• 제목/요약/키워드: morphological responses

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Purinergic regulation of calcium signaling and exocytosis in rat prostate neuroendocrine cells

  • Kim, Jun-Hee;Kim, Mean-Hwan;Koh, Duk-su;Park, So-Jung;Kim, Soo-Jung;Nam, Joo-Hyun;Lee, Jee-Eun;Uhm, Dae-Yong;Kim, Sung-Joon
    • 한국생물물리학회:학술대회논문집
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    • 한국생물물리학회 2003년도 정기총회 및 학술발표회
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    • pp.54-54
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    • 2003
  • Prostate gland contains neuroendocrine cells (PNECs) are playing important roles in physiological and pathophysiological processes of the prostate gland. Here, we investigated the role of purinoceptors in PNECs freshly isolated from rat ventral prostate (RPNECs) that show immunoreactivity to chromogranin A. Fura-2 ratiometry revealed that ATP evokes both fast Ca$\^$2+/ influx and store Ca$\^$2+/ release in RPNECs. A whole-cell patch clamp study demonstrated fast inactivating cationic current activated by ATP or by ${\alpha}$,${\beta}$-MeATP, which was blocked by ATP-TNP. The activation of P2X inward current was tightly associated with a sharp increase in [Ca$\^$2+/]$\sub$c/. The presence of P2X1/3 subtypes were proved by RT-PCR analysis. For the stored Ca$\^$2+/ release, ATP and UTP showed similar effects, suggesting the dominant role or P2Y2 subtypes, also confirmed by RT-PCR. Both P2X (${\alpha}$,${\beta}$-MeATP) and P2Y (UTP) stimulation induced changes in the cell morphology (initial shrinkage and blob formation on the surface) reversibly. Exocytotic membrane trafficking events were monitored with the membrane-bound fluorescent dye, FM1-43 using confocal microscopy. In spite of the similar Ca$\^$2+/ responses, UTP was far less effective in triggering exocytosis than ${\alpha}$,${\beta}$ -MeATP. Since serotonin is reportedly stored in the secretory granule of PNECs, we directly examined whether the aforementioned agonists elicit release of serotonin using carbon fiber electrode-amperometry. In accordance with the results of FM1 -43 experiments, ${\alpha}$,${\beta}$-MeATP efficiently evoke serotonin secretion while not with UTP. In summary, the P2X-mediated Ca$\^$2+/ influx plays crucial roles in the exocytosis of RPNECs. Although a global increase in [Ca$\^$2+]$\sub$c/ might be related with the morphological changes, a sharp rise of [Ca$\^$2+/]$\sub$c/ in the putative sub-plasmalemmal ‘microdomains’ might be a decisive factor for the exocytosis.

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살충제 살포가 금정산 소나무림 내 무당거미(거미목 : 왕거미과)의 생물적 형질에 미치는 영향 (Effect of Pesticide on Biological Traits of an Orb-web Spider, Trichonephila clavata Koch (Araneae: Araneidae) in Pinus densiflora Forests in Mt. Geumjeong, Korea)

  • 정종국;김준헌;김동수;정철의
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제59권3호
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    • pp.209-215
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    • 2020
  • 최근 소나무재선충의 매개충을 방제하기 위한 방제법으로 널리 이용되고 있는 항공방제의 환경 영향에 대한 논의가 계속되고 있다. 본 연구에서는 2017년 경남 양산 금정산 일대를 무처리구와 처리구(3회 살포 및 5회 살포)로 구분한 뒤, 유인항공기로 살포된 티아클로프리드가 비표적 절지동물인 무당거미의 생물적 형질(체중, 체장, 머리가슴의 폭 및 뒷다리 전체 길이)에 미치는 영향을 조사하였다. 2017년 10월 11일에 각 조사구에서 성숙한 무당거미 암컷 성충을 채집하였다. 조사 결과, 무당거미의 생물적 형질은 살충제 살포 여부에 따라 통계적으로 유의하게 달라졌는데, 특히 체장, 머리가슴의 폭, 그리고 뒷다리의 전체 길이는 항공방제구에서 채집된 무당거미가 무처리구에서 잡힌 개체에 비해 짧은 것으로 나타났다. 그러나 살충제 살포 횟수에 따른 차이는 관찰되지 않았다. 결론적으로 무당거미의 형태적 특성은 살충제 살포에 의해 직접적 또는 간접적으로 영향을 받았을 가능성이 있으며, 이는 장기적으로 개체군의 건강성에 영향을 줄 것이라 생각된다. 따라서 향후 장기적으로 살충제(직접 효과)와 먹이 가용성(간접 효과)에 대한 무당거미의 반응에 대한 모니터링이 수행되어야 할 것이다.

Immunotoxicological Effects of Aripiprazole: In vivo and In vitro Studies

  • Baek, Kwang-Soo;Ahn, Shinbyoung;Lee, Jaehwi;Kim, Ji Hye;Kim, Han Gyung;Kim, Eunji;Kim, Jun Ho;Sung, Nak Yoon;Yang, Sungjae;Kim, Mi Seon;Hong, Sungyoul;Kim, Jong-Hoon;Cho, Jae Youl
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제19권4호
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    • pp.365-372
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    • 2015
  • Aripiprazole (ARI) is a commonly prescribed medication used to treat schizophrenia and bipolar disorder. To date, there have been no studies regarding the molecular pathological and immunotoxicological profiling of aripiprazole. Thus, in the present study, we prepared two different formulas of aripiprazole [Free base crystal of aripiprazole (ARPGCB) and cocrystal of aripiprazole (GCB3004)], and explored their effects on the patterns of survival and apoptosis-regulatory proteins under acute toxicity and cytotoxicity test conditions. Furthermore, we also evaluated the modulatory activity of the different formulations on the immunological responses in macrophages primed by various stimulators such as lipopolysaccharide (LPS), pam3CSK, and poly(I:C) via toll-like receptor 4 (TLR4), TLR2, and TLR3 pathways, respectively. In liver, both ARPGCB and GCB3004 produced similar toxicity profiles. In particular, these two formulas exhibited similar phospho-protein profiling of p65/nuclear factor $(NF)-{\kappa}B$, c-Jun/activator protein (AP)-1, ERK, JNK, p38, caspase 3, and bcl-2 in brain. In contrast, the patterns of these phospho-proteins were variable in other tissues. Moreover, these two formulas did not exhibit any cytotoxicity in C6 glioma cells. Finally, the two formulations at available in vivo concentrations did not block nitric oxide (NO) production from activated macrophage-like RAW264.7 cells stimulated with LPS, pam3CSK, or poly(I:C), nor did they alter the morphological changes of the activated macrophages. Taken together, our present work, as a comparative study of two different formulas of aripiprazole, suggests that these two formulas can be used to achieve similar functional activation of brain proteins related to cell survival and apoptosis and immunotoxicological activities of macrophages.

Saprolegnia parasitica Isolated from Rainbow Trout in Korea: Characterization, Anti-Saprolegnia Activity and Host Pathogen Interaction in Zebrafish Disease Model

  • Shin, Sangyeop;Kulatunga, D.C.M.;Dananjaya, S.H.S.;Nikapitiya, Chamilani;Lee, Jehee;De Zoysa, Mahanama
    • Mycobiology
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    • 제45권4호
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    • pp.297-311
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    • 2017
  • Saprolegniasis is one of the most devastating oomycete diseases in freshwater fish which is caused by species in the genus Saprolegnia including Saprolegnia parasitica. In this study, we isolated the strain of S. parasitica from diseased rainbow trout in Korea. Morphological and molecular based identification confirmed that isolated oomycete belongs to the member of S. parasitica, supported by its typical features including cotton-like mycelium, zoospores and phylogenetic analysis with internal transcribed spacer region. Pathogenicity of isolated S. parasitica was developed in embryo, juvenile, and adult zebrafish as a disease model. Host-pathogen interaction in adult zebrafish was investigated at transcriptional level. Upon infection with S. parasitica, pathogen/antigen recognition and signaling (TLR2, TLR4b, TLR5b, NOD1, and major histocompatibility complex class I), pro/anti-inflammatory cytokines (interleukin $[IL]-1{\beta}$, tumor necrosis factor ${\alpha}$, IL-6, IL-8, interferon ${\gamma}$, IL-12, and IL-10), matrix metalloproteinase (MMP9 and MMP13), cell surface molecules ($CD8^+$ and $CD4^+$) and antioxidant enzymes (superoxide dismutase, catalase) related genes were differentially modulated at 3- and 12-hr post infection. As an anti-Saprolegnia agent, plant based lawsone was applied to investigate on the susceptibility of S. parasitica showing the minimum inhibitory concentration and percentage inhibition of radial growth as $200{\mu}g/mL$ and 31.8%, respectively. Moreover, natural lawsone changed the membrane permeability of S. parasitica mycelium and caused irreversible damage and disintegration to the cellular membranes of S. parasitica. Transcriptional responses of the genes of S. parasitica mycelium exposed to lawsone were altered, indicating that lawsone could be a potential anti-S. parasitica agent for controlling S. parasitica infection.

포장에서 녹병 병원균인 Puccinia zoysiae에 대한 한국잔디의 종별 상이한 반응 (Different Responses of Zoysiagrass (Zoysia spp.) Ecotypes against Puccinia zoysiae Causing Rust Disease in Field)

  • 성창현;이정호;구준학;홍점규;윤정호;장석원
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제5권4호
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    • pp.256-259
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    • 2016
  • 활물기생 병원성 진균류인 Puccinia zoysiae는 한국에서 한국잔디류(Zoysia spp.)에 녹병을 일으켜 피해를 준다. 그 곰팡이는 감수성 한국잔디의 잎과 줄기에 병을 일으키는 병원균들 중 하나이다. 한국잔디 녹병이 2014년과 2015년 경남 합천, 충북 음성, 경기 양주에서 발견되었다. 포장에서 한국잔디 녹병은 잎에 작은 하얀 반점으로 나타나고 갈색으로 변한 후 여름 포자가 형성되는 전형적인 증상을 나타냈다. 여름포자는 연한 갈색으로 원형 또는 타원형으로 크기는 $22.0{\sim}25.0{\times}15.0{\sim}17.5{\mu}m$의 범위였다. 채집한 여름포자로부터 들잔디에 대한 병원성이 확인되었고, 형태적인 특성을 기초로 병원균은 P. zoysiae로 동정되었다. 우리나라에서 한국잔디 녹병은 6월 중순부터 10월 중순까지 관찰되었다. 포장에서 금잔디는 들잔디에 비해 지역에 관계없이 상대적으로 저항성을 보였고, 금잔디와 들잔디 모두 계통 간에 병 반응에서 차이를 나타냈다.

Nostoc commune으로부터 백혈병세포와 간암세포에 대한 apoptosis 유도 광과민성물질 pheophytin a의 분리 및 구조동정 (Isolation and Identification of Pheophytin, a Photosensitizer from Nostoc commune that Induces Apoptosis in Leukemia and Cancer Cells)

  • 박재은;이준영;이민우;장은진;홍창오;김근기
    • 생명과학회지
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    • 제28권11호
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    • pp.1321-1331
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    • 2018
  • 본 연구에서 N. commune으로부터 U937과 SK-HEP-1 세포에 대해 apoptosis를 유도하는 광과민성물질을 순수 분리하였다. N. commune을 dichloromethane : Methanol (1:1)로 추출하여 Hexane, EtOAc, MeOH로 분획하였다. 높은 광역학활성을 나타내는 EtOAc 분획물에서 NC-1을 분리하였으며, 분자량 870의 pheophytin a ($C_{55}H_{74}N_4O_5$)인 것으로 구조를 동정하였다. 광역학활성 조사는 NC-1을 $1.15{\mu}M$에서 $23.00{\mu}M$까지 5개의 농도를 처리하여 광을 조사하는 것과 조사하지 않는 조건으로 나누어 평가하였다. U937과 SK-HEP-1 두 세포에서 apoptotic body 형성, cell blebbing 등의 형태적 변화와 세포독성, caspase 활성, 세포핵의 응축, DNA 단편화 등이 광 의존적이며 농도 의존적으로 활성이 증가하였다. 추가적으로 유세포분석을 통한 apoptosis 유도의 정량적 분석 결과에서도 광조건에서 농도가 증가할수록 apoptosis 유도가 증가하는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 NC-1의 U937과 SK-HEP-1 세포에 대한 사멸은 광역학적 apoptosis에 의한 것임을 확인하였다. 본 연구 내용을 N. commune으로부터 광감각제 개발의 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

재식밀도에 따른 유ㆍ무한 신육형 콩의 생육 및 수량형질 반응 (Responses of Growth and Yield Characters on Planting Density in Determinate and Indeterminate Soybeans)

  • 김홍식;홍은희;박상일;박연규
    • 한국작물학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.189-195
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    • 1993
  • 본시험은 유ㆍ무한신육형콩의 생육 및 수량형질의 차이와 그 변이 정도를 구명하고 콩 육종 및 재배의 기초자료를 얻고자 1990년 수원 작물시험장에서 실시하였다. 유한신육형인 황금콩과 장엽콩, 무한신육형인 Clark와 Qilliams를 공시하여 재식밀도는 휴폭을 60cm로 동일하게 하고 주간을 10cm (밀도, 33개체/$m^2$), 15cm(표준, 22개체/$m^2$) 및 20cm(소식, 16개체/$m^2$)로 달리하여 생육 및 수량형질의 재식밀도 반응을 검토한바 그 주요결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 단위면적당($m^2$) 분지수와 분지절수는 유한신육형이 무한신육형 보다, 단위면적당($m^2$) 주경절수는 무한신육형이 유한신육형 보다 많았으며 밀식일수록 증가하였다. 2. 단위면적당($m^2$) 입종은 유한신육형이 무한신육형보다 많았고, 밀식일수록 많았다. 3. 수량구성요소의 주경의존도는 밀식일수록 높아 졌는데 이러한 경향은 유한신육형 보다 무한신육형에서 더 컸다. 4. 입경비는 무한신육형이 유한신육형 보다 높았으며 소식일수록 증가하였고,면적경중은 유한신육형이 무한신육형 보다 많았으며 밀식일수록 증가하였다. 5. 개체간 변이 분석 수량형질 > 개체전체의 수량형질 > 주경의 수량 형질 > 주경의 형태적 형질 및 100입종의 순으로 컸으며 유ㆍ무한신종육형간에 뚜렷한 차이는 분지 관련 형질이었다. 6. 재식밀도 변화에 따른 개체간 변이의 변동이 큰 형질은 분지의 수량형질로서 무한신육형이 유한신육형에 비하여 변이폭이 컸다.

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암 미세환경에서 ZO 단백질의 역할 고찰 (Examining the Role of ZO Protein in the Cancer Microenvironment)

  • 김민혜;차희재
    • 생명과학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.279-285
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    • 2024
  • Zonula occludens (ZO) 단백질은 세포 간의 접합 및 세포질 표면에서 구조적으로 기초를 제공하는 스캐폴딩 단백질로 통합 막 단백질과 세포골격 사이를 연결해주는 역할을 하며 구조적 기능 이외에도 세포 성장 및 증식 조절에도 참여를 한다. 최근 연구들에 따르면 ZO 단백질이 여러 질병 중에서도 암에 관여를 한다는 사실을 보여주고 있다. 특히, ZO 단백질은 암 미세환경에서 암세포의 성장과 발달에 영향을 주고 있다고 보고되고 있다. ZO 단백질은 혈관신생, 염증 반응, 상피-중간엽 전이, 중간엽 줄기 세포와의 상호작용을 통해 암 미세환경에서 다양한 기능을 수행한다. 이런 작용 메커니즘은 암의 종류 및 환경적 조건에 따라 달라질 수 있어 최근까지도 이와 관련된 연구들이 진행되면서 ZO 단백질이 참여하는 여러 신호전달기작들이 밝혀지고 있다. 이를 통해 암세포 환경에서 암 성장과 발달을 늦춰줄 수 있는 새로운 치료법도 고려해 볼 수 있다. 또한 ZO 단백질의 세포 및 생체 내 역할에 대한 연구는 계속되고 있지만, 신호전달 기작들이 생체 내 암 미세환경에서 어떻게 작용하는지에 대한 이해는 아직 부족하다. 따라서, 본 리뷰에서는 ZO 단백질 관련 암 미세환경의 특징 및 조절 기작을 소개하고 ZO 단백질의 특성을 활용하여 암 세포 환경을 억제하고 생체 내 ZO 단백질의 역할을 고찰하고자 한다.

참취 및 씀바귀 첨가식이가 고지혈증 흰쥐의 심혈관 수축과 이완 및 혈관내피세포에 미치는 영향 (Effect of Aster scaber and Ixeris dentata on Contractility and Vasodilation of Cardiovascula and Endothelial Cell in Hyperlipidemic Rat)

  • 임상선;이종호
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.300-307
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    • 1997
  • 국화과에 속하는 식용식물중 참취 및 씀바귀가 고지혈증 흰쥐의 지질대사와 심혈관계에 미치는 영향을 구명하기 위하여 S.D.계 흰쥐에게 각각의 분말 5%와 그에 상당하는 열수추출물을 급이하여 4주간 실험사육한 후 적출한 심장과 혈관의 수축 이완반응 및 혈관 내피세포의 형태학적 변화를 관찰하였다. 심방근의 isopreterenol에 대한 반응에서 우심방근의 박동수는 각 분말급이군에서 대체로 낮은 수치를 보였다. 흉부 대동맥의 phenylephrine과 calcium 투입에 의한 혈관의 수축반응은 대조군에 비하여 각 시료급이군에서 유의하게 낮았으며 특히 분말군이 추출물군 보다 수축반응이 낮게 나타났다. 흉부 대동맥의 acetylcholine에 의한 이완반응은 각 시료급이군이 대조군에 비해 이완도가 대체로 큰 것으로 나타났고, 특히 참취 분말군이 유의하게 높았다. 혈관 내피세포의 전자현미경적 관찰결과에 의하면 참취 분말군이 내피세포의 손상이 가장 적었으며 씀바귀 분말군에서도 손상이 상당히 지연되었으나 추출물군에서 대조군 보다 손상의 정도는 약하지만 각각의 분말군 보다 많은 것으로 나타났다. 이러한 결과들을 종합하여 볼 때 참취와 씀바귀는 혈중 콜레스테롤과 LDL 및 VLDL 등의 농도를 저하시키므로써 혈관수축과 이완반응 및 혈관내피세포의 변화를 지연시킨 것으로 생각되며 참취나 씀바귀의 분말상태로의 급여는 분말중의 섬유소나 열수로 추출되지 않는 성분들로 인하여 추출하였을 때 보다 이러한 효과가 더욱 뚜렷한 것으로 나타나는데 참취와 씀바귀의 이러한 작용은 심장 순환기계질환의 치료와 예방에 긍정적인 영향을 줄 것으로 기대된다.시켰다. 이와 같은 결과로 보아 A. keiskei에 의한 혈장 cholesterol의 감소는 cholesterol 흡수의 감소 및 cholesterol을 cholestanol으로의 전환과 담즙산으로의 배설이 증가됨에 일부 기인하는 것으로 사료된다.를 유도할 수 있었다. 또한 식이 kg당 3g의 Met과 0.45mg의 Se 동시 공급시 원활한 알코올대사를 유도하여 알코올성 간손상을 가장 효율적으로 경감시킬 수 있는 것으로 나타났다.{\sim}17$%로 다양(多樣)하였다. 7. 1000립중(粒重)은 개화(開花) 소요일수(所要日數)와 초장(草長) 그리고 성숙립수(成熟粒數)와 등숙율(登熟率)과는 고도(高度)의 정(正)의 상관(相關)을 보였으나 잎마름병 발생율(發生率)과 조명나방 발생율(發生率)과는 5%의 유의(有意)한 부상관(負相關)를 보였다. 농도가 감소되었을 때, ATPase 활성은 증가하였다. 위의 조건에서 실제 마이크로솜 내부로의 $Ca^{2+}$ 유입 여부는 $‘Ca^{2+}’$를 이용하여 확인하였다. 이상의 결과는 마이크로솜 막에 위치한 ATPase의 내부 및 외부에 $Ca^{2+}$에 의한 효소활성 조절부위가 각각존재함을 시사한다. $10{\sim}11.99\;ppm$, 14품종(21.5%)이 $12{\sim}13.99\;ppm$, 9품종(13.8%)이 $14{\sim}15.99\;ppm$, 10품종(15.4%)이 $16{\sim}17.99\;ppm$, 4품종(6.2%)이

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Bacillus Calmette-Guerin (BCG) 투여가 Ehrlich 종양세포를 이식한 생쥐 샘창자 상피세포의 DNA합성에 미치는 영향 (Effects of Bacillus Calmette-Guerin (BCG) on the DNA Synthesis of Mouse Duodenal Mucosal Epithelial Cells Inoculated with Ehrlich Carcinoma Cells)

  • 고정식;김흥노;박경호;박대균;김덕수
    • Applied Microscopy
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    • 제40권4호
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    • pp.193-200
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    • 2010
  • 이 실험은 Ehrlich 종양세포를 샅부위에 이식한 후 고농도의 BCG(Bacillus Calmette-Guerin)를 피부밑조직에 반복 투여하였을 때, 샘창자점막의 형태학적 변화와 함께 DNA합성지수를 비교 연구하고자 3H-thymidine을 투여한 후 자기방사법적 연구를 시행하였다. 실험동물로는 체중 25 g 내외의 ICR 흰생쥐를 사용하였으며 정상대조군을 제외한 종양대조군과 BCG투여군의 동물에는 샅부위 피부밑조직에 각각 $1{\times}10^7$의 Ehrlich 종양세포를 이식하였다. BCG투여군은 종양세포이식 다음날부터 농축 건조된 BCG를 생리식염수에 용해시킨 다음, 일정량을 하루건너 한 번씩 7회 피부밑조직에 주사하였다. 종양대조군은 종양세포이식 후에 생리식염수를 하루건너 한 번씩 7회 피부밑조직에 주사하였고, 정상대조군은 종양세포를 이식하지 않은 동물을 사용하였으며 각 군에는 5마리씩의 동물을 배정하였다. 자기방사법적 관찰을 위하여는 약제를 마지막으로 주사한 다음날 3H-thymidine $0.7{\mu}Ci$/gm를 꼬리에 한차례 정맥주사하고, 70분 후 도살하여 샘창자조직을 떼어내어 10% 포르마린으로 고정하였다. 관찰은 샘창자조직이 세로로 잘 절단된 창자움 부위를 택하여 점막근육판을 따라 점막길이 3.5mm의 창자샘상피에 분포하는 3H-thymidine 표지세포의 수를 계수하였으며, 일반조직 관찰을 위해서는 hematoxylineosin (H-E)염색을 시행하였다. 일반조직관찰에서 종양대조군과 BCG투여군은 정상대조군에 비해 샘창자 점막 고유판에 림프구와 호산성백혈구가 다수 관찰된 것 이외에는 형태적으로 큰 변화를 볼 수 없었다. 자기방사법적 연구에서 정상대조군, 종양대조군 및 BCG투여군은 점막길이 3.5 mm 당 출현하는 표지세포수가 각각 632.3 (${\pm}14.47$), 761.7 (${\pm}27.65$) 및 505.0 (${\pm}17.09$)개였다. 이상의 결과를 종합해보면 Ehrlich 종양세포를 이식한 생쥐에 BCG를 반복 투여하면 샘창자 점막상피세포의 DNA합성을 유의하게 억제하면서도 형태적인 변화가 경미하였으므로 BCG는 항암치료시 항암효과를 높일 수 있는 좋은 약제라고 생각된다.