• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권4호
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• pp.790-798
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• 2016

Chlamydiae, obligate intracellular bacteria, are associated with a variety of human diseases. The chlamydial life cycle undergoes a biphasic development: replicative reticulate bodies (RBs) phase and infectious elementary bodies (EBs) phase. At the end of the chlamydial intracellular life cycle, EBs have to be released to the surrounded cells. Therefore, the interactions between Chlamydiae and cell death pathways could greatly influence the outcomes of Chlamydia infection. However, the underlying molecular mechanisms remain elusive. Here, we investigated host cell death after Chlamydia infection in vitro, in L929 cells, and showed that Chlamydia infection induces cell necrosis, as detected by the propidium iodide (PI)-Annexin V double-staining flow-cytometric assay and Lactate dehydrogenase (LDH) release assay. The production of reactive oxygen species (ROS), an important factor in induction of necrosis, was increased after Chlamydia infection, and inhibition of ROS with specific pharmacological inhibitors, diphenylene iodonium (DPI) or butylated hydroxyanisole (BHA), led to significant suppression of necrosis. Interestingly, live-cell imaging revealed that Chlamydia infection induced lysosome membrane permeabilization (LMP). When an inhibitor upstream of LMP, CA-074-Me, was added to cells, the production of ROS was reduced with concomitant inhibition of necrosis. Taken together, our results indicate that Chlamydia infection elicits the production of ROS, which is dependent on LMP at least partially, followed by induction of host-cell necrosis. To our best knowledge, this is the first live-cell-imaging observation of LMP post Chlamydia infection and report on the link of LMP to ROS to necrosis during Chlamydia infection.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제26권3호
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• pp.641-654
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• 1996

In infectious disease, invasion of host tissue by bacteria or their products frequently induces a wide variety of inflammatory and immunopathologic reaction. Evidence indicates that cytokines are involved in the initiation and progression of chronic inflammatory diseases, such as periodontitis. Interleukin-6, which is a multifunctional cytokine, has important roles in acute and chronic inflammation and may also be implicated in bone resorption. Periodontal diseases are characterized by chronic inflammation of the periodontium with alveolar bone resoption. A principal driving force behind this response appears to lie in the immune system's response to bacteria. Many of the cell components which have been shown to function as virulence factors in gram-negative bacteria are associated with the bacterial surface. Of these, lipopolysaccharide has been characterized as one that mediates a number of biological activities which can lead to the destruction of host tissue. Non-steroidal antiinflammatory drug is used for reduce inflammation, and most of NSAIDs inhibit prostaglandine $E_2$ production, but it is shown that $PGE_2$ production is stimulated by IL-1 in recent study. So, the influence of other cytokines except $PGE_2$ on periodontium can not be avoided. Therefore, new antiinflammatory drug is needed. Rhizoma coptidis is used in oriental medicine for anti-inflammation and antiseptics. In this present study, we examined the IL-6 release in periodontal ligament cells treated with the lipopolysaccharide, and also the effect of rhizoma coptidis on cellular activity and IL-6 production of periodontal ligament cells. To evaluate the effect of rhizoma coptidis on cellular activity, the cells were seeded at a cell density of $1{\times}10^4$ cells/well in 24-well culture plates. After one day incubation, 1-6, 10-9 and 10-12 g/ml of rhizoma coptidis and 5, $10{\mu}g/ml$ of LPS were added to the each well and incubated for 1 and 2 days, respectively. Then, MTT assay were carried out. To evaluate the effect of rhizoma coptidis on IL-6 production, the cells were seeded at a cell density of $1.5{\times}10^4$ cells/well in 24-well culture plates. After one day incubation, 10-9 g/ml of rhizoma coptidis and 5, $10{\mu}g/ml$ of LPS were added to the each well and incubated for 3, 6, 12 and 24 hours. Then, amounts of IL-6 production is measured by IL-6 ELISA kit used. The results were as follows : 1. Rhizoma coptidisrbelow to ($10^{-6}g/ml$) significantly increaed cellular activity of periodontal ligament cells than control. 2. Rhizoma coptidist ($10^{-9}g/ml$) significantly increased cellular activity of LPS($5{\mu}g/ml$)-treated periodontal ligament cells than control. 3. LPS(5 and $10{\mu}g/ml$) significantly increased IL-6 production of periodontal ligament cells than control. 4. Rhizoma coptidis($10^{-9}g/ml$) decreased IL-6 production of LPS ($5{\mu}g/ml$)-treated periodontal.ligarnent cells than LPS only tested group. These findings suggest that stimulation of the IL-6 release of periodontal ligament cells by LPS may have a role in the progression of inflammation and alveolar bone resoption in periodontal disease, and that inhibition of the IL-6 release of cells and stimulation of cellular activity by rhizoma coptidis may help the periodontal regeneration.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권5호
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• pp.1751-1758
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• 2015

There has been a strong, positive correlation between opisthorchiasis-associated cholangiocarcinoma and infection with Helicobacter. Here a rodent model of human infection with Opisthorchis viverrini was utilized to further investigate relationships of apparent co-infections with O. viverrini and H. pylori. A total of 150 hamsters were assigned to five groups: i) Control hamsters not infected with O. viverrini; ii) O. viverrini-infected hamsters; iii) non-O. viverrini infected hamsters treated with antibiotics (ABx); iv) O. viverrini-infected hamsters treated with ABx; and v) O. viverrini-infected hamsters treated both with ABx and praziquantel (PZQ). Stomach, gallbladder, liver, colonic tissue, colorectal feces and O. viverrini worms were collected and the presence of species of Helicobacter determined by PCR-based approaches. In addition, O. viverrini worms were cultured in vitro with and without ABx for four weeks, after which the presence of Helicobacter spp. was determined. In situ localization of H. pylori and Helicobacter-like species was performed using a combination of histochemistry and immunohistochemistry. The prevalence of H. pylori infection in O. viverrini-infected hamsters was significantly higher than that of O. viverrini-uninfected hamsters ($p{\leq}0.001$). Interestingly, O. viverrini-infected hamsters treated with ABx and PZQ (to remove the flukes) had a significantly lower frequency of H. pylori than either O. viverr-iniinfected hamsters treated only with ABx or O. viverrini-infected hamsters, respectively ($p{\leq}0.001$). Quantitative RT-PCR strongly confirmed the correlation between intensity H. pylori infection and the presence of liver fluke infection. In vitro, H. pylori could be detected in the O. viverrini worms cultured with ABx over four weeks. In situ localization revealed H. pylori and other Helicobacter-like bacteria in worm gut. The findings indicate that the liver fluke O. viverrini in the biliary tree of the hamsters harbors H. pylori and Helicobacter-like bacteria. Accordingly, the association between O. viverrini and H. pylori may be an obligatory mutualism.

• 생명과학회지
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• 제27권10호
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• pp.1168-1175
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• 2017

프로바이오틱스(probiotics)는 숙주에 이로운 작용을 하는 장내세균으로 주로 알려져 있으며 꾸준히 염증치료의 새로운 치료물질로 주목 받고 있다. 그러나 Lactobacillus나 Bifidobacterium과 같은 전형적인 프로바이오틱스는 장내에서 꾸준히 생존하기 어렵고 그로 인해 매개할 수 있는 다양한 효능이 줄어든다. 반면, Enterococcus는 다양한 물질을 분비하고 생물학적 활성을 지니고 있는 프로바이오틱스이긴 하나 동시에 기회감염균으로 항생제 내성능을 쉽게 획득할 수도 있어 사용을 자제할 것을 권고하고 있으며, Vancomycin 내성인자를 원래부터 가지고 있어서 이 인자의 발현과 함께 타 독성균주에 전달할 가능성이 있다. 그러나 본 연구에서는 이러한 Enterococcus의 추출물을 이용하여 항염증 물질을 확인해보고자 하였다. 특히, 호흡기계 질환인 천식의 치료효능을 보기 위해 human monocytic cell line인 THP-1 세포를 이용한 in vitro test와 천식 유발 BALB/c mice를 이용한 in vivo test를 시행하였다. 천식은 사이토카인과 IgE 등 세포 염증성 물질을 분비하고 호산구, 호중구, 호염기구, 비만세포, 단구, T 세포 등 다양한 염증 세포가 폐 부위로 침윤되는 복합적인 염증 질환으로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 우선 Enterococcus faecalis 에서 초음파 처리를 통해 균체성분을 분해한 다음 동결건조하여 추출물을 획득하였다. E. faecalis에서 추출한 추출물(Ef extract)을 PBS에 부유시킨 다음, 염증유발을 위해 ovalbumin (OVA)를 처리한 THP-1 세포에 처리한 결과, OVA에 의해 증가한 THP-1 세포의 생존율이 감소하였다. 또한 OVA에 의해 천식이 유발된 BALB/c mice에서 염증부위인 폐의 세척액을 채취하여 폐 조직 내 세포 변화를 관찰하였다. 그 결과, Ef extract에 의해 호산구와 호중구가 Ef extract 농도에 따라 점차 감소하였고 혈액 내에서도 Ef extract에 의해 호산구, 호중구, 호염기구가 감소하였다. 이는 Ef extract에 의해 염증세포로부터 IL-5의 분비를 억제하고 IgE의 양을 감소시켜 이와 관련된 염증세포의 침윤 및 증가를 억제한 것으로 사료된다. 이를 통해 Ef extract 가 천식 동물모델에서 항염증효과가 있음을 관찰하였지만 Ef extract의 구성 물질 분석 및 작용 메커니즘에 대한 추가연구를 통해 천식 치료물질로의 가능성을 규명할 것이다.

• 미생물학회지
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• 제51권1호
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• pp.31-38
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• 2015

2012년 2월 남태평양 미크로네시아 축(Chuuk)에서 채집한 두 종의 해양해면 Cinachyrella sp.와 Plakortis sp.의 공생세균의 군집구조를 PCR-DGGE 방법을 사용하여 조사하였다. Cinachyrella sp.와 Plakortis sp. 해면의 total genomic DNA에서 16S rRNA gene-V3 부분을 증폭하여 DGGE를 수행하였으며, 두 종의 해면에서 서로 다른 밴드 패턴이 나타났다. DGGE밴드로부터 16S rRNA gene의 부분 염기서열을 분석한 결과, 알려진 균주의 염기서열들과 87-100%의 유사도를 나타내었다. Cinachyrella sp.의 공생세균 군집구조는 Actinobacteria, Bacteroidetes, Chloroflexi, 그리고 Proteobacteria (Alpha-, Gamma-, Delta-), 6강으로 구성되었다. Plakortis sp.의 공생세균 군집구조는 Actinobacteria, Chloroflexi, Firmicutes, Spirochaetes 그리고 Proteobacteria (Alpha-, Gamma-, Delta-), 7강으로 구성되었다. 두 종의 해면에서 Actinobacteria, Chloroflexi와 Proteobacteria가 공통적으로 존재하였으나 주요 세균군집은 서로 다른 것으로 나타났다. 즉 Cinachyrella sp.의 경우 Proteobacteria가, Plakortis sp.의 경우, Chloroflexi가 주요 세균 군집이었다. 동일지역에서 채집한 서로 다른 두 종의 해면은 각각 다른 공생세균 군집구조를 나타내어 해면 종에 따른 숙주 특이적 분포를 보이는 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제23권8호
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• pp.1050-1056
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• 2013

Streptococcus pneumoniae는 전 세계적으로 급성 호흡기 질환 높은 사망률 나타내며, 정상인의 비인후부에 존재하여 호흡기 감염을 통해 폐렴, 수막염, 중이염, 패혈증, 복막염, 골수염 등을 일으킨다. 그러나 S. pneumoniae가 폐 조직에 침입하는 분자적 메커니즘과 혈류를 통한 침입은 많은 연구에도 불구하고 아직 명확하게 알려지지 않았다. 그러므로 본 실험에서는 S. pneumoniae D39의 감염 및 침입에 대한 분자 메카니즘을 알고자 사람의 폐암상피 세포 유래 A549 세포를 이용하여 감염 후 시간의 경과에 따라 변화되는 A549 세포의 모양을 관찰하였으며, 또한 숙주세포의 단백질 패턴 변화를 조사하였다. 일부 A549 세포는 감염 후 2 시간부터 세포의 모양이 둥근형태로 변화된 것으로 관찰되었으며, 감염 3 시간째에는 세포의 모양이 둥글며 filopodia가 아주 잘 발달하였다. 감염 4 시간에 도달하게 되면 거의 모든 A549 세포가 둥글며 잘 발달된 filopodia를 형성하였다. 감염 후 각 시간 별 A549 세포의 총 단백질들을 추출하여 시간의 경과에 따라 특이적으로 양 적인 변화를 나타내는 단백질을 MALDI-TOF 분석법을 사용하여 동정하였다. Streptococcus pneumoniae D39 감염 후 시간에 따라 변화하는 단백질 중 대다수가 특이하게도 molecular chaperone에 속하는 단백질들이었다. 대표적인 cytosol chaperone인 Hsp90과 Hsp70의 경우 감소하는 패턴을 나타낸 반면에 endoplasmic reticulum (ER)에 존재하는 chaperone인 Grp94와 Grp78 (BiP)은 감염 후 점차 증가하는 패턴을 나타내었다. ER chaperone인 Grp94와 Grp78의 증가는 ER stress signaling pathway와 관련 있는 것으로 알려져 있어, S. pneumoniae D39의 감염에 의한 이들 단백질의 변화 패턴을 ER stress를 유발 시켰을 때와 비교하였다. Tunicamycin 또는 thapsigargin으로 처리하여 ER stress를 유발시킨 A549 세포의 형태는 변화하지 않았으며 흡착세포의 형태를 유지하였다. 그러나 Western blot을 통한 molecular chaperone의 분석 결과는 S. pneumoniae D39 감염의 경우와 일치하였다. 본 연구에서 얻은 결과는 S. pneumoniae D39의 감염은 A549 세포의 형태적 변화를 유발하며 또한 molecular chaperone 증가와 감소를 유발한다는 것을 보여주며, 특이적으로 Grp94와 Grp78이 증가되는 것으로 보아 S. pneumoniae D39 감염은 A549 세포 내 ER stress를 유발한다고 생각된다.

• 한국어병학회지
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• 제22권1호
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• pp.9-14
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• 2009

흑산도 근해의 가두리 양식장에서 아가미에 백색 결절을 주 증상으로 하는 조피볼락이 발견 되었다. 간과 신장에서는 병원균의 검출과 병리 조직학적인 변화가 전혀 발견되지 않았다. 아가미의 경우, epitheliocystis, Microcotyle sebastes 및 아가미 새변의 연골내에 미동정 생물(unknown aetiology)의 cyst가 확인되었다. Epitheliocystis의 cyst크기는 약 44.1-68.9 $\mu{m}$이었고 주로 새변의 끝과 중간부위에 기생하고 있었다. 그러나 새변내의 cyst형성에도 불구하고 숙주의 반응은 미약했다. M. sebastes는 2차새변에 고착기를 이용하여 달라붙어있었으며, 이로 인하여 상피세포의 증생이 발생하였다. 미동정 생물체의 경우, cyst는 호산성의 물질로 충만되어 있었고 cyst전체가 연골에 의해 싸여 있는 형태를 보였다. 하지만 이러한 cyst의 형성에도 불구하고 새변의 크기가 증대된 것 이외에는 별다른 병리학적인 증상은 보이지 않았다. 이들 기생충들의 의한 숙주세포의 조직반응은 미약하여 폐사는 유발되지 않았지만, 호흡과 삼투압 조절에는 장애가 있을 것으로 추정된다.