 유도된 흰쥐에서 폐장의 $PLA_2$, 사람에게서 분리된 호중구에서의 $PLA_2$, 폐장의 MPO의 활성도, 폐세척액내의 호중구의 수, surfactant, 단백함량, 호중구에서의 유리 산소기의 생성 등을 측정하였다. 또한 광학 현미경 및 전자 현미경을 이용하여 형태학적인 변화를 관찰하였고, 동시에 전자현미경 세포화학법을 이용하여 폐장내의 유리 산소기의 생성도 검사 하였다. 결과 : 내독소 투여 후 5 시간 후에는 급성 폐손상이 유발되고 폐장 및 호중구의 $PLA_2$, MPO, 폐세척액내의 호중구수, 단백함량 및 surfactant의 함량이 높게 측정되었다. 형태학적으로는 내독소에 의한 급성 페손상이 확인되었고 전자현미경을 이용한 세포화학적 검사에서는 폐장 내 유리 산소기의 생성이 증가되었음을 확인하였다. Diltiazem은 이러한 모든 변화를 감소시키고, 호중구에서의 산소기의 생성도 감소시켜 내독소에 의한 급성 폐손상을 감소 시켰다. 결론 : Diltiazem을 이용한 $PLA_2$의 억제는 내독소에 의한 급성 페손상에서 호중구에 의한 산화성 스트레스를 경감함으로써 그 손상을 줄일 것으로 사료된다.