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세균 감염에 따른 파밤나방 혈구 밀도 변화와 아이코사노이드 중개 역할
Change in Hemocyte Populations of the Beet Armyworm, Spodoptera exigua, in Response to Bacterial Infection and Eicosanoid Mediation 원문보기

한국응용곤충학회지 = Korean journal of applied entomology, v.51 no.4, 2012년, pp.349 - 356  

박지영 (안동대학교 자연과학대학 생명자원과학과) ,  김용균 (안동대학교 자연과학대학 생명자원과학과)

초록
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아이코사노이드는 곤충의 다양한 세포성 면역 반응을 중개한다. 본 연구는 면역반응에 따라 혈구세포 밀도 변화에 대한 아이코사노이드의 새로운 중개 기능을 밝히기 위해 수행되었다. 파밤나방(Spodoptera exigua) 5령충은 세균 감염에 따라 2 시간이 지나면 총혈구수의 현격한 증가를 보였다. 이 총혈구수 증가는 주로 부정형혈구와 소구형혈구 밀도의 증가로 해석되었다. 파밤나방 유충에 phospholipase $A_2$ ($PLA_2$) 억제자인 dexamethasone을 처리하면 세균 처리에 의한 총혈구수 변화가 일어나지 않았다. 하지만 dexamethasone을 처리한 유충에 $PLA_2$의 촉매산물인 arachidonic acid를 첨가하면 총혈구수 증가가 회복되었다. 이러한 혈구 밀도 변화에 원인으로서 아이코사노이드 종류를 추적하기 위해 cyclooxygenase (COX)의 억제자인 naproxene을 처리한 결과 총혈구수 증가가 억제되고, lipoxygenase (LOX)의 억제자인 esculetin을 처리하면 총혈구수 증가가 유지되어 COX 산물이 세균 침입에 따른 총혈구수 증가에 관여하는 것으로 나타났다. COX의 생산물인 prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$)를 세균 없이 단독으로 처리할 때도 총혈구수의 뚜렷한 증가를 나타냈다. 이러한 결과는 파밤나방의 세포성 면역반응 과정에서 총혈구수 증가를 중개하는 아이코사노이드의 새로운 기능을 제시하고 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Eicosanoid mediates various cellular immune responses in insects. This study aimed to discover its novel action on the modulation of hemocyte populations in response to an immune challenge. Upon bacterial challenge, the last instar larvae of the beet armyworm, Spodoptera exigua, increased their tota...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이상의 결과를 요약하면 병원체 감염에 따라 파밤나방은 총 혈구수의 증가를 나타내며, 이러한 혈구수 증가는 고착혈구가 순환혈구로 전환되면서 가능할 것으로 해석하고 있다. 또한 이러한 혈구 행동 변화는 프로스타글란딘류에 의해 유발되는 것으로 본 연구는 제시하였다. 추후 총혈구수 증가를 유발의 프로스타글란딘 수용체를 동정하는 것이 이러한 면역 반응을 이해하는 데 도움을 주리라 사료된다.
  • 곤충면역 작용에 대해서 아이코사노이드의 다양한 역할이 밝혀졌지만, 아직 아이코사노이드가 혈구밀도에 대한 영향 평가와 혈액응고에 대한 기능이 밝혀지지 않았다. 본 연구는 아이코사노이드에 대해서 비교적 많은 연구가 진행된 파밤나방을 시험동물로 면역반응에 대한 아이코사노이드의 중개 역할로서 혈구 밀도 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 특별히 변동되는 혈구의 종류를 분석하기 위해 각 혈구 종류별로 밀도 분석을 실시하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
곤충의 선천성 면역 기작은 어떻게 나뉘는가? 곤충의 면역반응은 척추동물의 후천성 면역반응을 갖고 있지 않지만, 비교적 높은 효율의 선천성 면역기작을 보유하고 있다. 이러한 곤충의 선천성 면역 기작은 혈구의 세포 작용에 따른 세포성 면역과 항생단백질의 화학적 작용에 의한 체액성 면역으로 나뉜다(Beckage, 2008). 다시 세포성 면역반응은 소형 외래 침입자를 포식하는 식균작용, 다수의 소형 외래자를 포위하여 치사 및 멜라닌반응을 유도하는 소낭 형성반응 및 대형 외래자를 둘러싸서 치사시키는 피낭 형성반응으로 대별된다(Lavine and Strand, 2002).
아이코사노이드는 곤충의 면역반응에서 어떤 작용을 하는가? 아이코사노이드는 곤충의 면역반응에서 다양한 미생물 감염에 따라 세포성 및 체액성 면역 반응을 모두 야기시키는 것으로 알려졌다(Stanley and Kim, 2011). 세균 감염에 따라 아이코사노이드는 식균작용(Shrestha and Kim, 2007)과 소낭형성 (Miller et al.
편도혈구의 프로페놀옥시다아제의 분비는 어떤 조건 하에 가능한가? Shrestha and Kim (2008)은 프로스타글란딘류가 편도혈구의 프로페놀옥시다아제의 분비를 유도한다는 것을 증명하였다. 이 효소의 분비는 편도혈구의 붕괴에 의해서 가능하고 이러한 혈구 붕괴를 유도하는 프로스타글란딘 수용체 유전자를 동정하였고, 이 유전자의 기능을 밝혔다(Shrestha et al., 2011).
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