$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

생쥐 천식모델에서 생후 조기 알레르겐/내독소 노출이 성숙 후 알레르기 기도염증에 미치는 영향
The effects of early allergen/endotoxin exposure on subsequent allergic airway inflammation to allergen in mouse model of asthma 원문보기

Korean journal of pediatrics, v.53 no.4, 2010년, pp.481 - 487  

나영호 (경희대학교 의과대학 소아과학교실) ,  최선희 (경희대학교 의과대학 소아과학교실)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

목 적: 최근 여러 연구결과 천식을 포함한 알레르기질환의 발병에 소아 성장시기에 알레르겐이나 내독소(LPS)등과 같은 물질에 노출이 중요한 역할을 하는 것으로 제시되었다. 이에 연구자들은 출생 초기에 기도 점막을 통한 알레르겐과 내독소에의 노출이 성장한 후에 알레르기 기도염증과 과반응성의 발생에 미치는 효과를 생쥐 모델을 통하여 규명하고자 본 연구를 시행하였다. 방 법: 실험동물은 무균 상태의 생후 1주이내의 암컷 BALB/c 생쥐를 사용하였다. 실험동물들에게는 각각 신생생쥐시기에 생리식염수, 1% ovalbumin (OVA), $1.0{\mu}g$ LPS, $1.0{\mu}g$ LPS in 1% OVA를 각 비공을 통하여 투여하였다. 실험동물은 연구 시작 제 35일부터 10일간 5% OVA로 감작시켰으며 최종 기도 감작 10일 후부터 3일간 1% OVA로 기도 항원유발을 시행하였다. 최종 기도유발 48시간 후 체적검사(plethysmography)를 이용하여 비특이적 기도과반응성 검사(Methcholine challenge test)를 시행하였으며 검사 후 실험동물을 희생시켜 검체를 취하여 BAL액내 세포분획, 사이토카인, 혈청 면역글로불린을 측정하였다. 결 과: 1) 메타콜린에 의한 기도과반응성은 생후 초기에 OVA, LPS, OVA/LPS를 투여한 군에서 생리식염수를 투여한 군에 비해 통계적으로 유의하게 억제되었다. 2) OVA, LPS, OVA/LPS를 투여한 군에서 BAL 액내의 호산구수와 IL-4, IL-5가 유의하게 낮았다. 3) 혈청내 OVA 특이 IgE는 OVA, LPS, OVA/LPS 투여군에서 유의하게 감소되었다. 결 론: 본 연구 결과 신생생쥐 시기의 점막을 통한 항원, 내독소의 노출이 성숙한 후 항원에 의한 기도염증 및 과반응성의 발생을 억제하였으며 향후 이러한 효과의 작용기전에 대한 연구가 필요할 것으로 생각한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Purpose: Recently many studies show early exposure during childhood growth to endotoxin (lipopolysaccharides, LPS) and/or early exposure to allergens exhibit important role in development of allergy including bronchial asthma. The aim of this study was to evaluate the role of endotoxin and allergen ...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 따라서 출생 초기에 기도 점막을 통한 알레르겐과 내독소에의 노출이 성장한 후에 알레르기 기도질환의 발생에 어떠한 효과를 나타내는지와 그 기전을 규명하는 것은 특히 알레르기 질환이 발병하는 시기인 소아기에서 천식의 발병기전과 알레르기 질환의 예방지침의 수립에 매우 중요한 기초 자료가 될 수 있다. 따라서 본 연구자들은 천식 생쥐모형에서 생후 초기의 알레르겐/내독소 노출이 알레르겐 감작에 의하여 발생된 기도염증과기도과반응성(airway hyperresponsiveness, AHR)과 관련되는 성숙 후 알레르겐 면역반응에 미치는 효과를 규명하고자 본 연구를 수행하였다.
  • 여러 역학연구에서는 농장이나 전원환경에서 높은 농도의 내독소나 항원 혹은 둘 모두에 지속적으로 노출이 되는 경우에 명확한 기전은 밝혀져 있지 않으나 천식과 알레르겐 감작에 대하여 예방효과 있다는 결과를 보였다6, 8). 본 연구에서는 신생생쥐에게 LPS 혹은 항원 혹은 둘 모두를 이들 환경적인 요인과 자연적인 접촉을 본 따서 생후 초기에 노출시켰다. 그 결과 항원유발 기도과민성 발생과 Th2 반응이 생후초기의 항원 그리고 혹은 LPS의 점막 노출에 의하여 억제되었다.
  • 본 연구자들은 신생 생쥐에서 항원(OVA)과 LPS에 의한 점막 자극이 뒤 이은 성숙 생쥐의 알레르겐 유발에 따른 기도과반응성의 발생과 면역반응에서의 효과를 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 본 연구결과 비점막에 대한 OVA, LPS, OVA/LPS 노출로 성숙 생쥐에서 생후초기 saline에 노출된 군에 비해서 알레르겐 감작 및 유발 후 기도과반응성 발생이 유의하게 억제되었다.
  • : 최근 여러 연구결과 천식을 포함한 알레르기질환의 발병에 소아 성장시기에 알레르겐이나 내독소(LPS)등과 같은 물질에 노출이 중요한 역할을 하는 것으로 제시되었다. 이에 연구자들은 출생 초기에 기도 점막을 통한 알레르겐과 내독소에의 노출이 성장한 후에 알레르기 기도염증과 과반응성의 발생에 미치는 효과를 생쥐 모델을 통하여 규명하고자 본 연구를 시행하였다.

가설 설정

  • . 본 연구는 천식, 알레르기비염과 같은 알레르기 기도질환이 생후초기에 기도점막 면역계의 항원자극을 통한 자발적인 활성적인 면역관용에 실패로 초래된 것이라는 가설에 근거하였다25, 26). 이러한 가설에 근거한다면 만약 조기 반응 생후 초기 반응이 적절하게 유도되지 않는다면 이후에 발생하는 무해한 대기항원과의 점막 접촉으로 알레르기 감작이 발생하게 된다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
위생가설에 근거해 설명할 수 있는 질환 및 현상은? 지난 30여 년간에 걸친 알레르기 질환의 유병율의 증가는 한편으로는 소아가 생후 초기에 노출되는 미생물적 부하(microbial burden)의 변화와 관련하여 알레르기 질환 유병율의 증가를 제시한 ‘위생가설’(hygiene hypothesis)에 근거하여 설명될 수 있다1). 천식은 소아에서 가장 흔한 만성 질환이며 이와 동반되는 상당한 병상태(morbidity)를 나타낸다.
천식은 무엇인가? 지난 30여 년간에 걸친 알레르기 질환의 유병율의 증가는 한편으로는 소아가 생후 초기에 노출되는 미생물적 부하(microbial burden)의 변화와 관련하여 알레르기 질환 유병율의 증가를 제시한 ‘위생가설’(hygiene hypothesis)에 근거하여 설명될 수 있다1). 천식은 소아에서 가장 흔한 만성 질환이며 이와 동반되는 상당한 병상태(morbidity)를 나타낸다. 흔한 대기 알레르겐에 의한 기도의 알레르기 감작은 천식과 알레르기비염의 발생과 관련되며 많게는 전 인구의 30%가 이들 질환에 이환된다2).
출생 초기에 기도 점막을 통한 알레르겐과 내독소에의 노출이 성장한 후에 알레르기 기도염증과 과반응성의 발생에 미치는 효과를 알아보기 위해 실시한, 실험동물의 비특이적 기도과반응성 검사 결과는? 결 과 : 1) 메타콜린에 의한 기도과반응성은 생후 초기에 OVA, LPS, OVA/LPS를 투여한 군에서 생리식염수를 투여한 군에 비해 통계적으로 유의하게 억제되었다. 2) OVA, LPS, OVA/LPS를 투여한 군에서 BAL 액내의 호산구수와 IL-4, IL-5가 유의하게 낮았다. 3) 혈청내 OVA 특이 IgE는 OVA, LPS, OVA/LPS 투여군에서 유의하게 감소되었다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (43)

  1. Reidler J, Braun-Fahrlander C, Eder W, Schreuer M, Waser M, Maisch S, et al. Exposure to farming in early life and development of asthma and allergy: a cross-sectional survey. Lancet 2001;358:1129-33. 

  2. Levesque B, Rhainds M, Ernst P, Gernier AM, Kosatsky T, Audet N, et al. Asthma and allergic rhinitis in Quebec children. Can Respir J 2004;11:343-8. 

  3. Braun-Fahrlander C, Gassner M, Grize L, Neu U, Sennhauser FH, Varonier HS, et al. Prevalence of hay fever and allergic sensitization in farmer's children and their peers living in the same rural community. SCARPOL team. Swiss Study on Childhood Allergy and Respiratory Symptoms With Respect to Air Pollution. Clin Exp Allergy 1999;29:28-34. 

  4. Kilpelainen M, Terho EO, Helenius H, Koskenvuo M. Childhood farm environment and asthma and sensitization in young adulthood. Allergy 2002;57:1130-5. 

  5. Ernst P, Cormier Y. Relative scarcity of asthma and atopy among rural adolescents raised on a farm. Am J Respir Crit Care Med 2000;161:1563-6. 

  6. von Mutius E, Braun-Fahrlander E, Schierl R, Riedler J, Ehlermann S, Maisch S, et al. Exposure to endotoxin or other bacterial components might protect against the development of atopy. Clin Exp Allergy 2000;30:1230-4. 

  7. von Mutius E. Influences in allergy: epidemiology and the environment. J Allergy Clin Immunol 2004;113:373-9. 

  8. Braun-Fahrlander C, Riedler J, Herz U, Eder W, Waser M, Grize L,et al. Allergy and Endotoxin Study Team. Environmental exposure to endotoxin and its relation to asthma in school-age children. N Engl J Med 2002;347:869-77. 

  9. Roponen M, Hyvarinen A, Hirvonen MR, Keski-Nisula L, Pekkanen J. Change in IFN-gamma-producing capacity in early life and exposure to environmental microbes. J Allergy Clin Immunol 2005;116:1048-52. 

  10. Akbari O, Stock P, DeKruyff RH, Umetsu DT, Mucosal tolerance and immunity: regulating the development of allergic disease and asthma. Int Arch Allergy Immunol 2003; 130:108-18. 

  11. Gentile DA, Schreiber R, Howe-Adams J, Trecki J, Patel A, Angelini B, et al. Diminished dendritic cell interleukin 10 production in atopic children. Ann Allergy Asthma Immunol 2004;92:538-44. 

  12. Samsom JN, van Berkel LA, van Helvoort JM, Unger WW, Jansen W, Thepen T, et al. Fc gamma RIIB regulates nasal and oral tolerance: a role for dendritic cells. J Immunol 2005;174:5279-87. 

  13. Jaffar Z, Sivakuru T, Roberts K. CD4+CD25+ T cells regulate airway eosinophilic inflammation by modulating the Th2 cell phenotype. J Immunol 2004;172:3842-49. 

  14. Amoudruz P, Holmlund U, Malmstrom V, Trollmo C, Bremme K, Scheynius A, et al. Neonatal immune responses to microbial stimuli: is there an influence of maternal allergy? J Allergy Clin Immunol 2005;115:1304-10. 

  15. Hoffjan S, Ostrovnaja I, Nicolae D, Newman DL, Nicolae R, Gangnon R, et al. Genetic variation in immunoregulatory pathways and atopic phenotypes in infancy. J Allergy Clin Immunol 2004:113:511-8. 

  16. Hoffjan S, Nicolae D, Ostrovnaya I, Roberg K, Evans M, Mirel DB, et al.. Gene-environment interaction effects on the development of immune responses in the 1st year of life. Am J Hum Genet 2005:76:696-704. 

  17. Prescott SL, Taylor A, Roper J, Wahdan A, Noakes P, Thornton C, et al. Maternal reactivity to fetal alloantigens is related to newborn immune responses and subsequent allergic disease. Clin Exp Allergy 2005;35:417-25. 

  18. Celedon JC, Litonjua AA, Ryan L, Platts-Mills T, Weiss ST, Gold DR. Exposure to cat allergen, maternal history of asthma, and wheezing in first 5 years of life. Lancet 2002; 360:781-82. 

  19. Strachan DP. Hay fever, hygiene, and household size. BMJ 1989;299:1259-60. 

  20. Liu AH. Endotoxin exposure in allergy and asthma: reconciling a paradox. J Allergy Clin Immunol 2002;109:379-92. 

  21. Stock P, Akbari O, Berry G, Freeman GJ, Dekruyff RH, Umetsu DT. Inducton of T helper type 1-like regulatory cells that express Foxp3 and protect against airway hyper-reactivity. Nat Immunol 2004;5:1149-56. 

  22. Romagnani S. The increased prevalence of allergy and the hygiene hypothesis: missing immune deviation, reduced immune suppression, or both? Immunology 2004;112:352- 63. 

  23. Adkins B, Bu Y, Guevara P. Murine neonatal CD4+ lymph node cells are highly deficient in the development of antigenspecific Th1 function in adoptive adult hosts. J Immunol 2002;169:4998-5004. 

  24. Douwes J, Le Gros G, Gibson P, Pearce N. Can bacterial endotoxin exposure reverse atopy and atopic disease? J Allergy Clin Immunol 2004;114:1051-4. 

  25. Riedl MA, Landaw EM, Saxon A, Diaz-Sanchez D. Initial high-dose nasal allergen exposure prevents allergic sensitization to a neoantigen. J Immunol 2005;174:7440-5. 

  26. Michel O, Duchateau J, Sergysels P. Effect of inhaled endotoxin on bronchial reactivity in asthmatic and normal subjects. J Appl Physiol 1989;66:1059-64. 

  27. Dankesreiter S, Hoess A, Schneider-Mergener J, Wagner H, Miethke T. Synthetic endotoxin-binding peptides block endotoxin-triggered TNF- $\alpha$ production by macrophages in vitro and in vivo and prevent endotoxin mediated toxic shock. J Immunol 2000;164:4804-11. 

  28. Kotanidou A, Xagorari A, Bagli E, Kitsanta P, Fotsis T, Papapetropoulos A, et al. Luteolin reduces lipopolysaccharideinduced lethal toxicity and expression of proinflammatory molecules in mice. Am J Respir Crit Care Med 2002;165: 818-23. 

  29. Kawai T, Adachi O, Ogawa T, Takeda K, Akira S. Unresponsiveness of MyD88-deficient mice to endotoxin. Immunity 1999;11:115-22. 

  30. Zeldin DC, Wohlford-Lenane C, Chulada P, Alyce Bradbury J, Scarborough PE, Roggli V, et al. Airway inflammation and responsiveness in prostaglandin H synthase-deficient mice exposed to bacterial lipopolysaccharide. Am J Respir Cell Mol Biol 2001;25:457-65. 

  31. Delayre-Orthez C, Becker J, de Blay F, Frossard N, Pons f. Exposure to endotoxins during sensitization prevents further endotoxin-induced exacerbation of airway inflammation in a mouse model of allergic asthma. Int Arch Allergy Immunol 2005;138:298-304. 

  32. Hawrylowicz CM, O'Garra A. Potential role of interleukin- 10-secreting regulatory T cells in allergy and asthma. Nat Rev Immunol 2005;5:271-83. 

  33. Oh JW, Seroogy CM, Meyer EH, Akbari O, Berry G, Fathman CG, et al. CD4 T-helper cells engineered to produce IL-10 prevent allergen-induced airway hyperreactivity and inflammation. J Allergy Clin Immunol 2002;110:460-8. 

  34. Akbari O, DeKruyff RH, Umetsu DT. Pulmonary dendritic cells producing IL-10 mediate tolerance induced by respiratory exposure to antigen. Nat Immunol 2001;2:725-31. 

  35. Matsumoto K, Inoue H, Tsuda M, Honda Y, Kibe A, Machida K, et al. Different roles of interleukin-10 in onset and resolution of asthmatic responses in allergen-challenged mice. Respirology 2005;10:18-26. 

  36. Eisenbarth SC, Zhadkevich A, Ranney P, Herrick CA, Bottomly ,K. Understanding asthma pathogenesis: linking innate and adaptive immunity. Curr Opin Pediatr 2004;16: 659-66. 

  37. Blumer N, Herz U, Wegmann M, Renz H. Prenatal lipopolysaccharide -exposure prevents allergic sensitization and airway inflammation, but not airway responsiveness in a murine model of experimental asthma. Clin Exp Allergy 2005; 35:397-402. 

  38. Tulic MK, Wale JL, Holt PG, Sly PD. Modification of the inflammatory response to allergen challenge after exposure to bacterial lipopolysaccharide. Am J Respir Cell Mol Biol 2000; 22:604-12. 

  39. Tulic MK, Holt PG, Sly PD. Modification of acute and late-phase allergic responses to ovalbumin with lipopolysaccharide. Int Arch Allergy Immunol 2002;129:119-28. 

  40. Tulic MK, Fiset PO, Manoukian JJ, Frenkiel S, Lavigne F, Eidelman DH, et al. Role of toll-like receptor 4 in protection by bacterial lipopolysaccharide in the nasal mucosa of atopic children but not adults. Lancet 2004;363:1689-97. 

  41. Holt PG, Macaubas C, Stumbles PA, Sly PD. The role of allergy in the development of asthma, Nature 1999;402:B12-7. 

  42. Gereda JE, Leung DYM, Thatayatikom A. Relation between house-dust endotoxin exposure, type 1 T-cell development, and allergen sensitization in infants at high risk of asthma. Lancet 2000;355:1680-3. 

  43. Illi S, von Mutius E, Lau S, et al. Early childhood infectious diseases and the development of asthma up to school age: a birth cohort study. BMJ 2001;322:390-5. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로