Interleukin-1의 기관지 투여 후 나타나는 폐세척액 내 대식세포의 수적변화에 따른 Xanthine Oxidase의 활성변화

조현국,윤종국,최정목,박원학,이영만,Cho, Hyun-Gug,Yoon, Chong-Guk,Choi, Jeung-Mok,Park, Won-Hark,Lee, Young-Man 한국현미경학회 2001 Applied microscopy Vol.31 No.3

The pulmonary alveolar macrophage is thought to play an important role in the mediation of acute inflammatory lung injury by secretory products including degraded enzymes, cytokines, and reactive oxygen metabolites . This study was conceived to understand the role of alveolar macrophage in oxidative stress induced acute lung injury. To examine the alveolar macrophages and xanthine oxidase (XO) activity in bronchoalveolar lavage fluid (BALF), time-dependent changes of numbers of alveolar macrophages, monocytes and neutrophils in alveolar cavity were counted in association with ultrastructural and cytochemical observations of lung tissue and alveolar cells. The number of monocytes was increased (p<0.001) at 1h after IL-1 treatment compared with that of sham. At 2h after instillation of IL-1, the number of alveolar macrophages was the highest, XO activity in BALF was elevated at 2h after IL-1 instillation and the activity was markedly elevated(p<0.05) at 3h after IL-1 treatment. On the basis of these experimental results, it is suggested that, during early phase of acute lung injury induced by IL-1, alveolar macrophage-derived XO contributes to lung injury earlier than the neutrophilic respiratory burst. 폐포강 대식세포는 사이토카인, 유해산소 대사물을 포함한 그들이 분비하는 물질들로 인해 급성 폐손상에 있어서 직접, 간접적으로 폐손상의 초기반응에 중요한 역할을 담당하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 $interleukin-1\alpha$(IL-1)로 유도된 급성 폐손상에서 폐포강 대식세포의 역할을 알아보고자 하였다. 실험군은 대조군과 IL-1투여 후 1시간, 2시간, 3시간, 4시간 그리고 5시간군으로 나누었으며, 폐포강 대식세포와 XO와의 관계를 분석하기 위해 폐세척액 내 XO의 활성도와 폐포강 대식세포, 단핵구, 그리고 호중구의 수적 변화를 측정하였다. 그리고 각 군의 미세구조 변화를 관찰하였다. 실험 결과, 폐포강 내 단핵구의 수는 IL-1투여 후 1시간군에서 대조군과 비교하여 현저히 증가되었으며 (p<0.001), 폐포강 대식세포의 수는 IL-1 투여 2시간 후에 가장 높았고, 폐세척액 내 XO의 활성도는 IL-1 투여 후 점차적으로 증가되다가 3시간 후에 현저히 증가되었다(p<0.05). 폐포강 내 호중구의 수는 IL-1투여 3시간 후부터 뚜렷이 증가되기 시작하였다. 이러한 결과로 보아 IL-1을 기관지 내로 투여한 후 유도된 급성 폐손상에서 폐포강 대식세포에서 유리된 XO는 호중구의 축적에 의한 손상보다 더 초기단계에서 폐손상을 유도하는 인자인 것으로 추정된다.

내독소로 유도된 급성 폐 손상에서 게르마늄의 투여로 인한 호중구 세포사의 증가

조현국,Cho, Hyun-Gug 한국현미경학회 2005 Applied microscopy Vol.35 No.4

호중구는 다양한 원인에 의해서 발생되는 급성 폐 손상의 발병기전에 중요한 역할을 담당한다. 폐 손상 시 순환계로부터 유입된 호중구들에 대한 폐포강 대식세포의 탐식작용이 증가될 경우 손상기전에 미치는 영향을 알아 보기 위해 내독소를 흰쥐의 기관지 내로 분무하고 유기게르마늄을 복강으로 투여하였다. 실험 결과 내독소 투여 5시간 후 체중당 폐 무게와 폐 세척액 내 단백질 함량은 유의하게 (p<0.001) 증가되었으나, 게르마늄 병행 투여로 폐 무게와 단백질 함량은 현저하게 (p<0.001, p<0.01) 감소되었다. 내독소 투여군은 폐 손상과 함께 폐포강 내 호중구는 유의하게 (p<0.05) 증가되었으나, 게르마늄의 투여로 감소되었고 폐포강 내 탐식된 호중구의 비율은 증가되었다. 이와 같은 결과들을 볼 때, 유기 게르마늄은 내독소증에 의한 급성 폐 손상에서 폐포강 대식세포들의 호중구 탐식작용을 증가시켜 폐 손상을 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다. Neutrophils that influx into the alveolar spaces from circulatory bloods play a important role in pathogenesis of acute lung injury. During the acute inflammatory phase, in order to investigate the acceleration of macrophage phagocytosis to the neutrophils is able to reduce the neutrophil-derived acute lung injury, endotoxemia was induced by insufflation of lipopolysaccharide intratracheally and organic germanium was injected intraperitoneally after endotoxin treatment. At 5 h after endotoxin treatment, lung weight and BAL protein concentration are significantly increased (p<0.001) compared to sham, and that was remarkedly decreased (p<0.001, p<0.01) by injection of germanium. In addition germanium treatment resulted to decreased the number of alveolar PMNs and to increase the percentage of engulfed neutrophils by alveolar macrophages. These observations indicate that organic germanium may have a role of reduction to neutrophil-derived acute lung injury in endotoxemia.

피부 화상으로 유도된 간 손상에서 Allopurinol의 효과

조현국,윤종국,박원학,Cho, Hyun-Gug,Yoon, Chong-Guk,Park, Won-Hark 한국현미경학회 2001 Applied microscopy Vol.31 No.1

화상에 의한 피부 손상이 간에 미치는 영향을 알아보기 위하여 흰쥐를 이용하여 피부 화상을 유도한 다음 각각 5시간, 24시간 후 생화학적 정량법과 형태학적 관찰을 통해 간 조직 손상의 발병기전을 검토해 보고자 하였다. 흰쥐의 화상 유발은 등쪽면의 털을 깎고(total burn surface area $20\sim25%$) $100^{\circ}C$ 물로 10초간 흡입손상 없이 피부 화상만을 가하였다. 생화학적 정량으로는 혈청 내 xanthine oxidase(XO)와 aniline aminotransferase (ALT)의 활성변화, 그리고 혈장 단백질 함량 변화를 측정하였고, 형태학적 관찰은 혈액 중 다형핵 백혈구 수의 산정과 간 세포의 미세구조 변화를 관찰하였다. 실험 결과, 화상 후 혈청 내 XO의 활성 증가(P<0.01)와 함께 체중 당 간 무게(p<0.05)와 혈청 내 ALT의 활성이 증가되었다. 화상 직후 allopurinol의 복강투여로 XO활성, 간 무게, 그리고 ALT의 활성은 모두 감소되었다. 화상 손상에 의한 간 조직의 미세구조적 변화로는 소포체 종창, 리보솜 탈락, 지방소적의 축적, 그리고 담모세관과 세포간질의 확장이 관찰되었다. 뿐만 아니라 염증세포인 호중구의 침윤과 함께 혈관 내피세포의 손상, 쿠퍼세포의 활성화, 그리고 미세융모의 손상들이 관찰되었다. 또한 혈 중 다형핵 백혈구의 수적인 변화에서 화상 유발 5시간 후에 현저히 감소되어 내부 장기에 호중구 침윤의 가능성을 알 수 있었다. 하지만 allopurinol의 투여로 이러한 미세구조의 변화를 예방할 수 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, 피부 화상으로부터 간 손상을 유발하는데 있어서 혈 중 XO의 활성증가가 매우 핵심적인 역할을 담당하는 것으로 사료되었다. In order to investigate a pathogenesis of liver damage induced by skin burn, thermal injury was induced by scald burn on entirely dorsal surface in rats (total burn surface area $20\sim25\%$) except for inhalated injury. At 5 and 24 h after scald burn, biochemical assay and morphological changes in serum and liver tissue were examined. Skin burn increased liver weight (% of body weight, p<0.05) and the activity of serum aniline amino-transferase (ALT, p<0.05), in addition, the activity of xanthine oxidase (XO), an enzyme of oxygen free radical generating system, was elevated (p<0.01) in serum, but not in skin and in liver. Postburn treatment of allopurinol intraperitoneally decreased liver weight, serum ALT activity and serum XO activity. Scald burn induced ultrastructurally swelling of endoplasmic reticulum, ribosome detachment, accumulation of lipid, dilatation of bile canaliculi and intercellular space, neutrophil infiltration, activation of Kupffer's cells and degeneration of hepatocytic microvilli. Futhermore , thermal injury decreased not only the protein concentration in plasma but also the number of intravascular leukocytes, that indicates induction of edema formation with protein exudation and inflammation by neutrophil infiltration into the internal organs. However allopurinol injection after burn inhibited post burn ultrastructural changes. These data suggest that acute dermal scald burn injury leads to liver damage, that is related to elevation of xanthine oxidase activity in serum. Xanthine oxidase may be a key role in the pathogenesis of liver damage induced by skin burn.

Glutathione이 고갈된 흰쥐에서 내독소에 의해 유도된 급성 폐손상시 PLA2 억제가 산소기 형성에 미치는 영향

조현국 ( Hyun Gug Cho ),문혜정 ( Hye Jung Moon ),박원학 ( Won Hark Park ),김태완 ( Te Oan Kim ),이영만 ( Young Man Lee ) 대한결핵 및 호흡기학회 2000 Tuberculosis and Respiratory Diseases Vol.48 No.2

인터루킨-1α를 기관지 투입 후 나타난 폐세척액에서의 대식세포의 미세구조적 변화

조현국(Hyun-Gug Cho),이영만(Young-Man Lee),박원학(Won-Hark Park) 대한의생명과학회 1996 Biomedical Science Letters Vol.2 No.2

인터루킨-1을 흰쥐의 기관지 내로 투여하였을 때 급성 부종성 폐손상(acute edematous lung injury)이 유발되며, 폐세척액내 호중구가 증가되고 surfactant의 양도 증가한다. 대식세포는 증가된 surfactant에 기인한 탐식작용 활동이 증가하여 세포 내 환상의 구조물들이 증가하나 정상군과 비교하여 형태적으로 세포기관의 구조에서 차이를 보이고 있다. 이러한 세포구성은 세포간 기능상의 차이를 나타내는 것이며, surfactant의 순환과 연관성이 있을 것으로 사료된다. 본 연구에서 정상군에 있어서 폐포강 내 대식세포가 환상의 구조물들을 합성하는 형태를 보였으며, 이것은 surfactant 의 재합성과 분비작용과 매우 밀접한 연관성이 있음을 보여 주는 것이다. In order to investigate the recycling of the pulmonary surfactant in association with morphological changes in macrophage after interleukin-l ex (IL-1) induced lung injury, an acute lung injury was induced by instillation of IL-1 into the trachea. Numbers of neutrophils and phospholipid content were increased significantly(p<0.01) in IL-1 treated BAL(brochoalveolar lavage) compared to control rat. By increased phagocytosis, the lamellar structures in the macrophges of IL-1 treated rats' BAL were increased and the compositions of the cellular organelles were changed in comparison to control rat. This difference in compositions of cellular organelles denotes difference of functions in macrophages between control and IL-1 treated rats. As macrophages have been said to implicate (in the difference in the recycling of pulmonary surfactant, it is highly probable that the difference in compositions of cellular organelles is closely related to the recycling of pulmonary surfactant. In the present study circular structures were synthesized in the cytoplasm of the macrophages in BAL of normal rats. Based on these experimental results, it is suggested that macrohages might synthesize surfactant during recycling of surfactant in the lung.

국내·외 안경제품들의 디자인 및 브랜드 인지도와 선호도에 관한 조사

조현국(Hyun Gug Cho),문병연(Byeong Yeon Moon),곽호원(Ho Weon Kwak),손정식(Jeong Sik Son),김기홍(Ki Hong Kim),유동식(Dong Sik Yu) 한국안광학회 2006 한국안광학회지 Vol.11 No.3

젊은 흰쥐와 늙은 흰쥐에서 인터루킨 - 1α로 유도된 급성폐손상에 관한 형태학적 연구

조현국(Hyun-Gug Cho),이영만(Young-Man Lee),박원학(Won-Hark Park) 대한의생명과학회 1997 Biomedical Science Letters Vol.3 No.2

인터루킨-1 (IL-1)을 흰쥐의 기관지로 투여하여 급성 폐손상을 유도하고 폐세척액 내의 단백질 함량 측정과 조직학적, 미세구조적 관찰 및 폐조직 내 H₂O₂ 분포를 관찰하기 위한 세포화학적 실험을 수행하였다. 또한 노화가 급성 폐손상을 가중시키는 한 요소인지를 검토하였다. IL-1으로 유도된 급성 폐손상은 호중구의 침윤으로 인해 산화적 손상이 가해졌으며, 이로 인해 폐포강 내로 단백질 삼출과 백혈구의 유주가 발생하였다. 하지만 노화에 따른 H₂O₂ 분포 양상은 IL-1 투여군 4개월,20개월간의 차이를 인정할 수 없었다. 따라서 본 연구결과를 통하여 급성호흡곤란 증후군 환자의 폐세척액에서 증가하는 IL-1을 흰쥐의 기관지 내로 투여하여 유도된 급성 폐손상은 호중구의 침윤으로 인한 산화적 손상이 매우 큰 원인으로 작용함을 형태적으로 확인할 수 있었으며, 노화 자체가 급성 폐손상을 가중시키지는 않는 것으로 사료되었다. In order to investigate the effect of aging and the H₂O₂ localization in association with histological, ultrastructural, and cytochemical studies in lung tissue after interleukin-1α (IL-I) induced lung injury, an acute lung injury was induced by instillation of IL-I into the trachea. Both of 4- and 20-months-old male rats, protein contents in IL-I treated branchoalveolar lavage increased significantly compared to each control rats. Acute lung injury occured by oxidative stress because neutrophils accumulated in vascular lumen and formed the adhesion with endothelial cells. As these cause, tissue proteins were exuded and leukocytes migrated into the alveolar lumen. Neverthless in these lung injury H₂O₂ localization of IL-I treated 20 months rats was not different compared to IL-l treated 4 months rats. After all aging was not a factor to accelate IL-I induced lung injury. Based on these results, it is suggested that neutrophil infilteration might be an important cause in acute lung injury, and aging is not a factor to change the acute lung injury by oxidative stress.

치의사 수급의 적정성에 대한 연구 -치의사수, 치의직무지수를 중심으로

조현국 ( Hyun Gug Cho ),박덕영 ( Deok Young Park ),마득상 ( Deuk Sang Ma ),정세환 ( Se Hwan Jung ) 대한구강보건학회 2004 大韓口腔保健學會誌 Vol.28 No.3

피부화상으로 유도된 심근손상에서 Protein Kinase C의 역할

문혜정,조현국,박원학,Moon, Hye-Jung,Cho, Hyun-Gug,Park, Won-Hark 한국현미경학회 2003 Applied microscopy Vol.33 No.4

본 연구는 피부화상으로 유도된 심근손상에서 protein kinase C (PKC)의 역할을 알아보고자 하였다. 수컷 흰 쥐(SD계)에 15%의 피부전층화상을 유도한 뒤, PKC activator인 phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)와 PKC inhibitor인 bisindolylmaleimide (BIS)를 투여하여 5시간, 24시간 후에 심장을 적출하여 생화학적 미세구조적 입체해석학적 방법을 실시하였다. 혈청 AST와 creatinine 은 화상 후 5시간군과 화상 후 5시간+BIS 투여군에서 높게 나타났고, KC와 MPO 활성은 PMA 투여군이 BIS 투여군보다 낮게 나타났다. 미세구조적 관찰 결과 PMA 투여군에서는, 화상으로 인한 핵의 분열, 과수축대 형성, 사이원반의 분리 현상이 다소 완화된 형태로 관찰되었고, BIS 투여군에서는 화상 단독군에서 나타나는 형태적 변화 뿐만 아니라 비정상적인 형태의 사립체도 일부 관찰되었다. 전체적으로 5시간에서 24시간군으로 가면서 손상이 완화된 양상을 나타내었다. 입체해석학적 결과에서는 화상으로 인한 근원섬유의 체적밀도 감소가 PMA와 BIS 투여로 인해 증가되었고, 사립체의 체적밀도와 수밀도의 증가는 BIS군에서 가장 높게 나타났다. 결론적으로 PKC의 활성화는 화상으로 인해 손상된 심근에서 염증반응을 감소시켜 심근 손상을 보호한다고 사료된다. The aim of the present study was to assess the role of protein kinase C (PKC) in the development of cardiac injury following scald burn. Sprague-Dawley rats were induced a scald burn a 15% total body surface area. Phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA, 2 mg/kg) and bisindolylmaleimide (BIS, 0.05 mg/kg) were immediately administered i.p. after burn injury. 5 h and 24 h later, heart was removed and examined biochemical assay, ultrastructural changes and stereological analysis. The activity of serum aspartate aminotransferase was significantly increased at 5h (p<0.01) and 5h+BIS (p<0.001) after burn compared with that of control. The activity of serum creatinine was significantly decreased in PMA-treated groups after burn compared with postburn 5 h. PMA caused a decrease in MPO activity and induced wavy fibers in cardiac myocytes at postburn 5 and 24h. BIS induced contraction band, separation of intercalated disk and abnormal mitochondria in cardiac myocytes at postburn 5 and 24h. In stereological analysis, treatment of rats with PMA increased volume density of myofibril and mitochondria compared with postburn 5 and 24h. Our data suggest that the activation of PKC in scald burned heart decreases inflammation and protects the myocardium.

LPS에 의한 급성 폐손상에서 게르마늄에 의한 폐포-모세혈관 장벽의 변화

이윤정,조현국,신건호,전경희,Lee, Yoon-Jeong,Cho, Hyun-Gug,Sin, Gun-Ho,Jeune, Kyung-Hee 한국현미경학회 2009 Applied microscopy Vol.39 No.1

급성호흡곤란증후군은 다양한 원인에 의해 발생하는 급성 염증성 폐질환으로써 폐포-모세혈관 장벽의 파괴로부터 기인하며 파괴 기전에 호중구가 중요한 역할을 담당한다. 이에 대한 게르마늄의 항염증 효과 즉, 호중구의 폐조직 내 유주 억제로 인한 폐포-모세혈관의 손상의 감소로 폐손상이 경감되는지를 확인하고자 하였다. 실험군은 생리식염수를 투여한 대조군(CON), 내독소 5시간 투여군(LPS), 그리고 게르마늄 1시간 전처리 후 내독소 5시간 투여군(Ge+LPS)으로 나누었으며, 내독소는 $100{\mu}g$을 0.5 mL 생리식염수에 녹여 기도내로 분무하고, 게르마늄은 체중 100 g당 26 mg을 복강으로 투여하였다. 내독소의 주입으로 급성 폐손상을 유도시킨 내독소 투여군에서는 대조군과 비교하여 폐부종(p<0.001), 기관지폐세척액 내 단백질 함량(p<0.05), 호중구의 침윤(p<0.001)이 현저히 증가하였으나 게르마늄을 전처리 한 군은 내독소 투여군과 비교하여 모든 항목에서 유의하게 감소하였다. 현미경을 통한 관찰 결과에서도 게르마늄 전처리군은 내독소 투여군에 비해 내피세포, 제I형 폐포세포, 기저판으로 구성된 폐포-혈관장벽의 구조가 비교적 잘 보존되었고, 제II형 폐포세포의 Lamellar body와 미세융모 그리고 기저판의 구조도 비교적 정상적으로 보존된 상태로 나타났다. 그러므로 게르마늄은 항염증물질로 작용, 즉 호중구의 폐조직 내로의 유주현상을 방해하여 활성화된 호중구의 독성물질로 인한 폐포-모세혈관의 손상을 감소시킬 수 있었으므로 결과적으로 내독소로 유도된 폐손상은 게르마늄의 전처리에 의해 억제되었다고 판단된다. Acute respiratory distress syndrome (ARDS), also known as an acute inflammatory lung disease is developed by various factors that is originated from the destruction of alveolar-capillary barrier, and neutrophils plays an important role in the destruction. The study intended to confirm, the anti-inflammatory effect of germanium, whether a lung injury has been mitigated with the reduction of injury in alveolar-capillary barrier resulting from inhibition of neutrophils migration in lung tissue. Test groups were divided in saline administered CON, 5 hours of endotoxin administered LPS and 5 hours of endotoxin administered Ge+LPS following 1 hours of pre-processed germanium. $100{\mu}g$ endotoxin was melted in 0.5 mL saline and sprayed into airway and 26 mg germanium per 100 g weight was administered into abdominal cavity. The endotoxin group which induced an acute lung injury with administered endotoxin showed dramatic increase of pulmonary edema (p<0.001), protein contents in bronchoalveolar lavage fluid, BALF (p<0.05) and neutrophils of infiltration in BALF (p<0.001) comparing with a control group, while a pre-treated germanium group showed significant decrease in all categories comparing to the endotoxin administerd group. In the result of a microscopic observation, the structure of alveolar-capillary barrier which is constructed with basal lamina, alveolar type I cells and endothelial cell were preserved of the pre-treated germanium group relatively well compare to the endotoxin administered group. And the construction of lamellar body, microvilli and basal lamina of alveolar type II cells were also preserved relatively well. Hence, germanium activates as an anti-Inflammatory mediator in other words, it interfered neutrophils migration into lung tissue, thereby reduced injury of alveolar-capillary barrier from toxic substances of activated neutrophils. Consequently, the study has determined that the acute lung injury induced by endotoxin has been decreased by the pre-treated germanium.