Naegleria fowleri 감염에 대한 방어면역에 관한 실험적 연구

Abstract

[한글]

Naegleria fowleri는 자연환경에 널리 존재하며, 원발성 아메바성 뇌수막염을 일으키는 원인원충으로 알려져 있다. 숙주에게 인위적 면역을 부여할 경우 병원체에 대한 발병을 예방 또는 약화시킬 수 있음은 잘 알려져 있는 사실이며, 마우스가 N.fowleri감염에 대하

여 인위적으로 면역될수 있음이 보고 되었다(Thong et al., 1980).

본 연구는 무균적으로 배양한 N.fowleri 영양형을 복강내에 주입하여 인위적으로 면역시킨 마우스에 비강내로 본원충을 감염시켰을 때 방어면역이 생기는지를 관찰하였다.

N.fowleri는 0359주, N.gruberi 는 EGB주를 CGVS 배지에서 각각 36℃ 및 25℃에서 무균적으로 배양하였고, 체중 20 gm 내외의 BALB/C마우스를 사용하였다. 면역에 사용된 항원으로는 5 % formaldehyde로 고정한 N.fowleri 영양형과 N.gruberi 영양형, N.fowleri 세포막과 그 세포 내용물이었다. Tris-Hcl 완충액으로 부유시킨 N.fowleri 영양형을 sonicator로 세포막을 파괴시키고 4℃에서 200 g로 3분간 원심침전 시켰다. 그 상층액을 채취하여 10%가 되게 50% sucrose용액을 가한 후 4℃에서 1,000 g로 20분간 원심침전시켜 그 상층액을 세포내용물항원, 그 침사는 세포막 항원으로 사용하였다.

N.fowleri 영양형 항원과 N.gruberi 영양형 항원을 각각 1x10**6 개씩 일주일 간격으로 세번 마우스 복강내로 주입하여 마우스를 면역시켰으며, 세포막항원과 세포내용물항원의 매회 주입량은 각각 영양형 1×10**6 개에 해당하는 분량이었다.

면역을 끝마치고 일주일후 마우스 체중 gm당 0.05 ㎎을 복강내에 주입하여 마취시키고, N. fowleri 영양형 5 × 10**4 개가 함유된 부유액 5 ㎕를 마우스 비강에 떨어뜨려 감염시켰다.

감염 8일후부터 마우스가 사망하기 시작하였고, 부검한 결과 뇌 전반부 특히 후엽에 괴사된 부위가 육안적으로도 관찰되었고 이 조직 일부를 도말하여 광학현미경으로 관찰한 바 아메바 영양형이 무수히 많음을 검출할 수 있었다. 급성염증세포의 심한 침윤이 있었고 이들 세포 사이에 정형적인 N. fowleri 영양형이 무수히 관찰되었으며, 전형적인 원발성 아메바성 뇌수막염이 발생했음을 확인 할 수 있었다.

N. fowleri 감염으로 인한 마우스의 사망율은 대조군에서 보다 네가지 항원으로 면역시킨 실험군에서 모두 현저히 낮았으며, 감염에서 사망할 때 까지의 생존기간도 면역시킨 실험군에서 대조군보다 연장되었으나, N. fowleri 세포막항원으로 면역시킨 실험군에서는 대조군과 비교할때 차이가 없었다. 또한 N. gruberi 영양형으로 면역시킨 실험군에서도 생존기간이 연장되었다.

이상의 성적을 요약하면 N. fowleri를 마우스 복강내로 주입하여 면역시켰을 때 현저한 방어면역이 생성됨을 알 수 있었다.

[영문]

This study is to visualize the Protective ability against experimental Naegleria meningoencephalitis by immunization with in mice.

Naegleria fowleri, strain 0359, and Naegleria gruberi strain EGB, were used in this study, and cultured in CGVS medium axenically.

Inbred BALB/c mice, weighing about 20 gm, were immunized by three intraperitoneal injection of 1 x 10**6 N. fowleri trophozoites at the interval of one week. This N. fowleri trophozoites antigen was fixed with 5% formaldehyde. N. fowleri

trophozoites from culture were homogenized with sonicator at 4℃ as monitored by phase contrast microscopy, and it's membrane and cell content preparation were made for the immunization of mice. Their inoculation dose in volume were equivalent to the 1 x 10**6 trophozoites in each injection for immunization.

And N. gruberi trophozoites, which was fixed with 5% formaldehyde, were also used for immunization.

Mice were inoculated intranasally with 5 x 10**6 N. fowleri trophozoites in a 5 ul suspension under anesthesia by as intraperitoneal injection of about 1 mg secobarbiturate.

Nervousness, rotation or sluggish behaviour were observed in the mice which were infected with N. fowleri. Necrotic lesion was demonstrated in the anterior portion of brain, especially in the olfactory lobe. The imflammatory cells infiltration with numerous N. fowleri trophozoites was noticed. This pathological changes were more extensive in the control than in the experimental groups.

Mice were dead due to experimental primary amoebic meningoencephalitis that developed between 8 days and 23 days after inoculation. Mortality rate of the mice was low in the immunized experimental group. Mean survival time, which is the

survival duration of mice from the infection to death, was prolonged significantly in the immunized mice except in the mice immunized with N. fowleri membrane. Even in the mice immunized with N. gruberi, survival time was delayed. In summary, the

effectiveness of immunization is demonstrated in terms of protective immunity against Naegleria meningoencephalitis in mice.