우리 나라에서만 인체 감염이 확인된 장흡충 Fibricole seoulensis의 특징적 구조인 tribocytic organ의 기능을 파악하는 연구의 일환으로, 이 구조물과 표피의 조직화학적 성질을 밝히기 위해 특수 염색을 시행하였다. 충체 의 단면을 H&E 염색, 탄수화물, mucosubstance, amylo:임 및 교원질에 대한 특수 염색 및 alkaline phospha- tase에 대한 면역 조직화학 염색을 시행, 관찰하였다. Tribocytic organ의 표피, 분비물 및 선세포는 PAS 및 double bridge PAP에 양성이었다. 충체의 표피 역시 같은 염색에 양성이었다. 그러므로 F. seoulensis에서 tribocytic organ의 표피, 분비물 및 선세포와 충체의 표피는 neutral mucopolysaccharide를 함유하고 있으며 tribocytic organ의 표피, 분비물 및 충체의 표피는 alkaline phosphatase 활성도가 있음을 알 수 있었다. 이러한 구조들은 충체의 분비 기능 및 숙주 점막에의 부착 등에 관여할 것으로 생각된다.
Fibricola seoulensis 조직융해구(tribocytic organ)의 미세구조를 알기 위하여, 전자현미경으로 관찰하였다. 조직응해구의 표피에서 미세응모가 관찰되었다. 조직융해구에는 3가지 형태의 세포들이 관찰되는 데, 첫째는 방추형이고, 핵 및 원형질이 전자밀도가 낮고, 원형질내 직경 $0.1-0.2{\;}\mu\textrm{m}$의 과립이 소수 관찰된다 둘째는 방추형이고, 핵 및 원형질이 전자밀도가 높고, 직경 $0.1-0.2{\;}\mu\textrm{m}$의 미립자로 구성된 과립을 포함한다 셋째는 원형질이 전자밀도가 높고, 직경 $0.3-1.2{\;}\mu\textrm{m}$의 과립을 다수 포함한다. 위의 세포들 중, 첫째와 둘째 세포는 표피세포로, 셋째는 조직응해구의 특 이 분비세포로 추정한다. 이것은 조직융해구의 분비 기능을 설명할 수 있는 또 다른 소견이라고 할 수 있다.
육지산 뱀인 무자치 (Elaphe rufodersata)의 장내에서 Proalarioides kobaynshii((Trematoga)를 채집하여 표피 미세구조를 관찰하고 다음과 같은 결과를 얻었다. 충체 전반부는 컵 모양으로 위흡반, 구홉반, tribocytic organ 등을 갖고 있었으며, 후반부는 손가락 모양으로 별 구조물이 없이 밋밋하였다. 전반부 표피에서는 가시가 관찰되었는데 컵의 중앙부로 갈수록 끝이 3∼4분지로 갈라진 가시들이 관찰되었고 그 사이 사이에는 openingpapillae와 type II papillae및 dome-shape papillae가 관찰되었다. Tribocytic organ의 중앙 4/5는 섬유성 구조를 하고 있었고 외연쪽으로는 가시들이 둘러싸고 있었으며 가시들도 밖으로 갈수록 끝이 2∼3분지로 갈라져 존재하였다 구흡반은 전반부 앞쪽 중앙에 위치하고 양측에 위흡반을 갖고 있었으며 구흡반 주위에 type II papillae가 관찰되었다. 컵 모양의 외연쪽에서는 type III papillae가 관찰되었다. 이상과 같이 P. kobayashil치 표피 미세구조를 관찰한 바 다른 strigeoid 흡충류와 다른 몇가지 특징을 관찰할 수 있었다.
서울주걱흡충의 냉동절편에서 효소조직화학법을 이용하여 조직융해구(trlbocytic organ)와 맹장에 acid phosphatase, non-specific esterase 활성도가 있음을 알 수 있었다. 이 두 기관이 표피 이외에 중요한 흡수기관일 것이다. 이 흡충의 우리말 이름을, 이미 회원들에 의해 제안된 "쥐주걱흉충"은 쥐만 적절한 숙주로 생각할 수 있으므로 발견 장소가 학명에 포함된 것을 감안하여 "서울주걱흡충"이라고 고쳐 쓰고 싶다. 준말로 쓸 때는 "서울흡충"이 나을 것이다.
유혈목이에서 얻은 피낭유충을 생쥐(mouse)에 실험 감연시킨후 소장에서 수집한 Fibricole seoulensis 성충의 표피 메세구조를 주사전자현미경을 사용하여 관찰하였다. 1. 충체전반부는 자갈모양 원형질돌기(cobblestone-like cytoplasmic processes)로, 충체후반부는 손가락모양 원형질돌기(finger-like cytoplasmic processes)로 덮혀 있었다. 2. 전단 배면에는 상모양가시(spade shape spine)가 60∼70개 있었으며, 충체전반부에는 끝이 3∼4분지된 가시가 분포하고 있었는데, 특히 배면 전방 중앙부분에 밀집되어 있었다. 3. 구흠반 후면과 닥흡반에는 끝이 2∼3분지된 가시가 배열되어 있었다. Tribocytic organ 외면은 고사상으로 주름져 있었으며 stout recurved spine으로 무장되어 있었다. 충체후반부의 앞 1/3까지 끝이 분지되지 않은 가시가 발견되 었다. 4. 제 I형 감각유두(ciliated knob-like papilla)는 충체전반부 배면과 복면에 거의 과우대칭적으로 분포하였으며, 특히 구흡반, 복홈반, tribocytic organ 주위와 전반부의 외연에 밀집되어 있었다. 제 II형 감각유두(non-ciliated round swellings)는 구흡반과 복흡반의 외연(lip)에 각각 24개씩 배열되어 있었다. 제 III형 감각유두(plate-like elevation)는 충체후반부 전면에 걸쳐 분포하였다. 이 3가지 감각유두는 그 구조와 분포로 보아 tangoreceptor 혹은 rheoreceptor로 생각되었다. (이 연구를 진행하는데 정성을 다해 도와주신 서울대학교 의과대학 전자현미경실 이하규선생 과 강미숙양 그리고 좋은 사진을 찍을 수 있도록 배려해 주신 주식회사 한국 ISI이만희 사장님과 관계직원 여러분께 감사드립니다.)
Fibricola seodenis(Trematoda: Diplostomidae)의 표피 미세구조를 투과전자현미경으로 관찰하였다. 표피는 3중막(trilaminated)의 원형질막으로 둘러싸여 있었으며 전자밀도가 높은 원형질층의 기질에는 공포(vacuole)와 사립체(mitochondria) 및 과립성 물질들이 많이 내포되어 있었다. 전자밀도가 낮은 기저층은 폭이 약 330 nm이었으며 원형질층내로 무수히 많은 돌기들을 내고 있었다. 감각기는 주머니 형태로 원형질층내에 매몰되어 있었으며 원형질층의 바깥으로 $12{\;}{\times}{\;}0.19{\;}\mu\textrm{m}$ 크기의 섬모를 내고 있었다. 인두는 내강을 중심으로 양쪽에 $0.5{\;}\mu\textrm{m}$ 내외의 상피층과 보다 발달된 기저층 및 근육층으로 구성되어 있었다 도우넛 모양인 흡반은 내강을 둘러싸는 폭 $0.4-0.5{\;}\mu\textrm{m}$인 원형질층, 기저층 및 잘 발달된 근육층 등으로 구성되어 있었으며 구흡반 근처의 원형질 및 실질내에서 4종류의 분비과립이 관찰되었다. Tribocytic organ에는 폭이 5 nm 내외이며 7중막(heptalaminated)의 층상 구조인 미세응모가 작은 방의 형태로 분포하였고 내부에서 미세응모 쪽으로 나와 있는 관에는 크고 작은 2가지형의 분비과립들이 들어 있었으며 그 주위에는 길쭉한 사립체들이 다수 분포하였다. 실질내의 세포들은 비정형이었으며 핵들의 형태도 다양하였다.
서울주걱흡충의 충체 항원의 유래 부위를 알기 위하여 면역전자현미경법으로 관찰하였다. 충체 조항원으로 면역시킨 마우스 혈청을 분리하여 충체 조직과 반응시켰다. 조직 부위 중 조직융해구 세포의 과립세포질세망 저정낭의 정자 사이 조직과 정자머리 주위. 맹장의 미세융모 난황이 면역된 마우스 혈청과 강하게 반응하였다. 감염 마우스 혈청과는 난황 과립이 강하게 반응하고. 맹장의 미세융모가 악하게, 다른 부위는 매우 약하게 반응하였다. 고러므로 조직융해구. 저정낭. 맹장. 난황이 조항원의 유래 부위이고. 충체분비물의 항원은 난황에서 유래하는 것이 가장 강하게 작용하는 것으로 생각한다.
Fibricola seoulensis 피낭유충의 올챙이내 성장, 발육 및 마우스에 대한 감염력을 알아보고자 이 실험을 실시하였다. 실험실 내에서 Fibricola의 생활사를 유지하연서 유미유충(cercaria)을 얻어 이것을 실험실에서 키운 참개구리(Rana nigromaculata)의 올챙이에 실험 감염 시킨 후 2일, 3일, 5일, 8일, 10일, 14일, 18일, 20일, 25일, 30일, 40일, 45일 및 65일에 올챙이로부터 피낭유충을 회수하였다. 회수한 피낭 유충의 일부는 뜨거운 포르말린 ($70^{\circ}C$, neutral buffered formalin)으로 고정한 후 Semichon's acetocarmine으로 염색하여 관찰, 계측하였고, 일부는 성장 및 발육에 따른 감염력을 알아보기 위해 $2{\sim}4$마리의 마우스에 각각 50개씩 경구 감염시킨 후 $7{\sim}18$일에 마우스를 도살하여 성충을 회수하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 실험적으로 유미유충에 노출된 올챙이는 100%가 피낭유충에 감염되어 있었다. 또한 피낭유충은 모두 올챙이의 복강 내에서만 관찰되었다. 2. 감염 2일 후 평균 길이 $121.1{\mu}m$, 폭 $63.3{\mu}m$이던 유충이 14일 후에 길이 $262.0{\mu}m$, 폭 $166.4{\mu}m$로 급격히 성장하여 최대 성장치에 이르렀고 그후 20일부터 65일까지 평균 길이가 $224.7-193.{\mu}m$, 폭이 $176.1-156.1{\mu}m$ 범위의 크기에 있었다. 3. 감염 2 일후부터 전관찰 기간에서 피낭유충의 후단에 원생식세포(germ cell primordium)가 관찰되었고 8 일 이후부터 tribocytic organ이 나타났다. 4. 감염후 8일, 10일에 회수된 피낭유충은 마우스 내에서 성충으로 자라지 못하였고, 올챙이에서 14일 동안 성장한 피낭유충이 마우스에서 감염력을 나타내기 시작하였다. 올챙이체내 체류기간이 길수록 마우스에서의 성충 회수율도 높아져서 14일에 19.0%이던 것이 40일에는 70.0%로 증가하였다. 이상의 결과로 올챙이가 F. seoulensis의 유미유충이 피낭유충으로 발육하는 데에 필수적인 역할을 하는 것으로 생각되며, 올챙이 체내로 침엽한 유미유충이 성숙한 피낭유충으로 발육하는 데에 약 2주의 기간이 소요됨을 알 수 있었다.
Fibricola seoulensis는 1964년에 서울에서 잡은 집쥐의 소장에서 처음으로 관찰하여 기록한 이래, 우리나라 내륙에서 집쥐사이에 널리 만연하는 것으로 알려져 왔다 그 후 인체 감염례가 보고되었고, 국내에서 뱀, 개구리, 올챙이 등이 제 2 중간숙주 또는 운반숙주로서 피낭유충을 보유하여 인체의 감염원임이 밝혀진 바 있다. 또한 최근에는 생존 훈련으로 인한 인체 감염 15례가 집단으로 관찰 보고되었다. F. seoulensis를 실험적으로 감염시킨 마우스와 횐쥐의 십이지장을 위와 연결부에서 1cm및 5cm 부위에서 조직절편을 만들어서 염색하여 관찰하였다. 관찰 소견은 다음과 같다. 1. 십이지장의 병변에서 마우스와 횐쥐의 숙주에 다른 차이나 십이지장 내에서의 부위에 따른 차이가 없었다. 2. 충체는 감염 1일 째부터 점막 융모 사이에 깊숙히 파고 들어 구흡반이 기저부의 점닥 상피세포틀 물고 있었다. Tribocytic organ은 감염 3일째부터 상피세포층을 파괴하고 융모의 기질층으로 파고 들어가고 있었다. 충체의 전반부는 복측 만곡을 이용하여 융모를 감싸면서 융모 사이에 끼어 충체의 장벽 부착력을 강화하는 것으로 관찰되었다. 3. 점막의 병변은 감염 3일 째부터 관찰되었다. 점막 융모의 병변으로는 높이의 감소, 끝의 둔화, 부종에 의한 폭의 증가, 융모의 유착 또는 불균형 배열 등이었고, 상피세포의 결손, 위축 및 편평화가 관찰되었다. 기질충의 소견으로는 부종, 모세혈관의 충혈, 현미경적 출혈, 임파관의 확장, 염증세포 침율등이 었고, 연중세포로 형질세포, 임파구, 호산구가 관찰되었다. 염증세포가 감염 부위의 점막하층에서도 관찰되었고 근육층과 장막층에까지 파급된 경우도 관찰되었다.
Cercaria caribbea LVIII Cable, 1963 (Digenea: Cyathocotylidae) was detected from a brackish water gastropod species (Cerithideopsilla cingulata) in a coatal area of Shinan-gun, Jeollanam-do (Province), the Republic of Korea, and its surface ultrastructure was studied using a scanning electron microscope. The cercariae were found freely swimming or enveloped within daughter sporocysts when the snail host was mechanically broken. They were morphologically characterized by a linguiform and ventrally concave body, a long and bifurcated tail, and the presence of a holdfast (=tribocytic) organ posterior to the ventral sucker. On the whole ventral and dorsal surfaces, peg-like tegumental spines were densely distributed. Around the oral sucker, several sensory papillae, each with a short cilium, were distributed, and on the tail, sensory papillae, each with an extensively long cilium, were observed. This is the first record describing a cyathocotylid cercaria from a brackish water gastropod in the Republic of Korea.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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