• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제30권5호
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• pp.553-560
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• 2001

Objective : The objective of this study was to determine the photodynamic therapeutic response of U-87 human glioma cell in vitro as well as in the nude rat xenograft model using photofrin as photosensitizer. Material and Method : U-87 cells were cultured on 96-well culture plates, photofrin(Quadralogic Technologies Inc., Vancouver, Canada) was added into the cell culture medium at concentration of $1{\mu}g/ml$, $2.5{\mu}g/ml$, $5{\mu}g/ml$, $10{\mu}g/ml$ and $20{\mu}g/ml$. 24 hour after drug treatment, cells were treated with optical(632nm) irradiation of $100mJ/cm^2$, $200mJ/cm^2$ and $400mJ/cm^2$. Photofrin(12.5mg/kg, i.p.) was administered to 28 nude rats containing intracerebral U-87 human glioma as well as 26 normal nude rats. 48 hours after administration, animals were treated with optical irradiation(632nm) of $35J/cm^2$, $140J/cm^2$ and $280J/cm^2$ to exposed tumor and normal brain. The photofrin concentration was measured in tumor and normal brain in a separate population of animals. Results : By MTT assay, there was 100% cytotoxicity at any dose of photofrin with optical irradiation of $200mJ/cm^2$ and $400mJ/cm^2$. But at the optical irradiation of $100mJ/cm^2$ cells were killed in dose dependent manner 28.5%, 49.1%, 54.4%, 78.2%, and 84.6% at concentration of $1{\mu}g/ml$, $2.5{\mu}g/ml$, $5{\mu}g/ml$, $10{\mu}g/ml$ and $20{\mu}g/ml$, respectively. Dose dependent PDT lesions in both tumor and normal brain were observed. In the tumor lesion, only superficial tissue damage was found with optical irradiation of $35J/cm^2$. However, in the optical irradiation group of $140J/cm^2$ and $280J/cm^2$ the volume of lesions was measured of $7.2mm^3$ and $14.0mm^3$ for treatment at $140J/cm^2$ and $280J/cm^2$, respectively. The U-87 bearing rats showed a photofrin concentration in tumor tissue of $6.53{\pm}2.16{\mu}g/g$, 23 times higher than that found in the contralateral hemisphere of $0.28{\pm}0.15{\mu}g/g$. Conclusion : Our data indicate that the U-87 human glioma in vitro and in the xenografted rats is responsive to PDT. At these doses, a reproducible injury can be delivered to human glioma in this model. Strategies to spare the normal brain collateral damage are being studied.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제52권5호
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• pp.594-602
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• 2009

목 적 : $TGF-{\beta}1$는 흥분독성을 억제시키고 질소 산화물 생성 억제를 통한 신경세포 보호 효과가 있다고 알려져 있지만 주산기저산소 허혈 뇌손상에서 그 기전은 아직도 확실히 밝혀져 있지 않고 있다. 따라서 이번 연구에서는 신생 백서의 저산소 허혈 뇌손상에서 산화질소로 인한 신경독성 및 글루탐산염에 의한 흥분독성과 $TGF-{\beta}1$의 관계를 보고자 하였다. 방 법 : 생체외 실험으로 재태 기간 19일된 태아 백서의 대뇌피질 세포를 배양하여 1% O2 배양기에서 저산소 상태로 뇌세포손상을 유도하여 저산소군(Hypoxia), 저산소 손상 30분 전 $TGF-{\beta}1$ (1, 5, 10 ng/mL) 투여군(H+$TGF-{\beta}1$)으로 나누어 정상 산소군 (Control)과 비교하였다. 생체 내 실험은 생후 7일된 백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 저산소 (7.5% O2) 상태로 2시간 노출시켜서, 저산소 허혈 뇌손상을 유발하였다. 아무런 처치도 하지 않은 정상 대조군(Control), 경동맥 노출 후 봉합 시술만 시행한 정상 Sham 수술군(Sham-OP), 손상 30분 전 생리식염수를 주입 후 경동맥 결찰과 저산소 노출을 시행한 저산소 허혈 대조군(HI+ Vehicle), 손상 30분 전 $TGF-{\beta}1$을 대뇌로 투여하고 경동맥 결찰과 저산소 노출을 시행한 저산소 허혈 $TGF-{\beta}1$ 투여군(HI+$TGF-{\beta}1$)으로 나누어 비교분석하였다. 흥분독성과의 관련을 알아보기 위하여 NMDA 수용체 아단위를 이용하였고, 질소산화물과의 관련을 알아보기 위해 iNOS, eNOS 및 nNOS를 이용하여 western blotting과 실시간 중합효소연쇄반응을 하였다. 결 과 : 생체 외 실험에서 iNOS의 발현은 정상 산소군과 저산소군 간에 차이가 없었으며, $TGF-{\beta}1$ 투여군에서는 발현이 증가하였으며 이는 농도와는 상관성이 없었다. eNOS, nNOS의 발현은 1 ng/mL의 $TGF-{\beta}1$ 투여군에서 저산소군보다 감소하였다. 생체 내 실험에서는 iNOS와 iNOS mRNA의 발현은 $TGF-{\beta}1$ 투여한 후 저산소 대조군보다 증가하였다. eNOS와 nNOS 발현은 정상 대조군 보다 저산소 대조군에서 감소하였고, eNOS의 발현은 $TGF-{\beta}1$ 투여군에서 증가하였지만 nNOS의 발현은 증가하지 않아 통계적 유의성이 없었다. eNOS mRNA와 nNOS mRNA의 발현은 iNOS와 반대로 $TGF-{\beta}1$ 투여군에서 저산소 대조군보다 감소하였다. NMDA 수용체 아단위 mRNA의 발현은 정상 대조군과 Sham 수술군에 비해 저산소 대조군에서 모두 감소하였으나 $TGF-{\beta}1$ 투여군에서 NR2C를 제외한 나머지 아단위의 발현은 저산소 대조군보다 증가하였다. 결 론 : 신생백서의 저산소 허혈 뇌손상에서 $TGF-{\beta}1$ 치료군에서 저산소로 인하여 감소된 NMDA 수용체 아단위의 발현을 증가시켜 흥분독성 기전과 관련성을 보이며, 증가된 iNOS 발현을 감소시키고 감소된 eNOS 발현을 증가시키는 질소 산화물 중재를 통한 뇌 보호 작용에 연관이 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제24권10호
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• pp.1151-1156
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• 2014

약용식물은 염증, 감염증, 암과 같은 질병에 광범위하게 사용되고 있으며, 전통적으로 오래 동안 사용되어 왔다. 왕느릅나무(Ulmus macrocarpa Hance)는 느릅나무의 한 종으로서 중국, 일본을 비롯해 한국 전역에 분포하고 있으며, 줄기와 뿌리의 껍질을 유백피라 하여 한의학에서 피부염, 유방염, 부종 등에 사용하여 왔다. 이 연구의 목적은 유백피의 열수 추출물(Ulmus cortex water extract, UCWE)이 면역조절 기능을 가지고 있는지를 조사하는 것이다. UCWE 식이농도 30 mg/kg, 100 mg/kg, 300 mg/kg의 3개 군으로 나누어 14일 동안 식이한 후 면역반응을 측정하였다. IL-2, IL-12, IFN-${\gamma}$ 의 혈중 농도가 UCWE를 식이한 군에서 유의적으로 증가하였으며, lymphokine activated killer cells (LAK)을 이용한 세포매개 세포독성 시험에서도 정상군에 비해 UCWE를 식이한 군에서 유의적으로 증가하였다. 그러나, 간, 신장, 비장, 흉선의 무게변화는 UCWE를 식이한 군과 정상군과의 차이가 없었다. 이는 300 mg/kg 고농도의 2주간 식이가 장기에 영향을 거의 미치지 않는다는 것을 암시한다고 생각된다. 따라서, UCWE는 내부 장기에는 영향을 주지 않으며 면역기능을 향상시키는 효과를 가진다고 여겨진다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제47권2호
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• pp.161-171
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• 1999

연구배경: Interleukin-12 (IL-12) 는 자연살해세포와 T 림프구 활성을 증가시킬 뿐 아니라 증식을 촉진시키고 mterferon-$\gamma$와 granulocyte-macrophage colony stimulating factor 그리고 tumor necrosis factor-$\alpha$ (TNF-$\alpha$)의 생성을 유도한다고 알려져 있으며 여러 동물실험에서 악성종양의 치료에 상당한 효과가 있음이 알려져 있다. 이런 결과는 종양내 염증세포의 침윤이 증가함과 밀접한 관련이 있다고 밝혀져 있지만 이들 염증세포가 종양내로 이동하는 단계에 IL-12가 미치는 영향에 대해서는 잘 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 IL-12가 종양의 성장 및 전이에 미치는 영향과 활성화된 내피세포에 발현되는 것으로 알려진 E-selectin의 발현에 미치는 영향을 관찰하고자 하였고 또한 E-selectin의 발현이 IL-12에 의해 생산이 증가되고 여러 유착분자의 발현을 유도하는 작용이 있는 것으로 알려진 TNF-$\alpha$와 연관이 있는지 알아보고자 하였다. 방법: C57BL/6 마우스를 대상으로 Lewis 폐암세포주를 피하주사하여 암세포를 이식한 후 각 군마다 각각 IL-12 또는 TNF-$\alpha$ 생리식염수를 복강내 투여하였다. 암세포이식 28일째 마우스를 도살하여 폐전이 결절의 수를 측정하였으며 피하종양에 대해 CD4, CD8, CD16, E-selectin에 대한 면역화학조직염색을 시행 하였다. 결과: IL-12를 투여한 군에서 대조군에 비해 암세포 이식부위의 종양 크기가 감소하였으며 폐전이 결절의 수도 감소하였다. IL-12를 투여한 군에서 대조군에 비해 CD4+ 및 CD8+ 그리고 CD16+ 세포의 종양내 침윤이 증가하였다. IL-12를 투여하지 않은 대조군에서 E-selectin은 발현되지 않았으나 IL-12 투여군에서 종양내 혈관내피세포에서의 E-selectin 발현이 증가되었다. TNF-$\alpha$ 투여시 종양내 혈관내피세포에서의 E-selectin 발현 증가가 관찰되었으며 또한 종양내 CD4+ 및 CD8+ 그리고 CD16+ 세포의 침윤이 증가되었다. 결론: 이상의 결과로 보아 IL-12는 Lewis 폐암모델에서 종양내 염증세포의 침윤을 일으켜 종양의 성장과 전이를 억제하는 작용을 나타내며 염증세포의 침윤에는 E-selectin이 관여할 것으로 생각된다. 또한 E-selectin의 발현증가에는 IL-12 에 의해 생성이 유도되는 TNF-$\alpha$가 작용할 가능성을 추정할 수 있겠다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제39권7호
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• pp.520-526
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• 2006

배경: 폐암치료에 있어 냉동수술은 저온에서 폐조직의 반응에 대한 연구 자료가 많지 않아 임상적용은 매우 제한적이다. 본 실험의 목적은 초저온에서 폐조직의 반응과 온도변화에 따른 폐의 조직학적 변화에 대해 조사하는 것이다. 대상 및 방법: 12마리의 잡견을 전신마취 후 5번째 늑간을 열어 폐를 노출시켰다. 2.4 mm 냉동침을 폐표면으로부터 20 mm 깊이로 폐조직으로 삽입하고 냉동침으로부터 5 mm 간격으로 온도센서(T1-4)를 삽입하였다. 실험견을 A군(n=8)과 B군(n=4)으로 나누어 A군은 20분간 $-120^{\circ}C$로 냉동한 후 5분간 해동하였다가 다시 20분간 냉동하였으며, B군에서는 40분간 해동과정 없이 $-120^{\circ}C$로 냉동하였다. 냉동수술 후 1일째 폐조직을 적출하였으며 A군 중 4마리는 지연된 조직반응을 보기 위해 7주일째 폐조직을 적출하여 조직학적 검사를 하였다. 결과: A군에서 일차 냉동 시 T1과 T2의 온도가 각각 $4.1{\pm}11^{\circ}C$와 $31{\pm}5^{\circ}C$로 떨어졌으며 이차 냉동 시 온도는 더욱 하강하였다: T1 $-56.4{\pm}9.7^{\circ}C,\;T2\;18.4{\pm}14.2^{\circ}C,\;T3\;18.5{\pm}9.4^{\circ}C\;and\;T4\;35.9{\pm}2.9^{\circ}C$. 일차 냉동시기와 이차냉동 시의 온도-거리 그래프를 비교한 결과 온도-거리 관계가 곡선에서 선형으로 변화했다. B군에서는 온도센서의 온도가 감소하였으며 냉동 40분 동안 변화 없었다. A군에서 광학현미경상 지름 $18.6{\pm}6.4mm$의 출혈성 괴사의 소견을 볼 수 있었다. B군에서의 괴사부위 지름은 $14{\pm}3mm$였다. 괴사된 부위에서 살아 있는 세포를 발견할 수 없었다. 결론: 냉동 후 해동과정은 폐조직의 전도율을 변화시키며 이는 이차 냉동 시 폐조직의 온도를 더욱 떨어뜨리고 세포파괴의 범위를 넓힌다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권10호
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• pp.1500-1509
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• 2014

본 연구는 위 벽세포 in vitro 실험모델과 알코올로 위를 자극한 in vivo 실험모델을 이용하여 매스틱 검의 위산 분비 억제 및 위장 점막 보호 효과를 확인하고자 하였다. 위 조직의 병리학적인 관찰을 통하여 효과를 관찰한 결과 알코올로 위를 자극한 군에서 위 점막 조직의 손상과 표면 상피세포의 손실을 관찰할 수 있었으나, 매스틱 검 50 및 100 mg/kg 투여한 군에서 모두 control 그룹과 비교했을 때 손상이 회복되었음을 확인할 수 있었다. 위액 분비량 및 위액 산도를 비교한 결과에서도 알코올의 자극으로 인하여 증가한 위액 분비량과 위액 산도를 매스틱 검이 유의적으로 감소시켰음을 확인할 수 있었다. 혈장 histamine 농도와 그로 인해 영향을 받은 H2r 발현량 변화로 위산 분비 관련 인자를 확인한 결과에서도 매스틱 검을 투여한 그룹에서 유의적으로 그 농도가 감소한 것을 확인하였다. 또한 위 벽세포에서 위산 분비 증가와 관련된 수용체인 CCK2r과 $H^+/K^+$ APTase 발현 변화도 역시 매스틱 검의 투여가 효과적으로 발현을 억제한 것으로 나타났다. 이러한 동물실험 결과를 바탕으로 세포 수준에서의 기전 규명을 위한 연구를 추가적으로 진행하였으며, 세포 내 cAMP 농도, $H^+/K^+$ APTase 및 H2r의 발현 변화를 관찰한 결과 매스틱 검의 처리가 효과적으로 이들의 발현을 감소시켰음을 확인하였다. 따라서 매스틱 검의 위산 분비 억제 및 점막 보호 활성 효과는 형태학적 및 병리학적 관찰, histamine 분비 억제, 수용체 발현 억제효과 등으로 확인한 결과, histamine을 통한 위산 분비 경로를 조절함으로써 위산 분비 및 위장 점막 손상에 대해 보호 효과를 나타내었으며 이는 이전 실험 결과들과 동일한 농도에서 효과가 나타났음을 확인하였다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제52권6호
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• pp.515-528
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• 2019

본 연구는 괭생이 모자반 추출물의 추출방법에 따른 면역증강활성에 관하여 비교 관찰하였고, 추출물간의 혼합비율을 다르게 혼합하여 제조한 괭생이 모자반 추출물의 최적 면역활성을 갖는 혼합비를 평가하였다. 비장세포에 괭생이 모자반 열수 (HWE), 주정 (EE), 초임계 (SFE) 추출물을 각각 처리하였을 때 HWE 및 SFE 처리구에서 비장세포 증식능 및 사이토카인 (IL-2, IFN-γ) 분비능이 높게 나타나는 것으로 관찰되었고, 각각의 추출물을 50, 100 mg/kg BW의 농도로 2주간 마우스에 투여하고 비장을 적출하여 비장세포 활성능에 관하여 관찰한 결과, HWE 및 SFE 투여구에서 비장세포 증식능 및 사이토카인 분비능이 높게 나타나는 것으로 관찰되었다. 동물실험에서 높은 활성을 보인 HWE와 SFE의 추출물의 혼합 최적비를 평가하기 위하여 HWE에 SFE를 5, 10, 15 및 20%로 혼합하여 대식세포에 처리하여 NO 및 사이토카인 분비능에 관하여 관찰한 결과, SFE를 5%, 10% 혼합한 추출물 처리구에서 활성이 높게 나타나는 것으로 관찰되었으며 혼합추출물을 100 mg/kg BW으로 14일간 투여한 마우스의 비장세포 활성에 관하여 관찰한 결과, SFE를 5%의 비율로 혼합한 추출물 처리구 비장세포 활성이 높게 나타나는 것으로 관찰되어 HWE와 SFE의 최적 혼합 비율을 HWE에 SFE를 5% 첨가하는 것으로 결정하였다. 결정된 최적혼합비로 100 mg/kg BW의 농도로 14일간 투여한 마우스의 비장세포에서 NK 세포를 분리하여 NK 세포의 활성능을 평가한 결과, 대조구 대비 높게 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 괭생이 모자반 추출물을 최적비율로 혼합하여 제조한 혼합추출물은 비장세포, 대식세포 및 NK 세포에 대한 높은 활성능을 나타내어 면역증진에 기여하는 것으로 판단된다.

• 생약학회지
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• 제40권3호
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• pp.196-204
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• 2009

당뇨병 치료 및 예방에 전통적으로 사용되어온 생약 및 식품 소재로 구성된 생약복합제인 백강잠, 산약, 쥐눈이콩, 청국장가루의 복합물을 대상으로 실험관 및 동물실험을 통하여 혈당강하 효과를 확인하였다. 생약복합제 $H_2O$추출물은 당흡수에 관여하는 $\alpha$-glucosidase효소를 비교약물인 acarbose ($IC_{50}$=0.39 mg/mL)과 비교하여 1/3배 정도의 활성을 보였으며 ($IC_{50}$=1.24 mg/mL), ethanol추출물은 인슐린 내성에 관여하는 $PTP1{\beta}$ 효소작용을 ($IC_{50}=498.46{\mu}g$/mL) 효과적으로 억제하였다. $PTP1{\beta}$ 효소를 억제하는 n-hexane 분획을 대상으로 하여 GC-MS로 성분 분석한 결과 지방산유도체인 것으로 나타났다. 고지방식이와 저용량 STZ (35 mg/kg)으로 유발시킨 당뇨모델에서 OGTT 실험결과 비교약물인 rosiglitazone(당부하 30분 후 평균 60 mg/dL 의 감소)과 생약복합제 투여군의 경구 당부하능 개선효과를(당부하 30분 후 평균 30 mg/dL의 감소) 확인하였다. 또한, 대사성 증후군 모델에서는 체중증가의 감소 효과와 공복혈당의 증가를 현저히 억제함을 확인하였으며, OGTT에서도 후반부에 현저한 경구당부하능 개선 효과를 관찰 할 수 있었다. 이 결과를 바탕으로 산약, 백강잠, 쥐눈이콩, 청국장으로 조제한 생약복합제는 당뇨 및 대사성 증후군의 혈당을 조절하는 데 도움을 줄 수 있을 것이라 판단된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제41권2호
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• pp.177-188
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• 2008

배경: 이 연구에서는 급성 폐 손상 백서 모델에 nitric oxide (NO)와 sphingosine 1-phosphate (S1P)를 투여한 후, 폐 미세구조의 변화를 생체 접촉 현미경 (intravital videomicroscopy) 으로 생체 내에서 직접 관찰하고 형태학적으로 분석하여, 급성 폐 손상 치료법으로서 이들의 효과를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 백서 (Sprague Dawley rat) 35마리를 5군으로 나누었다: 생리 식염수를 흡입시킨 대조군 (n=7), 0.1 N HCl을 흡입시켜 폐 손상을 유도한 폐 손상 대조군 (ALI 군, n=7), 폐 손상을 유도하고 치료제를 투여한 치료군 (S1P군, n=7; NO 군, n=7; S1P+NO군, n=7). 폐포 유순도와 간질성 부종의 정도를 평가하기 위해, 폐 손상 유도 후 60 분과 120분에 측정 가능한 모든 폐포와 폐포간 벽의 두께를 생체 접촉 현미경으로 측정하였다. 폐포 유순도는 호흡 주기에 따른 폐포 직경 변화와 일회 호흡량의 변화에 따른 직경 변화로 평가하였다. 결과: 폐 손상 유도 120분 후에, ALI 군의 폐포 유순도가 대조 군 (호흡 주기에 따른 변화 : ALI군 1.9% vs 대조군 6.5%, p=0.03; 일회 호홉량에 따른 변화: ALI군 3.2% vs 대조군 9.1%, p=0.003)과 NO군(일회 호흡량에 따른 변화: ALI군 3.2% vs NO군 16.9%, p=0.001)에 비해 의미 있게 감소하였다. 폐 손상 유도 120 분 후에, NO군의 폐포간 벽의 두께가 ALI군에 비해 작은 경향을 보였다 (ALI 군 $15.2{\mu}m$ vs NO군 $12.3{\mu}m$, p=0.06). S1P 단독으로는 폐포 유순도와 간질성 부종에 유의한 영향을 미치지 않았다. 결론: 백서 폐 손상 모델을 생체 접촉 현미경으로 관찰한 결과, NO는 폐포 유순도를 개선하고 간질성 부종을 감소시켜 폐 손상 정도를 완화시키는 것으로 사료된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권5호
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• pp.421-430
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• 2004

임상적으로 의사가 청진기를 이용해 초기 혈전이 생긴 기계식 판막 음향신호의 변화를 구분하기는 쉽지 않다. 기계식 판막의 이상은 환자의 죽음을 의미하기 때문에 기계식 판막의 신뢰성과 초기 혈전 현상을 비관혈적으로 조기 진단하는 방법은 매우 중요하다. 이 논문은 컴퓨터 보조진단 시스템과 음향신호의 주파수 스펙트럼의 이동을 관찰하여 기계식 판막의 혈전 현상을 비관혈적으로 평가하는 것을 목적으로 한다. 혈전 모델은 상용화된 기계식 판막에 폴리우레세인과 실리콘을 이용하여 제작하였다. 판막의 표면에는 폴리우레세인을 코팅하고, 봉합링에는 실리콘을 코팅하였다. 봉합링의 주위에서 혈전이 발생하고, 20％, 40％, 60％로 자라나는 현상은 실리콘을 이용하여 제작하였다. 실험 시스템에서 판막의 음향 신호는 마이크로폰과 증폭기를 사용하여 측정하였고, 마이크로폰에는 주위잡음을 제거하기 위해 커플러를 장착하였다. 측정된 음향신호는 A/D 컨버터를 이용하여 샘플링하고, 스펙트럼을 분석하였다. 정상적인 판막과 혈전이 형성된 판막의 주파수 구분을 위해 인공신경망을 구성하였고, 연속적으로 판막의 운동 주기성을 확인하기 위하여 return map을 사용하였다. 생체 내 실험에서는 기계식 판막을 사용하는 순환장치를 장착한 동물과 기계식 판막을 치환 받은 지 1년 이내와 1년이 넘은 환자에게서 데이터를 채집하였다. 실험에서 얻은 데이터 스펙트럼은 두 가지 형태의 첨두치를 보였고, 이중에서 두 번째 첨두치는 혈전의 모델에 따라 변화를 보였다. 생체 내, 외 실험에서 얻은 데이터를 인공신경망에 적용한 결과 정상 판막과 혈전이 생성된 판막을 구분하였고, 환자를 대상으로 한 실험에서는 10명 중 1명이 두 번째 첨두치가 이동하는 결과를 보였지만 다른 방법으로 확인하지는 못했다. 본 논문의 결과는 기계식 판막의 혈전현상을 비침습적으로 조기 진단하고, 상태를 지속적으로 감시할 수 있는 기술적 토대를 제공할 것이다.