Relationship between low body mass index and morbidity after gastrectomy for gastric cancer

김종만 Gyeongsang National University 2017 국내석사

Purpose: This study aimed to evaluate the association between low body mass index (BMI) and morbidity after gastric cancer surgery. Methods: A total of 1,805 patients were included in the study. These subjects had undergone gastric cancer surgery at Gyeongsang national university hospital between January 1997 and December 2013. Clinicopathologic and morbidity data were analyzed by dividing the patients into two groups: underweight patients (BMI < 18.5) and non-underweight patients (BMI ≥ 18.5). Results: The overall complication rate as determined by our study was 24.4%. Pulmonary complications occurred more frequently in the underweight group (UWG) than in the non-UWG (10.5% vs. 3.8%, respectively; P=0.012). Multivariate analysis revealed two independent factors responsible for postoperative pulmonary complications—weight of the patients (UWG vs. non-UWG, 10.8% vs. 3.8%; P<0.007) and stage of gastric cancer (early stage vs. advanced stage, 3.1% vs. 6.8%; P=0.023). Multivariate analysis revealed that underweight (UWG vs. non-UWG, 10.8% vs. 3.8%, respectively, P<0.007) and advanced cancer stage (early stage vs. advanced stage, 3.1% vs. 6.8%, respectively, P=0.023) were significant risk factors for postoperative pulmonary complications. Conclusions: We concluded that underweight patients had a higher pulmonary complication rate. Additionally, underweight and advanced cancer stage were determined to be independent risk factors for the development of postoperative pulmonary complications.

Ten-year clinical experience with esophageal perforation and rupture : a retrospective review of 79 cases

김종덕 Gyeongsang National University 2019 국내석사

Abstract Background: Esophageal rupture is a very serious, potentially life-threatening condition. However, there is a lack of established treatment methods and limited data concerning factors affecting patient outcome. We report the outcomes of esophageal perforation and rupture (EPR) treated by general thoracic surgeons at our institution. Methods: Seventy-nine patients diagnosed with esophageal rupture between 2006 and 2016 were treated. Treatment approach and patient outcomes were reviewed and summarized. Results: The most common cause of EPR was impaction of fish or meat bone, followed by vomiting, iatrogenic causes, and trauma. Thirty-nine patients underwent primary repair of EPR, and 4 of these patients died. Forty patients underwent non-surgical management, and 3 of these patients died. The remaining patients were discharged. Mortality correlated with the size of the EPR and the segmented neutrophil count (%) on admission. Conclusion: Among the causes of EPR, the most common was ingestion of a fish bone, and this etiology was associated with a significantly better prognosis. EPR due to fish bone correlated with relatively small size and was associated with rapid diagnosis. If the segmented neutrophil count (%) was high and the EPR size was large, the mortality risk was increased. Delayed diagnosis, which was considered an important predictive factor in previous investigations, was not statistically significant in this study.

Thiostrepton, a new drug candidate for Mycobacterium abscessus

김규혜 Gyeongsang National University 2019 국내석사

Mycobacterium abscessus is a highly pathogenic and multidrug-resistant non-tuberculous mycobacteria species. However, there is no effective drugs or regimens are reported yet. Therefore, development of new effective compound against M. abscessus is urgently needed. In this study, we screened the Korean Chemical Bank (KCB) library to identify active molecules targeting M. abscessus-LuxG13 using luminescence live/dead assays. The Z′ value was 0.8, as an indicator of the statistical confidence of the assay. A cut-off of 90% growth inhibition in the screening resulted in the identification of different hit compounds at a single concentration (20 μM). Among the hits, thiostrepton inhibited the growth of M. abscessus ATCC 19977, clinical isolates and drug resistant mutants of M. abscessus. When M. abscessus growth inside the RAW 264.7 and bone marrow-derived macrophages (BMDM) was assessed, thiostrepton showed significant bacterial reduction. Furthermore, In vivo experiment using zebrafish and mouse model of infection, thiostrepton exhibited clear dose-dependent activity against M. abscessus. Collectively, the present work suggests that thiostrepton exhibits might be a promising new anti-M. abscessus candidate for the treatment of M. abscessus infection. Mycobacterium abscessus는 병원성이 있고 다제내성이 강한 비결 핵균이다. 그러나 효과적인 약물이나 요법이 아직 보고되지 않고 있다. 따라서 M. abscessus에 대한 새롭고 효과적인 화합물의 개발이 시급히 필요하다. 본 연구에서는 M. abscessus-LuxG13에 대한 새로운 약제 후보 물질을 밝히기 위해 luminescence assays를 바탕으로 한국 화합물 은행 (Korean Chemical Bank ; KCB) library를 screen했다. KCB library는 KCB 대표 library, fragment library, kinase library, 천연물 및 임상 화합물과 같은 5 가지 유형으로 구성된다. 이러한 13,840개의 화합물이 M.abscessus-LuxG13에 대해 활성이 있는지 확인하기 위해 screen되었다. 90 %이상의 성장 저해를 보이는 122개의 유효물질들이 pilot 스크린에서 확인되었으며, M. abscessus-LuxG13에 대한 MIC (Minimum Inhibitory Concentration) 값이 luminescence assays에 의해 결정되었다. 이 논문은 ATCC 19977, 임상 분리 균주 및 약물 내성 돌연변이 M. abscessus의 성장을 억제할 수 있는 thiostrepton에 초점을 맞춘다. RAW 264.7 및 골 수유래 대식세포 (BMDM) 내에서 M. abscessus 성장률을 측정하였을 때 thiostrepton의 존재 하에서 유의미한 박테리아의 감소를 보였다. 또한 zebrafish와 mouse model의 감염을 이용한 생체 내 실험에서 thiostrepton은 dose-dependent 하게 M. abscessus의 생장을 억제하였다. 따라서 본 연구는 thiostrepton이 M. abscessus감염에 대한 치료제로서 새로운 항-M. abscessus 후보물질로의 가능성이 있음을 나타낸다.

The Effect of Nitric Oxide on Human Uterine Smoth Muscle Contractility IN VITRO

Park, Shin-Keun Gyeongsang National University 1994 국내박사

Traction carpet sedimentation on transport capacity during storms

박미은 Gyeongsang National University 2019 국내박사

This studies focuses on the sedimentary processes of storm-related deposits intercalated between primary tuff deposits. Integrated studies were performed on magnetic fabric, sediment transport processes during beach state transition, shoreface hydrodynamics and supercritical flow bedforms at the Songaksan tuff ring, which erupted ca. 3.7 ka ago in Jeju Island. A volcanic eruption during storms can generate sediment-laden flows whose transport capacity and sediment concentrations are the largest. The opportunity for understanding such flows occurs in the coastal Songaksan tuff ring. When the antecedent tuff deposits were eroded at the onset of storms, sediment was transferred offshore and formed terrace and crescent-shaped bedforms. We defined four types of storm-related deposits based on sedimentary structures and bedform morphology through plunging waves, surf bore or hydraulic jump during the intensive storm: chutes-and-pools (type I), breaking antidunes (type II), tabular- (type Ⅲ) and cycle-steps (type IV) bedforms bottom upward. The deposits comprise gravelly and sandy deposits including transition zone. Deposit showing internal scours and pebble lens, and its base characterized by scour pits and breakup of type I occur around volcanic bomb sag, which most possibly occurs with peak discharges. During flooding caused by storm surge, primary tuff deposits are washed out and bed is flat. When the type I was broken bedload-transport capacity occurs only, indicating that the surface of terrace-like bedform is coarsening. Storm-induced deposits that exhibit a distinct basal layer, i.e., traction carpet, appear to planar laminated sand underlain by upward coarsening sand with granule trains. That layer occurs above the base of the lee slope just after strong backwash interactions and thickens around volcanic bomb sag and the thickening is interpreted to be due to hydraulic jump. Anisotropy of Magnetic Susceptibility (AMS) results show that higher q-value in types Ⅱ and Ⅳ nearby traction carpets where surface armour is present. Tabular-shaped type III shows lower AMS values, where planar-laminated sand occurs at its base. The planar laminated sand underlain by upward coarsening sand with granule trains originates from plunge breaker or type I transition where rapid bedload motion and upward motion of lager grains due to vertical constant diffusion co-exist, associated with transport capacity. We suggest that when the primary tuff bedform change during storms sediment transport processes and wave plunge on volcanic bomb sag corresponding to bar affect the deposition of supercritical suspension, and how bedload-transport capacity in the sheetflow regime can reveal new insights for traction carpet sedimentation. 퇴적 중력 밀도류(sediment gravity density flow)는 심해저상의 거대한 채널 형태를 보이는 퇴적층을 형성하거나 해양분지에 쌓여있는 상당한 양의 퇴적물을 육지로 운반한다. 또한 퇴적중력류는 대규모의 하천 퇴적물을 운반하면서 하천의 지형 변화에 영향을 미치기도 한다. 이런 잘 알려져 있는 현상 외에 해안을 따라 분포하는 화산이 분출하여 다량의 퇴적물이 공급되는 동안 다가오는 폭풍 때문에 수심이 높아져 기존의 화산쇄설층을 덮고 수중에서 발생할 수 있는 퇴적중력류로 쌓인 폭풍퇴적층의 특이한 예를 보고하려고 한다. 제주도 남서부에 위치한 송악산은 약 4천 년 전에 분출한 화산으로, 화구륜에서 최대 80 m의 두께를 갖는 응회환(tuff ring)은 화쇄난류(pyroclastic surge)에 의해 주로 퇴적되어 거대연흔(megaripple), 탄낭(bomb sag), U-자형 하도 구조 등을 보여주며 대체로 층리가 잘 발달한 응회암으로 구성되어 있다. 그 응회암 내부에 폭풍 해파의 영향을 받은 퇴적층이 화구로부터 멀어진 곳에 잘 보존되어 있다. 폭풍의 영향이 우세한 연안 환경에서는 침식 작용으로 발생한 해안의 퇴적물을 얕은 바다로 운반하여 언덕 사구층리(hummock cross-stratified, HCS)와 같은 폭풍층(storm bed)이 일반적이나, 이와 달리 송악산 폭풍층은 폭풍쇄파(breaking waves)로 인해 이미 쌓여 있던 화산쇄설층이 침식되어 변형된 형태나 탄낭구조가 해안사주(sand bar)같은 역할을 하며 다량의 퇴적물을 발생시켜 초임계류로 퇴적된 구조(supercritical flow bedform)가 특징적이다. 한편, 뜬짐(suspended load)낙하율이 증가하여 세립질의 판상형태로 쌓인 층 아래 특이하게 견인 구조가 관찰된다. 폭풍시에 흔하게 볼 수 있는 판상류(sheetflow)는 상당한 응력(dimensionless Shields number)이 발생하고 퇴적물이 밑짐(bedload)으로 운반되어 폭풍층 아래 응회암층 표면에 침식 구덩이(scour pit)와 뜯겨진 응회암 층(ripped-up bed), 층이 쌓임과 동시에 붕괴(breakup)되어 표면을 덮은 자갈층(surface coarsening)과 한쪽에서는 반대로 세립의 층이 드러나기도 하였다. 폭풍발생시 기존의 응회암층은 침식, 이동하여 단구(terrace)형태로 보존되고, 폭풍의 강도가 약해지고 수심이 줄어들면서 단구층 위의 파동층은 폭풍쇄파와 만나면서 바로 위에 쌓인 폭풍 퇴적층에 영향을 준다. 상부 난류층의 전단력으로 생긴 기저부의 역점이층리(inverse grading) 즉, 견인구조(traction carpet)가 보일 뿐 아니라 탄낭 근처에서 보이는 세립질의 판상층 아래 얇은 두께의 수평 층리와 바로 아래의 상향조립층은 침식면, 뜯겨진 층, 표면자갈층과 함께 나타난다. 이번 연구의 목적은 퇴적구조 관찰과 대자율 이방성(AMS) 실험을 통해 폭풍 시 밑짐과 뜬짐으로 퇴적물이 최대 속도로 운반되어 쌓일 때 아래서부터 위로의 입자들의 이동으로 만들어진 수평층리와 그 아래 상향조립층을 보이는 견인구조를 새롭게 제시하는 것이다.

Xanthone metabolites from cratoxylum cochinchinense displaying α-glucosidase and Protein Tyrosine Phosphatase 1B (PTP1B) inhibition

줘펑리 Gyeongsang National University 2019 국내박사

황우목 (黃牛木, Cratoxylum cochinchinense)은 해열 및 기침 완화 용도로 사용되어 온 약용 작물이다. 이 식물체의 주요 생리활성 대사체는 xanthone계열 화합물이며, 항암, 항염, 항산화 및 항당뇨 등에 높은 활성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 황우목에 있는 xanthone계열 대사체를 분리하고 이들의 구조를 X-ray 결정 및 NMR 분광법 등을 이용하여 규명하였다. 또한 이들 개별 화합물이 갖는 α-glucosidase 및 protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) 저해 활성을 관찰하였다. α-glucosidase 및 PTP1B 저해제는 항비만, 항당뇨 및 항암제 개발의 선도 화합물이다. 주요 결과는 다음과 같이 요약하였다. 황우목 메탄올 추출물로부터 12종의 xanthone 유도체 (1-12)를 분리하고 구조를 규명하였다 (그림 1). 분리된 대사체는 cratoxanthone E (1), cratoxanthone F (2), cratoxanthone A (3), cochinechinone A (4), 1,3,7-trihydroxy-2,4-diisoprenylxanthone (5), α-mangostin (6), γ-mangostin (7), cratoxylone (8), cochinchinone Q (9), 7-geranyloxy-1,3-dihydroxyxanthone (10), pruniflorone S (11), cochinxanthone A (12)로 규명 되었으며, 이들 중 cratoxanthone E (1) 및 cratoxanthone F (2)는 신물질로 확인되었다. 또한 6종의 caged xanthone 유도체를 순수분리하고 구조규명하였다 (그림 2). 분리된 대사체는 cochinchinoxanthone A (13), cochinchino-xanthone B (14), cochinchinoxanthone C (15), cochinchinoxanthone D (16), cochinchinone C (17), cochinchinoxanthone (18) 이었고 이들 중 cochinchinoxanthone A-D (13-16)는 신물질로 확인되었다. 특히 화합물 13은 X-ray 단결정을 얻어 구조분석을 수행하였다 (그림 3). 분리한 화합물 alkylated xnathone (1-12)는 PTP1B (IC50 = 2.4 ~ 52.2 μM) 및 α-glucosidase (IC50 = 1.7 ~ 72.7 μM)에 높은 저해 활성을 나타내었다. Cratoxanthone A (3)과 γ-mangostin (7)이 PTP1B에 가장 우수한 저해제로 규명되었으며 이 들의 저해능(IC50)은 2.4 및 2.8 μM로 각각 측정되었다. 또한 화합물 3 및 7은 α-glucosidase를 4.8 및 1.7 μM의 IC50값으로 가장 우수한 저해제로 규명되었다. 메커니즘 규명 실험에서 적용한 모든 alkylated xanthone (1-8)은 mixed type I 기작으로 α-glucosidase를 저해하였고, PTP1B에 대해서는 경쟁적 저해제로 규명되었다. 대표화합물 cratoxanthone A (3)은 PTP1B 효소에 대해 다음과 같은 상수 값을 갖는 isomerization 기작으로 규명되었다: Kiapp = 2.4 μM; k5 = 0.05001 μM-1S-1, k6 = 0.02076 μM-1S-1. Caged xanthone 화합물 (13-18) 중에서 화합물 15, 16, 및 18은 PTP1B를 76.3, 43.2, 및 6.6 μM의 IC50값으로 저해하였다. 또한 Lienweaver-Burk plot 실험과 이들의 Km, Vmax, Kik, 및 Kiv를 이용하는 Yang’s method 모두에서 경쟁적 저해제로 규명되었다. 종합하면 황우목에서 분리한 xanthone 대사체들이 α-glucosidase 및 PTP1B에 높은 저해활성을 나타내므로 황우목을 이용한 식의약소재 개발연구에 기여하고 또한 신물질을 포함한 분리한 활성대사체는 xanthone 연구에 이바지 할 것 이다.

Cellular regulation of polyphenols of Lonicera japonica thunb and Scutellaria baicalensis georgi on anti-cancer in hepatocellular carcinoma

박현수 Gyeongsang National University 2014 국내박사

인동과 황금은 염증이나 종양 치료를 목적으로 사용되어 져 왔으며, 대부분의 폴리페놀 화합물은 항 산화, 항염증 및 항암효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 인동 및 황금에서 분리한 폴리페놀 성분을 HPLC–MS/MS을 이용하여 분리분석을 하여 폴리페놀의 유효성분이 HepG2 세포 미치는 세포내의 항암효과 조절기전에 대한 연구를 수행 하였다. 폴리페놀 유효성분이 HepG2 세포에 미치는 항암효과 조절기전에 대한 연구를 수행하기 위하여 HepG2 세포에 다양한 농도의 인동유래 폴리페놀 유효성분을 처리한후, 세포형상, 세포주기분석 및 단백질 발현패턴을 분석한 결과 apoptosis를 확인 하였다. 48시간동안 폴리페놀을 처리한 결과 폴리페놀 유효성분이 HepG2 세포의 증식을 유의적으로 억제하였고, 세포생존율 감소 및 세포주기를 억제하여 G2/M arrest를 유발하였다. 또한 폴리페놀 유효성분은 세포주기 활성과 관련된 CDK1, CDC25C, cyclin B1 및 caspase-3, -9의 발현을 감소시켰다. 또한 poly ADP ribose polymerase의 발현을 감소시켰고 세포내 미토콘드리아의 apoptosis관련 단백질의 발현을 증가시켰으며, Mitogen-activated protein kinases (MAPKs)의 인산화 증가, Akt의 인산화를 감소시켰다. 황금의 뿌리에서 분리한 폴리페놀 유효성분은 농도 의존적으로 p-53의 인산화 증가, cyclin B1, CDC25C 및 CDK1의발현을 조절함으로써 HepG2 세포의 G2/M 세포주기를 억제하였고, matrix metalloproteinase 2 (MMP-2) 와 FOXM1 의 발현을 감소시켜, Hep2 세포의 전이를 억제하였다. 따라서 본 연구 결과는 PI3K/Akt 세포인산화 감소와 MAPKs의 활성화를 통해 Hep2 세포의 G2/M 세포주기를 조절하고 apoptosis를 유발하는 것으로 사료 된다. 또한 HepG2 세포의 FOXM1 단백질의 발현을 조절함으로 인해 MMP-2의 발현을 감소시키고 이를 통하여 HepG2 세포의 전이를 억제하는 것으로 밝혀졌다. 본 연구결과는 인동과 황금뿌리에서 추출한 폴리페놀 유효성분이 HepG2 세포에 항암 조절기전을 통한 항암효과가 있다는 자료를 제시하고 있으며 나아가 폴리페놀 유효성분을 이용한 항암 조절기전연구에 대한 중요한 기초자료가 되리라 사료된다. In spite of the overwhelming progress in treatment of hepatocellular carcinoma (HCC), on a global scale HCC is still the third most common cause of cancer-related death, with approximately 500,000 people dying every year. Furthermore, HCC continues to carry a poor prognosis, with the survival rate being <10%. The high death toll reflects the challenge in characterizing HCC in the absence of subjective symptoms before the disease enters its final stage as well as therapeutic strategies that are currently inappropriate. For these reasons, many anti-hepatic cancer strategies have focused on developing therapeutic targets as well as an enhancing drug. Lonicera japonica Thunb and Scutellaria baicalensis Georgi have been used in East Asian countries including Korea, China and Japan as the treatment of inflammation and tumor for thousands of years. Most polyphenols are known to have antioxidant, antibacterial and analgesic properties. In this study, we investigated polyphenols in Lonicera japonica Thunb (Lonicera japonica T.) and Scutellaria baicalensis Georgi (Scutellaria baicalensis G.) using High-performance liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (HPLC–MS/MS) and its anti-cancer effect on HCC cells. HepG2 cells were treated with various concentrations of polyphenols. Apoptosis was detective by cell morphology, cell cycle analysis and immunoblot analysis. Polyphenols inhibited cell proliferation at 48 h in a dose-dependent manner. Polyphenols affected HepG2 cell viability by inhibiting cell cycle progression at the G2/M transition and inducing apoptosis. Polyphenols also decreased the expression of CDK1, CDC25C, cyclin B1, pro-caspases-3 and -9 and poly ADP ribose polymerase, and affected the levels of mitochondrial apoptosis related proteins. The phosphorylation of extracellular signal-related kinase 1/2 (ERK 1/2), c-Jun N-terminal kinase (JNK), and p-38 were increased in cells treated with polyphenols, whereas Akt was dephosphorylated. Scutellaria baicalensis G. potentially inhibited proliferation of cells dose dependently. Flow cytometry result showed that Scutellaria baicalensis G. induced G2/M cell cycle arrest by increased p-p53 and control of the expression of cyclin B1, CDC25C and CDK1 level. Also, Scutellaria baicalensis G. decreased metastasis through the regulation of matrix metalloproteinase 2 (MMP-2) and FOXM1 activities at the transcription and translation level These results indicate that inhibition of PI3K/Akt and activation of MAPKs are pivotal in G2/M cell cycle arrest and apoptosis of HCC cells mediated by polyphenols and FOXM1 protein is clearly related with HCC cell metastasis. This work provides us with scientific supports for the use of polyphenols contained natural products (Lonicera japonica T. and Sutellaria baicalensis G.) as alternative medicine for the treatment of human cancer.

Synthesis and characterization of organic semiconductor materials for OPV

최지영 Gyeongsang National University 2019 국내석사

본 연구는 새로운 전자주개 단량체를 도입한 3 종의 유기 태양 전지(OPV)용 고분자 재료, 3 종의 단분자 재료의 합성과 그 특성에 관한 연구이다. 다음 논문에서 연구한 물질들은 Lithiation, Bromination, Knoevnagel condensation, Stille coupling 등과 같은 다양한 유기화학반응을 통해 중간체 및 최종물질을 합성하였다. 본 연구는 크게 세 부분으로 나누어 연구를 수행하였다. Chapter Ⅰ에서는 유기 태양 전지용 고분자 도너 재료에 관한 내용으로 5,10-Dihydrobenzo[1,2-b:4,5-b′]diithieno[3,2-b]thiopheneophen-5,10-dione (DTBDT)를 도입하여 새로운 전자주개 분자를 디자인하였고, 전자 받개 단량체로 잘 알려진 benzothiadiazole (BZ)를 사용하여 도너-억셉터 타입의 3 종 도너 고분자(PDSEhC8-BZ, PDSEhC8-BZF, PDSEhC8-BZF2)를 합성 후 특성을 분석하였다. 3 종의 고분자는 Stille coupling을 이용하여 중합하였으며, 세 고분자 모두 열 적으로 안정함을 확인하였고, UV스펙트럼을 통해 플루오린이 증가함에 따라 단파장으로 이동함을 확인하였다. Sulfur의 도입으로 기존 선행연구에 비해 HOMO 에너지가 낮아진 효과가 있어 Voc 값이 향상된 결과를 가질 것으로 예상되며 가시광선 영역에서 높은 흡광도를 나타내 향상된 Jsc 값을 가질 것으로 예상된다. UV 흡수 그래프와 CV를 통해 실제 3종의 고분자가 예상한 결과와 유사한 경향성을 가진다라는 것을 확인하였다. 소자 측정에서는 3 종의 고분자는 각각 7.40%, 4.33%, 5.80%의 효율을 나타냈다. Chapter Ⅱ 에서는 유기 태양 전지용 단분자 도너 재료에 관한 내용으로 benzo[1,2-b:4,5-b']dithiophene-4,8-dione (BDT)와 DTBDT를 도입하여 2 종의 새로운 억셉터-도너-억셉터 타입의 도너 단분자(BSEhC8-TTR, DSEhC8-TTR)를 합성 후 특성을 분석하였다. 2 종의 단분자는 Knoevnagel condensation을 이용하여 합성하였으며, 두 고분자 모두 열 적으로 안정함을 확인하였다. Chapter Ⅰ와 같이 Sulfur의 도입으로 기존 선행연구에 비해 HOMO 값이 낮아져 향상된 Voc 값을 가질 것으로 예상되며 가시광선 영역에서 높은 흡광도를 나타내 향상된 Jsc 값을 가질 것으로 예상된다. UV 흡수 그래프와 CV를 통해 실제 2 종의 단분자가 예상한 결과와 유사한 경향성을 가진다라는 것을 확인하였다. 소자 측정에서는 1 종의 단분자(DBSEhC8-TTR)는 8.36% 효율을 나타냈고, 1 종의 단분자는 현재 타 대학과 공동연구를 통해 소자데이터 측정 중에 있다. Chapter Ⅲ는 유기 태양 전지용 비풀러렌 단분자 억셉터 재료에 관한 내용이다. 유기 태양 전지 분야에서 전자 받개로 널리 연구되어 온 풀러렌 유도체는 전도성이 높지만 낮은 산화안정성, 높은 단가 등 상용화에 어려움이 있다. 또한 가시광선 영역에서 낮은 흡광도와 정제 및 합성의 어려움 등 여러 가지 한계점이 있다. 최근 유기 태양 전지의 상용화를 위해 고효율, 저가격의 풀러렌 구조를 대체할 수 있는 새로운 전자 받개 재료가 많이 개발되고 있다. 본 연구 에서는 DTBDT를 도입한 새로운 억셉터-도너-억셉터 타입의 억셉터 단분자(DSEhC8-ICN)를 합성 후 분석하였다. DTBDT는 backbone에 평면성을 부여하여 분자간 패킹이 잘되어 높은 정공 이동도를 가질 것으로 예상된다. 또한 side chain에 알킬 사슬 치환기를 도입하여 용해도를 높여 도너 재료와 BHJ를 이루었을 때 더 높은 광 전환 효율을 얻을 것이라 예상된다. 단분자는 Knoevnagel condensation을 이용하여 합성하였으며, 소자 측정에서는 3.31% 효율을 나타내었다.

Study on salivary gland enhancement in beagle dogs using dynamic CT

장원석 Gyeongsang National University 2019 국내석사

조영증강 전산화단층촬영(CECT)은 조영증강효과를 통해 병변과 주변 정상 구조와의 대비를 증가시켜 병변을 찾아내는 촬영기법으로 이용되고 있다. CECT를 촬영하기 위해서는 역동적 전산화 단층촬영기법(dynamic CT)이 선행되어 장기별 최적의 촬영 시간을 확립하는 것이 필요하다. 그러나 침샘(salivary gland)의 경우 수의 분야에서는 아직 확립이 되어 있지 않은 상황이다. 또한 저자의 임상 경험 상 CECT 촬영 시 개체에 따라 salivary gland에서 다양한 정도의 조영증강효과를 관찰할 수 있었다. 심혈관계의 변화는 조영증강효과에 영향을 미치는 요인들 중 하나이며, 음식물 섭취 이후에 특정혈관에서 혈류량과 속도의 변화가 나타나는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 5마리의 건강한 비글견에서 dynamic CT를 이용한 선행 실험(preliminary experiment)을 통해 아직 수의 분야에서 정립되지 않은 salivary gland의 조영증강양상을 평가하여 정상수치를 제시하고 식후 시간에 따른 salivary gland의 조영증강효과 변화 유무를 평가하고자 하였다. 실험그룹은 절식시간에 따라 소동물 임상에서 일반적으로 적용되고 있는 식후 12시간을 포함하여 식후 0분, 20분, 40분, 1시간, 6시간, 24시간으로 총 7개의 그룹으로 나누었으며 동일한 정상 비글견 5마리를 해당그룹의 절식시간에 따라 전신마취 하에 dynamic CT를 촬영하였다. 악하선(submandibular gland)과 총경동맥(common carotid artery)이 가장 잘 확인되는 수준에서 110 kVp, 50 mAs, slice thickness 5 mm, scan time 1초, interval 2초, delay time 3초의 조건으로 100초 동안 총 50장의 이미지를 연속 촬영하였다. 촬영 후 50장의 이미지마다 동일한 부위에서 면적 2 mm²의 circular ROI를 이용하여 submandibular gland, common carotid artery의 hounsfield unit (HU) 값들을 측정하였다. 측정된 모든 결과는 식후 시간에 따른 7개 그룹간의 조영증강효과 차이와 유의성 검증을 위해 통계 분석을 실시하였고, 식후 12시간 그룹을 기준으로 나머지 6개의 그룹과 사후비교 하였다. 통계 분석 결과 preliminary experiment를 통한 식후 12시간 그룹에서의 ImaxA, ImaxS, TmaxA, TmaxS, Teq, T-Aeq에 대한 정상수치는 각각 472 ± 19.01 HU (mean ± SD), 138.95 ± 6.25 HU, 25.8 ± 1.79 sec, 69.0 ± 23.11, 80.5 ± 6.61sec, 54.5 ± 5.51sec로 측정되었다. 또한 ImaxA, ImaxS의 경우, 식후 12시간 그룹은 식후 40분과 유의적인 차이가 있었다. 이외 TmaxA, TmaxS, Teq, T-Aeq에서는 식후 시간에 따른 그룹간 유의적인 차이가 확인되지 않았다. 이를 종합하면, preliminary experiment를 통해 제시된 정상 개의submandibular gland의 Imax, Tmax, Teq, T-Aeq 수치들은 향후 실험체의 숫자를 늘려 보다 정확한 정상 수치범위를 획득하는데 참고 지표가 될 것으로 기대된다. 또한 식후 혈역동학적인 변화로 인하여 식후 40분부터 submandibular gland의 유의적인 조영증강의 변화가 확인되므로 이로 인한 진단의 오류를 최소화하기 위해서는 충분한 절식시간이 필수적일 것으로 판단된다.

Studies on variable lymphocyte receptors B involved in the adaptive immune system of hagfish (Eptatretus burgeri)

임세평 Gyeongsang National University 2019 국내박사

현존하는 가장 원시적인 척추 동물로 알려진 무악척추동물은 먹장어와 칠성장어가 유일하며, 이들은 전체적인 후천면역체계의 진화과정을 이해하는데 중요한 관점을 제공한다. 최근, 기존의 유악척추동물의 후천면역반응을 담당하는 면역글로불린 (immunoglobulin, Ig) 과는 다르게 Leucine-rich repeat (LRR) 모듈이 반복적으로 나타나는 가변 림프구 수용체 (variable lymphocyte receptor, VLR)가 이들 무악척추동물에서 발견되었다. VLRA, VLRB, VLRC의 총 세가지 VLR 단백질들이 확인되었으며, VLRA와 VLRC 단백질들은 포유류의 T-세포항원수용체 역할을 하는 반면, VLRB 단백질은 B-세포항원수용체 및 항체와 유사한 기능을 한다고 알려져 있다. 이들은 공통적으로 U자 모양의 솔레노이드 구조를 가지며, 특히 오목한 부분을 구성하는 LRRV 도메인들의 가변 부위를 통해 1014개 이상의 다양성을 가진다고 알려져 있다. 이를 통해 광범위한 항원 인식능력을 가지며, 이는 기존의 포유류 항체인 Ig와 비교될만한 다양성이다. 이렇듯, 기존의 유악척추동물과는 전혀 다른 면역체계를 가지는 무악척추동물에서, 외부 항원에 대한 방어 메커니즘의 중추적인 역할을 담당하는 VLRB 항체는 기존의 Ig 기반 항체를 대체할 수 있는 대체제로서의 가능성을 제시한다. 본 연구에서는 조류 인플루엔자 바이러스와 같은 외부 항원에 반응하는 먹장어의 후천면역반응에 관하여 조사하였다. 먹장어의 후천면역반응에서 VLR의 mRNA 증가 양상과 항원과의 반응성 측정을 통한 다각적인 분석을 진행하였고 이를 통해 먹장어의 후천면역체계에서 VLRB가 중추적인 역할을 수행한다는 것을 확인하였다. 이러한 먹장어 VLRB의 구조적 및 기능적 특성도 조사하였다. 칠성장어 VLRB와의 차이점인 먹장어 VLRB의 C-말단부 초소수성영역에 집중하여 먹장어 VLRB의 복합체 형성과 B-세포항원수용체 역할에 관한 분석을 진행하였으며 재조합 VLRB 단백질을 통해 검증하였다. 먹장어 VLRB의 특성에 관한 분석결과를 바탕으로, 조류 인플루엔자 바이러스에 특이적으로 결합하는 재조합 먹장어 VLRB를 유전자 공학을 통해 생산하였다. 유전자 공학을 통해 향상된 결합력과 생산성을 가진 항원 특이적 VLRB의 다양한 면역 기법 및 의약품에서의 활용방안에 대해 모색해보았다. Chapter 1: 무악척추동물은 VLRs 통해 매개되는 대안적인 후천면역체계를 가지고 있다. 본 연구에서 먹장어의 후천면역반응을 조사하기 위하여 조류인플루엔자 바이러스의 헤마글루티닌 (H9N2-HA1)을 모델 항원으로 사용하였다. 항원 주입 후 1주일간의 초기 면역반응에서 VLRA, VLRC 그리고 Ikaros의 mRNA 발현량이 증가했다. CD45의 mRNA 발현량은 항원 주입 후 1주일 이후부터 증가했다. 그리고 VLRB의 mRNA 발현량은 면역 과정 전반에 걸쳐 점진적으로 증가 했다. 혈액내의 VLRB에 대한 전사 및 번역에서의 활성화도 확인되었다. 이러한 전사물로부터 클로닝 된 재조합 VLRB단백질은 LRR 모듈의 다양성을 보여주었다. 먹장어 체내에서의 항원 특이적 VLRB의 생산이 면역 기간 및 항원 주입량에 의존적으로 증가한 것을 anti-VLRB 마우스 항체를 통해 확인하였다. 이러한 먹장어 체내에서의 항원 특이적 VLRB는 H9N2-HA1을 다른 단백질로부터 구별할 수 있었지만, 다른 헤마글루티닌 혈청형으로부터는 구별해내지 못했다. 본 연구에서의 결과는, H9N2-HA1과 같은 외부 물질에 반응하는 먹장어의 대안적인 후천면역체계에서 VLRs이 중추적인 역할을 한다는 것을 검증하였다. Chapter 2: 대표적인 무악척추동물인 먹장어와 칠성장어에서 체액성 면역은 VLRB에 의해 직접적으로 매개된다. 두 종에서의 단량체 VLRB는 구조적 및 기능적으로 유사하지만, 그들의 C-말단부 꼬리는 서로 다른 형태를 취한다. 칠성장어 VLRB는 이황화 결합된 이량체의 5합체를 형성하는 Cysteine이 풍부한 꼬리를 가지지만, 먹장어 VLRB는 알려지지않은 구조의 초소수성 꼬리를 가진다. 이러한 초소수성 꼬리를 이용하여, 먹장어 혈장으로부터 분리된 VLRB가 공유 결합 대신에 소수성 결합에 의해 구형 복합체(약 0.6 ~ 1.7 MDa)를 형성한다는 것 확인하였다. 전자 현미경 (electron microscopy, EM)을 통한 단 입자 분석 (single-particle analysis)에서 먹장어 VLRB가 28.7 ± 2.2 nm의 평균 직경을 갖는 구형 복합체를 형성함을 보였다. 복합체 내의 VLRB의 존재는 anti-VLRB 마우스 항체를 이용하여 면역전자현미경 (immune EM) 분석에 의해 확인되었다. 또한 먹장어의 소수성 C-말단부 (HC)는 복합체 형성을 유도할 뿐 만 아니라, glycophosphatidylinositol (GPI)연결을 통해 B-세포에서 표면 발현에 관여하는 것을 확인하였다. 본 연구에서의 결과는 먹장어 VLRB가 이전에 알려지지않은 구 형태의 복합체 항체를 형성한다는 것을 보여준다. 이러한 구조적으로 독특한 형태의 VLRB 복합체에 대한 새로운 발견은 먹장어의 후천면역시스템이 칠성장어의 후천면역시스템과는 다르다는 사실을 시사한다. Chapter 3: 무악척추동물의 VLRB는 유악척추동물의 항체와 동일한 기능을 하고, 단일 폴리펩타이드 사슬을 갖는 대안적인 항체로 여겨진다. 조류 인플루엔자 바이러스 H9N2 혈청형으로 면역된 먹장어에서의 향상된 VLRB 반응을 확인 한 후, 포유류 발현 시스템을 사용하여 조류 인플루엔자 바이러스 H9N2 특이적 VLRB를 선별 하였다. 항원 특이적 VLRB의 결합력을 향상시키기 위해 인간 유래 C4b-결합단백질의 C-말단부와 결합시켰고, 이를 통해 VLRB의 안정적인 다중화를 가능하게 하였다. 또한, 항원 특이적 VLRB의 발현 및 분비를 향상시키기 위해 glycine-serine 연결단백질과 마우스 Ig κ 분비 시그널 단백질을 도입하였다. 항원 특이적 VLRB를 이용한 다양한 면역기법에서의 실직적인 활용은 anti-VLRB 마우스 항체를 통해 검증되었다. 더욱이, 항원 특이적 VLRB가 조류 인플루엔자 바이러스 H9N2의 감염력을 감소 시킨다는 것을 확인하였다. 본 연구에서의 결과는, 유전자공학을 통해 생산된 항원 특이적 VLRB가 다양한 bio-application에 이용 될 수 있는 가능성을 제시하였다.