천연 Zeolite를 이용한 매립지 침출수의 고농도 암모니아성 질소 제거에 관한 연구

오재일,홍성효,이선구,최영화,안봉규 중앙대학교 기술과학연구소 2002 기술과학연구소 논문집 Vol.32 No.-

천연 제올라이트의 일종인 Clinoptilolite를 이용하여 매립지 침출수내의 암모니아성 질소를 제거하는 실험을 수행하였다. 고정상 칼럼을 이용한 인공 침출수와 실제 침출수 조건의 실험에서 배출농도가 유입농도의 5%인 시점을 파과점으로 상정할 때, 인공 침출수 조건에서의 파괴시간은 53hr, 실제 침출수 조건에서의 파과시간은 32.5hr으로 나타났다. 또한, 허용 파과점 및 소모점에서의 제올라이트 100g(건조중량)당 제거된 암모늄 이온 성분량은 인공 침출수의 경우 각각 79.30meq/100g, 93.34meq/100g이었으며, 실제 침출수의 경우 각각 48.60meq/100g, 57.60meq/100g으로 나타났다. 침출수 조건의 경우 인공 침출수에 비해 약 39% 가량의 제거 효율 저하를 보이고 있으며, 이는 실제 침출수에 존재하고 있는 공존 양이온의 영향으로 사료된다. 실제 침출수 내에서 공존 양이온의 용출 특성을 보면, Na, Ca, Mg의 용출량은 증가하나 K는 용출량이 감소하는 것으로 나타났다. This experiment was conducted to remove the ammonia nitrogen in the landfill leachate by Clinoptilolite which is a sort of the natural zeolite. In fixed-bed column test driven in the artificial and actual condition of the leachate, when the ejection concentration was supposed the point of 5% of the initial concentration as the breakthrough point, the breakthrough time was 53hr in the artificial condition of the leachate and was 32.5hr in the actual condition of the leachate. The ingredient volume of the removed ammonium ion per 100g(based upon the dry weight) of the zeolite in the allowed breakthrough point and exhaustion point were individually 79.30meq/100g, 93.34meq/100g in the artificial leachate and 48.60meq/100g, 57.60meq/100g in the actual leachate. In case of the actual condition of the leachate, the removal efficiency was decreased by 39% than the artificial condition of the leachate, and it seems to be caused by the coexist cation in the actual leachate. The ejection characteristics of the coexist cation in the actual leachate was observed that Na, Ca, Mg was increased and K was decreased.

당뇨병과 동반된 화농성 간농양의 임상상 및 예후인자

오은숙,강무일,이원영,오기원,임동준,이소영,이정민,고승현,김성래,안유배,손현식,윤건호,차봉연,이광우,손호영,강성구 대한당뇨병학회 2000 임상당뇨병 Vol.1 No.1

연구배경: 감염질환은 혈관질환과 함께 당뇨병의 중요한 사망원인의 하나이며, 혈당조절이 불량할수록 감염 빈도가 증가됨은 잘 알려져 있다. 간농양의 발생이 있어서도 당뇨병은 중요한 기저질환 중의 하나이다. 일반적으로 간농양의 가장 흔한 원인균은 Escherichi coli라고 알려져 있으나, 최근 당뇨병을 가진 간농양 환자에서 Klesiella pneumoniae의 검출이 증가되고 있다. 또 최근 연구에 의하면 K.pneumonie가 간농양의 가장 흔한 원인균이며, K. pneumoniae에 의한 간농양은 K.pneumoniae 이외의 균주에 의한 간농양보다 당뇨병과 밀접히 관련되어 있다고 보고된 바 있다. 이에 저자들은 간농양 환자를 대상으로 당뇨병환자의 빈도를 알아보고, 그 원인균 및 특징을 비당뇨병 환자들의 경우와 비교해 보고자 하였다. 방법: 1992년 1월부터 1999년 6월까지 방사선학적 검사 혹은 수술에 의해 간농양이 확인되거나, 경피적 천자나 수술을 통한 배농액 배양, 혹은 혈액 검사에서 원인균이 증명된 182명의 환자를 대상으로 후향적 임상고찰을 실시하였다. 결과: 화농성 농양을 가진 167명의 환자(남:94명, 여:73명)중 당뇨병을 가진 환자는 54명 (남:30명, 여:24명)으로 32.3%를 차지하였다. 환자의 평균나이는 당뇨군에서 62.1 ± 13.4세, 비당뇨군에서는 55.1 ±15.5세로 당뇨군에서 높았으며(p=0.0021), 남녀간의 평균나이 비교 시 두 군 모두 여성의 나이가 의미있게 높았다. 비당뇨군에 비하여 당뇨군의 경우 저알부민혈증의 빈도와 aspartate transaminase가 증가되어있었다. 원인균주는 K. pneumoniae (당뇨군54%, 비당뇨군 39.1%), E. coli(당뇨군 17.5%, 비당뇨군 18.8%), Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus viridans, Enterococcus 순이었으며 두 군간의 의미는 차이는 없었으나 K. pneumoniae의 경우 다른 균종에 비해 단독감염의 빈도가 높았다(82.8%). 사망률은 당뇨군에서 16.7%, 비당뇨군에서 7.1%로 당뇨군에서 의미있게 높았으며(p=0.019), 당뇨군에서의 사망환자는 모두 패혈증이 동반되어 있었다. 당뇨환자의 사망군은 생존군에 비해 당뇨병 이환기간이 길고 혼합감염의 빈도가 높았다(p=0.046). 검사실 소견에서는 총 빌리루빈 및 알카리성 포스파타제의 증가가 관찰되어 있었다. 결론: E. coli가 간농양의 주된 원인균이라는 기존 보고와는 달리 당뇨군과 비당뇨군 모두 K. pneumoniae가 간농양의 주된 원인균이었다. 또한 당뇨 유병기간이 길고 당뇨조절이 불량한 환자에서 혼합감염이며 총 빌리루빈 및 알카리성 포스파타제의 증가등과 같은 위험인자가 존재할 경우 사망률이 증가될 수 있으므로 이들 군에서는 적극적인 치료가 필요할 것으로 사료된다. Background: Liver abscesses are commonly associated with underlying disease, particularly diabete mellitus. The number of the liver abscesses caused by Klebslella pneumoniae in diabetic patient has been increased in Korea nowadays. This study was conducted to clarify the clinical presentation and prognostic factors of pyogenic liver abscesses, especially in diabetic patients and to determine the proportion of K. pneunomiae as a pathogen in liver abscess in Korea. Methods: Medical records of 167 patients treated for pyogenic liver abscess from January, 1992 through June, 1999 were reviewed retrospectively in detail. Major Pathogenic organism, clinical manifestations, prognostic factors, the importance of diabetes mellilus as an underlying disease and its effect on clinical features and prognosis were analyzed. Results: Among 167 cases of pyogenic liver abscess, underlying diabetes mellitus was present in 32.3%. The mean age of patients was 62.7 13.4 years in diabetic liver abscess group and 55.1 15.5 years in non-diabetic liver abscess group. Most liver abscesses were cryptogenic in origin or secondary to the billary tree diseases. The clinical presentations among the two groups were not significantly different. When compared to patients without diabetes, patients with diabetes had significantly higher proportions of hypoalbuminemia and elevated aspartate transaminase level. The most common organism of the pyogenic abscess was K. pneumoniae in both groups. Percutaneous drainage of the abscess with appropriate antibiotics was the most commonly used therapeutic modality in liver abscess. The mortality rate of diabetic liver abscess is 16.1 % and 7.1% in nondiabetic liver abscess. Complications, especially septicemla, were found more frequently in patients with diabetes than in patients without diabetes (64.8% vs 28.3%, septicemia : 31.5% vs 9.7%). The factors influencing mortality in the diabetic liver abscess were disease duration, mixed infection, presence of septicemia, elevated bilirubin and alkaline phosphatase. Conclusions: In contrast to prior report that the E. coli was the most common pathogen in liver abscess, we found that K. pneumoniae was the most common organism cultured in liver abscess. Diabetic patients have more complications and higher mortality than patients without diabetes. Early detection and proper treatment are needed to improve the outcome for diabetic patient with liver abscess.

익상견갑에 대한 전거근 운동 : 증례 보고 1 Case Study

장준혁,구봉오,김선엽 대한정형물리치료학회 2003 대한정형도수물리치료학회지 Vol.9 No.2

Objective: The purpose of this study is to describe the effect of the serratus anterior muscle exercise in a patient with winging of the scapular. Background and Purpose: The patient was a 33-year-old man with an 3 years history of the left deltoid region. He had not responded to previous treatments of rest, TENS and medicine. Materials and Methods: After Surgical operation of the shoulder, the patient was treated for 6 months in 144 visits. treatment consisted of push-up with plus in the standing position with his hands against the wall and unique push-up with quadruped position at mat. Also, Sling exercise therapy was utilized to control scapular stabilization and reduce stress on the scapulohumeral joint. Result: Following 104 physical therapy visits, the patient was able to full range of motion of the shoulder without shrug motion Conclusion and Discussion : Scapular winging and serratus anterior muscle function are important consider in the rehabilitation of the shoulder dysfunction. Therefore, specific exercise program for people with the winging scapular should be considered.

신부전이 동반된 당뇨병 환자에서 발생된 침습성 모균증 : 수술과 Liposomal amphotericin B 및 GM-CSF 병합 요법에 의한 성공적인 치험 1예

이원영,오기원,임국희,장재혁,이동건,최정현,강무일,신완식,차봉연,이광우,손호영,강성구 대한화학요법학회 1999 대한화학요법학회지 Vol.17 No.4

저자들은 신부전이 동반된 당뇨병 환자에서 발생된 부비동형 모균증에 대하여 수술과 함께 liposomal amphotericin B 및 GM-CSF의 복합치료를 하여 성공적으로 치료한 1예를 경험하였기에 문헌 고찰과 함께 보고하는 바이다. Mucormycosis (zygomycosis) primarily affects diabetic or immunocompromised patients and typically progresses rapidly, necessitating surgical excision and antifungal therapy with amphotericin B. Large doses of amphotericin B are needed for cure, but it has the risk of causing significant renal toxicity. The recent development of liposomal amphotericin B allows antifungal therapy to be administered with potentially improved efficacy and reduced nephrotoxicity. We have experienced a case of paranasal mucormycosis successfully treated with surgery, liposomal amphotericin B and GM-CSF. A 59-year-old male suffering from diabetes mellitus for 6 years was admitted with pain at left maxillary area. He was diagnosed as mucormycosis after cytologic exam on the necrotic nasal mucosa, which showed typical hyphae. He have had diabetic nephropathy with macroproteinuria and had rapidly rising serum creatinine levels with the amphotericin B treatment: creatinine levels reverted to basal level with the use of liposomal amphotericin B. Despite surgical excision and continued antifungal therapy, his infection was not effectively controlled. Therefore, GM-CSF was administered additionally to improve phagocytic activity of leukocytes. He was finally cured after receiving a combination of aggressive surgery, liposomal amphotericin B and GM-CSF. To our knowledge, this is the first detailed clinical description of the treatment of mucormycosis with liposomal amphotericin B in Korea.

조혈모세포이식 후 골성장인자의 변화 및 골대사에 미치는 영향 : Impact on Bone Mineral Metabolism

백기현,오은숙,오기원,이원영,김혜수,권순용,한제호,강무일,차봉연,이광우,손호영,강성구,김춘추 대한내분비학회 2002 Endocrinology and metabolism Vol.17 No.5

연구배경: 각종 장기이식의 시행이 많아지고 이식 후 생존율이 증가함에 따라 이식 후 합병증에 대한 관심 또한 높아지고 있다. 조혈모세포이식 후에도 다양한 내분비적 합병증이 발생할 수 있으며 골격에 대한 합병증도 문제점으로 대두되고 있다. 조혈모세포 이식 후 발생하는 골소실에는 이식 후 초기의 골형성 저하와 골흡수 증가가 중요한 역할을 담당하리라고 추측되는데 이러한 골재형성불일치(biochemical uncoupling)에 골 성장인자들이 미치는 영향에 대해서는 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 조혈모세포이식 전, 후로 말초 혈액에서 IGF-I, FGF-2, M-CSF같은 성장인자의 변화를 알아보고, 이들 성장인자의 변화가 조혈모세포이식 후의 골형과 골흡수에 미치는 영향 및 이식 후 발생되는 골량 소실과의 연관성을 확인해 보고자 하였다. 방법: 여러 가지 혈액질환으로 인해 동종 골수이식을 시행 받은 환자들을 전향적으로 관찰하였으며 이식 전 및 이식 후 1주, 2주, 3주, 4주 및 3개월, 6개월 1년에 말초 혈액에서 골교체표지자를 측정하였다. 이식 전 및 이식1년 후에 요추골 및 대퇴골 골밀도를 측정할 수 있었던 36명의 환자들을 대상으로 냉동 보관되어 있던 혈청을 이용하여 IGF-I, FGF-2 및 M-CSF를 시기별로 측정하였으며 이들 성장인자와 골교체표지자의 변화 및 골밀도 변화 사이의 상관관계를 확인하였다. 결과: 골흡수 표지자인 혈청 ICTP는 이식 전에 비해 이식 후 4주까지 점차 의의 있게 증가하다가 이후 6개월까지 더욱 증가한 후 감소하였다. 골형성 표지자인 osteocalcin은 이식 후 3주까지는 점차 감소하다가 이후 증가하여 이식 후 3개월 및 6개월에 기저치보다 통계적으로 유의하게 증가한 후 감소하였다. 혈청 IGF-I과 FGF-2는 각각 이식 후 3주 및 1주까지 의미있게 감소하다가 이후 증가하였으며 혈청 M-CSF는 이식 후 1주째에 기저치에 비해 의미 있게 증가하였다가 이후 기저치로 회복되었다. 이식 1년 후 평균 요추부 골밀도는 5.2% 감소하였고 평균 근위대퇴골 골밀도는 11.6% 감소하였다. 이식 전 및 이식 후 3주에 측정한 IGF-I과 같은 시기에 측정한 오스테오칼신 사이에 유의한 상관관계가 관찰되었으며 이식 후 3주째의 M-CSF와 골흡수표지자인 M-CSF 사이에서 의미 있는 양의 상관관계를 관찰할 수 있었다. 이식 후 3주 및 3개월에 IGF-I이 낮은 환자일수록 이식 1년 후 근위대퇴골에서의 골소실이 많은 것으로 분석되었다. 결론: 조혈모세포이식 후 발생하는 골소실에는 기존에 알려진 기저질환의 영향, 성호르몬의 감소, 면역억제의 투여, 골수기질세포와 조골세포의 손상 및 이식초기 사이토카인의 변화이외에도 골성장인자가 관련이 있음을 확인하였고, 이는 이식 후 발생되는 골량소실에 중요한 역할을 할 것이라고 사료된다. Background: A loss of bone mass is usually detected after a bone marrow transplantation (BMT), especially during the early post-transplant period. We recently reported that enhanced bone resorption following a BMT was related to both the steroid dose and the increase in IL-6. We also suggested damage to the marrow stromal microenvironment, by myoablation, partly explains the impaired bone formation following a BMT. It is well known that some growth factor play important role in bone growth and osteogenesis. However, the pathogenetic role of bone growth factors in post-BMT bone loss is unknown and data on the changes in the growth factors, in accordance with bone turnover markers and bone mineral density (BMD) changes are scarce. We investigated changes in bone growth factors such as IGF-I (Insulin-like growth factor-I), fibroblast growth factor-2 (FGF-2) and Macrophage colony stimulating factor (M-CSF), during the post-BMT period, and assessed whether the growth factor changes influenced the bone turnover and post-BMT bone loss. The present study is the first prospective study to describe the changes in bone growth factors following a BMT. Methods: We prospectively investigated 110 patients undergoing a BMT, and analyzed 36 patients (32.4±1.3 years, 17 men and 19 women) whose BMDs were measured before, and 1 year after, the BMT. The serum biochemical markers of bone turnover were measured before, 1, 2, 3 and 4 weeks, 3 and 6 months, and 1 year, after the BMT. The serum, FGF-2, IGF-I and M-CSF levels were measured before and 1 and 3 weeks, and 3 months after the BMT. The correlation between the changes of growth factors and various bone parameters was analyzed. Results: The mean bone losses in the lumbar spine and total proximal femur, calculated as the percentage change from the baseline to the level at 1 year, were 5.2(p<0.05) and 11.6%(p<0.01), respectively. the serum type I carboxyterminal telopeptide(ICTP), a bone resorption marker, increased progressively until 6 months after the BMT, but thereafter decreased, to the base value after 1 year. Serum osteocalcin, a bone formation marker, decreased progressively, until 3 weeks after the BMT but then increased transiently, and finally returned to the base level at 1 year. The serum IGF-I and FGF-2 also decreased progressively until 3 weeks 1 week after the BMT, respectively, then increased to the base values at 3 months. The serum M-CSF increased briskly at 1 week post-BMT, then decreased to the base level. There were positive correlations between the percentage changes from the baseline proximal femur BMD and the IGF-I levels 3 weeks and 3 months (r=0.52, p<0.01, r=0.41, p<0.05) post BMT. A significant correlation was found between the IGF-I and osteocalcin levels pre-BMT, and 3 weeks after the BMT. Another positive correlation was found between the M-CSF and the ICTP levels at 3 weeks post BMT (r=0.54, p<0.05). Conclusion: In conclusion, there were significant changes in the serum IGF-I, FGF-2 and M-CSF levels in the immediate post-BMT period, which were related to a decrease in bone formation and loss in the proximal femoral BMD during the year following the BMT (J Kor Soc Endocrinol 17:664∼674, 2002).

小麥의 稈長 遺傳에 관한 연구

曺章煥,吳正行,蔡濟天,鄭吉雄,金鳳九 단국대학교 1992 論文集 Vol.26 No.-

This study has been conducted to investigate the genetic and ecological variation of wheat culm length measured from those plants grown at greenhouse. The results are as following. 1. The clum length of the winter wheat was higest under 12hrs daylength, while that of the spring wheat was highest under 8hrs daylength. Standard errors of culm length was larger under 12 and 8hrs daylength than that of 24hrs daylength condition. 2. The culm length was shortest under the 24hrs daylength compare to under 12 or 8hrs while it was highest under 12hrs. Short and medium culm length varieties were photo-insensitive but those of long culm length were photo-sensitive. 3. There are many types of varietal differences for the culm length under the daylength conditions. Highest culm length group under 12 and 8hrs conditions was classified. The semi-dwarf varieties that did not change their plant heights under i and 12hrs conditions were Hira, Yecora Resel, Sava, Sturdy, Saric 70, Sekidorisai 66etc. 4. Varietal difference of culm elongation was noticed between 8hrs and 12hrs daylength condition. On the basis of the evidences obtained from this experiment, it may be concluded that the genetic studies related to culm length should be carried out under the most favorable conditions for culm elongation. 5. Correlation coefficients estimated between culm length and heading or maturity were negative but insignificant, but their correlations were highly significant between photo treatments. 6. Culm length of F_1 was intermediate to the range of F_2 population which seems to be distributed normally. In this regard the gene involved with culm length seemingly inherit additively. Statistical analysis for the involved genes for culm length suggested 2 genes for the semidwarf variety Robin #2.

동종골수이식 후 혈당 및 혈중 지질농도의 변화양상 및 관련인자

이원영,강무일,오은숙,오기원,손현식,윤건호,차봉연,이광우,손호영,강성구,신완식,민우성,김춘주 대한당뇨병학회 2002 Diabetes and Metabolism Journal Vol.24 No.6

연구배경:골수이식은 비교적 젊은 연령의 환자들을 대상으로 하며 면역억제제의 사용기간이 비교적 짧으므로, 주로 고령의 만성 질환 환자에서 시행되는 고형장기이식에서와는 달리 당대사 및 지단백 대사에 있어서 많은 차이점이 있을 것으로 추측된다. 저자들은 전향적 연구를 통하여 골수이식 후 시기별로 혈당 및 혈중지단백 변화 양상을 알아보고 이와 관련된 임상인자들을 규명하고자 하였다. 방법:1998년 10월부터 1999년 8월까지 가톨릭대학교 성모병원에서 동종골수이식을 시행한 환자들 중 43명을 대상으로 이식 전 및 이식 후 1, 2, 3, 4주와 3개월, 6개월에 공복 혈당, 혈중 총 콜레스테롤, 중성지방, 고밀도지단백을 측정하여 골수이식 후 시기별 변화를 관찰하고 여러 임상인자들에 따른 차이를 알아보았다. 결과:1. 공복혈당은 골수이식 수 첫4주 동안 상승하였고 이후 감소하였으나 이식 6개월 시점의 평균 공복혈당은 이식 전보다 유의하게 높게 관찰되었다. 혈중 총 콜레스테롤은 이식 후 1주에 최고치를 형성하였고 이후 기저수준으로 회복되었다가 이식 수 3,6개월에 다시 증가하여 기저치에 비해 유의하게 높았다. 혈중 중성지방은 이식 후 1개월까지 유의하게 증가하였고 이후 감소하여, 3,6개월에는 기저치와 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 혈중 고밀도지단백은 이식 후 2,3주에 이식 전보다 유의하게 감소하였고 이후 이식 전 수준으로 회복되었다. 혈중 저밀도지단백은 총 콜레스테롤의 변화와 매우 유사하였다. 2. 골수이식 후 6개월 시점에서 공복 혈당이 126㎎/dL이상인 환자는 7명(16%)이었다. 이들 환자들과 공복혈당 126㎎/dL 미만의 환자 36명을 비교한 결과, 공복혈당이 126㎎/dL 이상인 환자군에서 스테로이드 평균 투여량이 많았고 고밀도지단백이 유의하게 낮았다. 3. 이식편대숙주질환이 발생한 환자는 그렇지 않은 환자보다 이식 후 1, 2, 3주 및 6개월의 총 콜레스테롤이 더 낮았고, 3개월의 공복혈당이 더 높았다. 혈연골수이식 환자군은 비혈연골수이식 환자에 비해 투여된 스테로이드 용량이 더 적음에도 불구하고 이식 후 1, 2, 3주 및 6개월의 총 콜레스테롤 수치가 더 높았다. 스테로이드 고용량 투여군(하루 평균 7.5㎎기준)은 저용량군보다 이식 후 3개월 시점의 공복혈당이 더 높았으나 나머지 시점의 혈당, 혈중 지질농도에 있어서는 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 결론:골수이식 후 초기시기에 주로 당 대사 및 지질대사이상이 관찰되며 이는 면역억제제 투여와 관련이 있음을 알 수 있었다. 면역억제제가 고용량 투여되는 합병증 발생 시 이들 대사이상에 관심을 기울여 대처해야 할 것이다. Background: In bone marrow transplantation(BMT), recipients are usually younger and immunosuppressants are open used in shorter period than in solid organ transplantation. Therefore, there might be a difference in glucose and lipid metabolism between BMT and solid organ transplantation. However, the serial changes of metabolic parameters following BMT have not been studied. Therefore, the aim of this study is to investigate the serial changes of blood glucose, lipids and the putative factors that are related with these changes after BMT. Methods: We have prospectively investigated 43 patients who underwent allogeneic BMT. Fasting plasma glucose(FPG), total cholesterol, triglyceride and high-density lipoprotein(HDL) were measured before BMT, and at 1, 2, 3, 4, 12 weeks and 6 months after BMT. The serial changes of these metabolic parameters according to clinical factors including type of BMT, mean daily steroid dosage, and occurrence of graft versus host disease (GVHD) were examined. Results: 1. Mean FPG level increased during 4 weeks after BMT and remained above basal value at post-transplant 6 months. Total Cholesterol level was increased during initial 4 weeks after BMT and was above basal value at post-BMT of 3 and 6 months. Triglyceride level was progressively increased during initial 4 weeks after BMT, but returned to basal value there after. HDL-cholesterol level was significantly decreased during initial 4 weeks after BMT, but returned to basal value there after. 2. Patients with FPG above 126 mg/dL and the other patients, the former received larger amounts of daily steroid and had lower HDL-cholesterol level. 3. The changes of metabolic parameters were different according to type of BMT, steroid dose, and occurrence of GVHD. Conclusion: Although there was increase of FPG, TC, TG and decrease of HDL-C during initial 4 weeks after BMT, these metabolic changes recovered slowly thereafter. Immunosuppressants are thought to be associated with these changes. Further observation will be needed for the long-term effect of BMT on metabolic changes(J Kor Diabetes Asso 24:689~698, 2000).

골수이식 후 골밀도 및 골대사의 변화 : 2년 추적관찰 2-Year Prospective Study

이원영,강무일,오은숙,오기원,한제호,손현식,윤건호,차봉연,이광우,손호영,강성구,신완식,민우성,김춘추 대한내분비학회 2000 Endocrinology and metabolism Vol.15 No.4·5

조혈모세포이식술이 골수기질세포의 기원 및 조골세포로의 증식 및 분화에 미치는 효과

강무일,조성원,오은숙,백기현,이원영,오기원,김혜수,한제호,윤건호,차봉연,이광우,손호영,강성구,김춘추 대한내분비학회 2000 Endocrinology and metabolism Vol.15 No.4·5

노화가 인체 중간엽 줄기세포로부터 조골세포로의 증식 및 분화에 미치는 영향

백기현,태현정,오기원,이원영,조정기,권순용,강무일,차봉연,이광우,손호영,강성구,김춘추 대한내분비학회 2003 Endocrinology and metabolism Vol.18 No.3

연구배경: 일반적으로 골다공증과 연관된 위험인자로는 연령, 폐경, 약물, 불충분한 칼슘섭취, 만성질환 및 운동부족 등이 있는데, 특히 노화가 진행할수록 골밀도가 감소하는 것은 잘 알려져 있다. 노화와 관련하여 진행되는 골소실은 조골세포 및 전구조골세포의 기능적 결핍에 의한 골형성의 감소가 주요한 요인으로 여겨지고 있다. 그 동안 연령이 조골모 세포의 양과 조골모 세포로부터 성숙조골세포로의 분화 및 증식에 미치는 영향에 대한 일부 보고들이 있었으나 아직 일치된 견해는 없는 형편이다. 방법: 다양한 연령의 사람으로부터 골수를 채취, 중간엽 줄기세포가 포함된 단핵세포를 분리한 후 조골세포로 분화하기 좋은 조건하에서 배양하였다. 대상군은다시 젊은군과 노령군으로 구분하여 다양한 변수를 비교 분석하였다. 일차배양에서는 CFU-F를 계수하여 골수내 중간엽 줄기세포의 수를 추산하였고, 칼슘측정을 통하여 기질의 무기화 정도를 비교하였다. 계대배양후 이차배양에서는 시기별로 알카리성 포스파타제 활성도를 측정하고 오스테오칼신 mRNA의 발현을 관찰하여 젊은군과 노령군 사이의 증식능 차이를 비교하였다. 또한 이차배양 시기별로 MTT 측정을 하여 양군간에 증식능 차이가 있는지 알아보았다. 결과: 1. 일차배양 15일째에 평균 CFU-F의 수는 젊은군에서 유의하게 많았다(젊은군 148.3±28.9, 노령군 54.3±9.1, p=0.02). CFU-F의 평균면적은 젊은군에서 넓은 경향을 보였으나 통계적으로 유의하지는 않았다. 2. 일차배양 17일 경과 후 양군간에 기질 칼슘 침착정도는 유의한 차이를 보이지 않았다(젊은군 103.6±50.6, 노령군: 114.0±56.5, p=NS). 3. 이차배양 10일째에 젊은군에서 알카리성 포스파타제 활성도가 고령군에 비해 유의하게 높았다(젊은군: 935.5±115.0 U/mg, 노령군: 578.4±115.7U/mg,p.0.05). 고령군에서는 시간 경과에 따른 변화가 미약했으며 전반적으로 알카리성 포스파타제의 활성도가 젊은군에 비해 낮았다. 4. 이차배양도중 오스테오칼신 mRNA의 발현은 배양시기별로 젊은군에 비해 고령군에서 더 낮은 경향을 관찰할 수 있었다. 5. 이차배양 10일과 15일에 젊은군에서 노령군보다세포증식이 유의하게 증가된 양상을 보였다(10앓 젊은군 0.73±0.05, 노령군 0.58±0.04, p=0.05, 15일; 젊은군 0.80±0.05, 노령군 0.70±0.03, p=0.05).결론: 이상의 연구에서 저자들은 노령군에서 젊은군보다 골수 내 중간엽줄기세포의 수가 적고, 노령군에서 유래한 전구조골세포의 성숙조골세포로의 증식 및 분화가 젊은군 보다 감소해 있는 것을 관찰할 수 있었다. Background: Osteoblasts originate from osteoprogenitor cells in bone marrow stroma, termed mesenchymal stem cells (MSCs) or bone marrow stromal cells. Each MSC forms colonies (colony forming units-fibroblasts [CFL-Fs]) when cultured ex vivo. There are some reports about the age-related changes of the number and osteogenic potential of osteoprogenitor cells, but any relationship has not been clearly established in humans. In this study, we counted MSCs using CFU-Fs count and examined the proliferative capacity and differentiation potential of osteoprogenitor cells. Finally, we analyzed how these parameters varied with donor age. Methods: Bone marrow was obtained from the iliac crest of young (n=6, 27.2±8.6 years old) and old (n= 10, 57.4k6.7 years old) healthy donors. Mononuclear cells, including MSCs, were isolated and cultured in osteogenic medium. In primary culture, we compared the colony-forming efficiency of MSCs between the two groups and determined the matrix calcification. When primary culture showed near confluence, the cells were subcultured. Alkaline phosphatase activity, osteocalcin expression by RT-PCR and proliferative potential by MTT assay were examined by the time course of secondary culture. Results: At the 15th day of primary culture, the mean number of CFU-Fs was significantly higher in the younger donors (young: 148.3±28.9, old: 54.3±9.1, p=0.02) and the mean size of CFL-Fs was also larger in the younger donors than the older donors. However, matrix calcification was not different between the two groups (young: 103.6±50.6, old: 114.0±56.5, p=NS). In secondary culture, alkaline phosphatase activities were significantly lower in the older donors. The younger donors showed peak alkaline phosphatase activity at day 10, while the older donors didn't showed a remarkable peak (young: 935.5±115.OU/mg, old: 578.4±115.7U/mg, p<0.05). Total cell number as a proliferative index increased progressively during the secondary culture and a significantly greater cell number was noted in the younger donors. Osteocalcin expression was generally upregulated in the younger donors, but this was not statistically significant. Conclusion: Our study shows that the number of osteoprogenitor cells is decreased during aging and that the proliferative capacity and differentiation potential of osteoprogenitor cells seem to be reduced during aging (J Kor SOC Endocrinol 18:296-305, 2003).