Dextran sulfate 및 carrageenan투여 마우스에 있어서 임균감염 및 식세포내 임균증식에 관한 연구

Abstract

[한글]

임균은 사람에 국한하여 주로 요도염, 질염 및 각막염(Silva및 Wilson, 1979)등의 국소적 감염을 일으키나 국소적 임균 환자 가운데 0.7∼3%는 전신성 감염으로 진전되어 피부염, 관절염, 심내막염, 간염 및 뇌막염등을 유발시킨다. 이에 Turner 및 Novotny(1976)와 Veale등 (1975)은 subcutaneous chamber를 이용하여 국소적 임균감염을 시도하였고 Corbeil등(1979)과 유등(1980)은 각자 mucin 및 hemoglobin과 dektran sulfate로 마우스에 전신성 임균감염을 유발하였으나 실제로 임균 증식양상 및 병인론에 대해서는 거의 규명되지 못하고 있다. 그러나 Casey등(1979) 및 Veale등(1978)의 사람 다핵백혈구내에서 임균이 성장한다는 보고와 임균성요도염환자의 요도 분비물내 다핵백혈구 세포질내에서 임균이 흔히 발견된다는 Veale등(1979)의 보고에서 저자는 면역반응 억제제인 동시에 거식세

포에 선택적으로 작용하여 기능 억제제로 알려지고 있는 dextran sulfate(Babcock및 McCarthy, 1977)와 carrageenan(Schwartz 및 Leskowitz, 1969; Sakemi등, 1987)을 사용하여 마우스에 있어 전신성 임균감염을 유발시키는 한편 이들 약제가 거식세포 및 다핵백혈구의 생물학적 특성 가운데 임균탐식 및 소화능력에 미치는 영향을 관찰한 바 다음과 같은 결과를 얻었다.

1. 마우스에 있어서 dextran sulfate(50mg/kg) 및 carrageenan(30mg/kg)을 복강 및 정맥내로 투여후 임균을 정맥내로 접종한 바 전신성 임균감염을 일으킬 수 있었다.

2. 마우스의 임균에 의한 전진성 감염은 dextran sulfate를 복강내로, carrageenan을 정맥내 로 투여시 dextran sulfate 투여군(LD^^50, 8×10**8 gonococci)보다 carrageenan투여군(LD^^50, 7x10**7 gonococci)에서 임균에 대한 감수성이 높았다.

3. 마우스 복강 거식세포에 dextran sulfate 및 carrageenan을 처리한 바 거식세포의 초자면착생능 및 임균 탐식후 살균소화능을 저하시켰다.

4. 마우스 및 사람의 다핵백혈구에 dextran sulfate 및 carrageenan을 처리한 바 모두 임균 탐식후 살균소화능을 저하시켰으며 carrageenan처리군의 다핵백혈구내에서는 임균이 증식되는 경향을 관찰할 수 있었다.

이상의 결과로 보아 마우스에 있어서 dextran sulfate 및 carrageenan 처리에 의한 전신성 임균감염은 탐식세포의 임균살균소화능의 억제에 기인되는 것으로 사료된다.

Carrageenan 처리 마우스에서 dextrin sulfate 처리 마우스에서 보다 임균의 감수성이 높은 것은 carrageenan이 dextrin sulfate 보다 더욱 현저하게 거식세포뿐 아니라 말초 다핵 백혈구의 살균 소화능을 저하시킴으로써 세포질내 임균증식에 기인되는 것으로 사료되며, 또한 사람의 말초 다핵 백혈구에서도 carrageenan 처리는 탐식 소화능을 저하시킬 뿐아니라 오히려 임균증식을 관찰할 수 있었다.

[영문]

Neisseria gonorrhoeae infection is limited in man causing local infections, such as urethritis, vaginitis and conjunctivitis. In rare occasions (0.7-3%), the patients may develop disseminated gonococcal infection which may followed by dermatitis, arthritis, endocarditis, hepatitis and meningitis etc.

For the attempt to develop the gonococcal infections in experimental animal system, Turner and Novotny (1977) and Veal et al (1975, 1976) reported local gonococcal infections by employing subcutaneous chamber in experimental animals. Corbeil et al (1976) reported the successful disseminated gonococcal infection in mice treated with mucin and hemoglobin and Yue et al (1980) reported the same result by employing dextran sulfate.

Recently, it was reported that N. gonorrhoeae could be multiplied in human polymer-phonuclear (PMN) leukocytes (Casey et al, 1979: Veal et al, 1978) and N. gonorrhoeae could be found frequently in the cytoplasm of PMN cells in urethral discharge of gonococcal urethritis (Veal et al, 1979).

Therefore, it was attempted to induce disseminated gonococcal infection in mice by employing dextran sulfate 500 which is known as an immunosuppressor and functional repressor of macrophages (Babcock and McCarthy, 1977; Yue et al, 1980), Along with the dextran sulfate, carrageenan which is known to have similar effects on macrophages as dextran sulfate was also employed together. Effect of both agents on phagocytic activities of peripheral PMN cells and peritoneal macrophages of mice were evaluated in vivo and in vitro. In human, only peripheral PMN cells were employed to evaluate the effect of both agents on phagocytic activity in vitro.

Followings are summary of the observed results:

1. Disseminated gonococcal infection of mice could he successfully induced by treating the animal with dextran sulfate (50mg/kg) and carrageenan (30mg/kg) introduced intravenously and intraperitoneally.

2. When the host susceptibilities to N. gonorrhoeae infections in mice treated with dextran sulfate and carrageenan were compared, the mice treated with carrageenan became more susceptible (LD^^50; 7×10**7 gonococci) than those treated with dextran sulfate(LD^^50; 8×10**3 gonococci).

3. The glass adherance and ability to kill and digest the phagocytized N. gonorrhoeae of mouse peritoneal macrophages were significantly curtailed by dextran sulfate and carrageenan treatment.

4. When the PMN cells from human and mice were treated with dextran sulfate and carrageenan, both of the cells exhibited decreased intracellular killing and digestion of phagocytized N. gonorrhoeae. Furthermore, intracellular gonococcal growth was observed in carrageenan treated cells.

These findings suggested that the decreased intracellular killing and digestive fuction of phagocyted treated with dextran sulfate and carrageenan were mainly responsible for the successful disseminated infection in mice by N. gonorrhoeae.

Rather higher susceptibility to N. gonorrhoeae infection of mice treated with carrgeenan than that of dextran sulfate treated mice could be explained by that carrageenan affected more actively both the phagocytic cells, i.e., PMN cells and peritoneal macrophages, which provided intracellular growth of the engulfed N. gonorrhoeae.