백서의 급성폐손상에서 surfactant의 항염증작용과 호중구의 NK-${kappa}B$ 활성과의 관계

안창혁; 차영주; 이경희; 유철규; 이병준; 정도영; 이훈; 신종욱; 김재열; 박인원; 최병휘

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저자정보: 안창혁 (중앙대학교 의과대학 내과학교실) 차영주 (중앙대학교 의과대학 진단검사의학과교실) 이경희 (서울대학교 의과대학 내과학교실) 유철규 (서울대학교 의과대학 내과학교실) 이병준 (중앙대학교 의과대학 내과학교실) 정도영 (중앙대학교 의과대학 내과학교실) 이훈 (중앙대학교 의과대학 내과학교실) 신종욱 (중앙대학교 의과대학 내과학교실) 김재열 (중앙대학교 의과대학 내과학교실) 박인원 (중앙대학교 의과대학 내과학교실) 최병휘 (중앙대학교 의과대학 내과학교실)

저널정보: 대한결핵 및 호흡기학회 Tuberculosis and Respiratory Diseases 결핵 및 호흡기 질환 제53권 제5호

발행연도: 2002.1

수록면: 519 - 529 (11page)

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연구배경 : 급성폐손상의 치료로 시도되는 표면활성물질의 효과는 허탈된 폐포를 재환기시키는 작용 외에 표면 활성물질 자제가 가지고 있는 항염증작용이 중요한 기전으로 생각되고 있다. 본 연구에서는 백서의 급성폐손상 모델을 이용하여 기관 내로 표면활성물질을 투여하였을 때, 기관지폐포세척액의 백혈구수와, 염증매개 사이토카인인 IL-$1{\beta}$ 그리고 IL-6의 농도에 변화가 있는지를 살펴보고, surfactant의 항염증작용이 전사인자인 NF-${\kappa}B$의 활성의 억제를 통하여 이루어지는지 여부를 Electrophoretic mobility shift assay (EMSA) 법으로 확인하였다. 방 법 : 대상동물은 300g 내외의 수컷 백서를 이용하였으며, 대상동물을 각각 6 마리씩 세 군으로 나누었다. 대조군은 기관 내로 생리식염수(3ml/kg)를 30분 간격으로 투여하였다. 나머지 두 군은 기관 내로 내독소(5mg/kg)를 투여하여 급성폐손상을 유발하고, 30 분 후에 표변활성 물질 치료군은 surfactant(30mg/kg)을 그리고 비치료군은 생리식염수(3ml/kg)을 각각 기관 내로 투여하였다. 생리식염수나 내독소를 투여한 24 시간 후에 기관지폐포세척술을 시행하였고, 기관지폐포세척액 내의 백혈구수와 IL-$1{\beta}$ 그리고 IL-6의 농도를 측정하였다. 또한 기관지폐포세척액에서 호중구를 분리하고 핵 단백질을 추출하여 NF-${\kappa}B$의 활성을 EMSA법으로 측정하였다. 결 과 : 대조군, 표면활성물질 치료군, 그리고 비치료군의 기관지폐포세척액의 백혈구 수는 각각 $356{\pm}275{\times}10^3/{\mu}1$, $3,221{\pm}1,914{\times}10^3/{\mu}1$, 그리고 $5,561{\pm}1,757{\times}10^3/{\mu}l$으로 비치료군의 백혈구 수가 가장 높았고, 다음으로 표면활성물질 치료군, 비치료군의 순서였다(p<0.05). 기관지폐포세척액의 IL-$1{\beta}$ 농도는 대조군은 0pg/ml, 표면활성물질 치료군은 $360{\pm}234pg/ml$, 그리고 비치료군은 $2,064{\pm}1,082pg/ml$로 대조군에 비해 표면활성물질 치료군이, 그리고 표면활성물질 치료군에 비해 비치료군의 IL-$1{\beta}$농도가 높았다(p<0.05). 기관지폐포세척액의 IL-6 농도는 대조군, 표면활성물질 치료군, 비치료군에서 각각 $49{\pm}62pg/ml$, $1,754{\pm}1,340pg/ml$, 그리고 $3,621{\pm}567pg/ml$으로 대조군에 비해 표면활성물질 치료군이, 그리고 표면활성물질 치료군에 비해 비치료군의 농도가 높았다(p<0.05). 표면활성물질 치료군과 비치료군 사이에서 호중구의 NF-${\kappa}B$ 활성화에는 차이가 없었다. 결 론 : 이상의 연구로 내독소의 기관 내 투여로 유발한 백서의 급성폐손상에서 기관 내로 투여한 표면활성물질은 기관지폐포세척액의 백혈구수와 염증매개 사이토카인인 IL-$1{\kappa}$ 그리고 IL-6의 농도를 감소시켜 폐포 내의 염증을 감소시켰으며, 표면활성 물질의 항염증작용은 NF-${\kappa}B$의 활성의 억제를 통하여 이루어지지는 않는 것으로 판단된다.

Background : The therapeutic effects of surfactants on acute lung injury derive not only from their recruiting action on collapsed alveoli but also from their anti-inflammatory action in the alveolar sapce. This study evaluated the anti-inflammatory action of a surfactant in an acute lung injury model of rats by neutrophils were recollected from the BAL fluid and the NF-${\kappa}B$ activity of the neutrophilic nuclear protein was evaluated. Methods : Male Sprague-Dawley rats weighing approximately 300 gram were divided into 3 groups, which consisted of 6 rats respectively. In the control group, normal saline(3ml/kg) was instilled into the trachea twice with 30 minute interval. In two other groups, acute lung injury was induced by the intra-tracheal instillation of LPS(5mg/kg). Thirty minutes later, either a surfactant(ST group; 30mg/kg) or normal saline(NT group: 3ml/kg) was instilled via the trachea. Twenty-four hours after the LPS instillation, the BAL fluid was retrieved to measure the WBC count and cytokine(IL-$1{\beta}$ and IL-6) levels. The neutrophils were isolated from the BAL fluid and the nuclear protein was extracted to evaluate the NF-${\kappa}B$ activity using a eletrophoretic mobility shift assay(EMSA). Results : The WBC count of the BAL fluid of the ST group($3,221{\pm}1,914{\times}10^3/{\mu}l$) was higher than that of the control group($356{\pm}275{\times}10^3/{\mu}l$)(p<0.05) and lower than that of the NT group($5,561{\pm}1,757{\times}10^3/{\mu}l$)(p<0.05)). The BAL fluid level of IL-$1{\beta}$ from the NT group($2,064{\pm}1,082pg/ml$) was higher than those of the ST group($360{\pm}234pg/ml$)(p<0.05) and the control group(0pg/ml)p<0.05) and control group($49{\pm}62pg/ml$)(p<0.05). The NF-${\kappa}B$ activity of the neutrophilic nuclear protein in the ST group and NT group was similar. Conclusion : The surfactant, attenuates the alveolar inflammation in the acute lung injury of rats model. However, its anti-inflammatory action does no't appear to be mediated by the inhibition of NF-${\kappa}B$ activity.

#Surfactant #IL- $1{beta}$ #IL-6 #Neutrophil #NF- ${kappa}B$

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