마우스에서 모체를 통해 얻은 Naegleria fowleri 면역에 관한 연구

Abstract

[영문]

[한글]

인체에서 원발성 뇌수막염을 일으키는 Naegleria fowleri는 자연환경에서 검출되는 병

원성이 강한 자유생활아메바의 일종으로 이에 의한 발병은 어른보다 어린이에서 그 빈도

가 높은 편이다.

N. fowleri의 수동면역에 대해서는 현재까지 별로 알려진 바가 없으므로 본 연구에서는

마우스에 있어 임신 중 어미마우스에 부여한 면역이 태반을 통하여 태중(胎中)인 마우스

에 전달되는지 또는 분만후의 수유(授乳)를 통하여 그 면역이 전달되는지를 알아보고저

하였다.

N. fowleri 영양형 0359주(株)는 37℃ 항온기 내에서 CGVS배지를 사용하여 무군적으로

배양하였으며 실험동물로 ICR마우스를 사용하였고 새끼 마우스는 3∼4주 동안 수유시킨

후 N. fowleri를 감염 시켰다.

임신이 확인된 후 1주 또는 2주부터 살아있는 N. fowleri 영양형을 1주일 간격으로 2회

주입시켜 면역시켰다. 마우스를 secobarbital로 마취시킨 후 N. fowleri영양형 5×10**4

개가 함유된 생리식염수 부유액 5μl를 비강내로 떨어뜨려 감염시켰다.

실험군과 대조군은 다음과 같이 분류하였다. 즉 실험 Ⅰ군은 어미마우스를 N. fowleri

로 면역시키고 태어난 새끼마우스에게 그 모유를 먹인 실험군이고, 실험 Ⅱ군은 면역된

어미마우스에서 태어난 새끼마우스에게 면역이 안된 정상 어미마우스의 모유를 먹인 실험

군이다. 실험 Ⅲ군은 생리식염수를 복강내로 주입시킨 정상 마우스로부터 태어난 새끼마

우스에게 면역시킨 어미마우스의 모유를 먹인 실험군이며, 실험Ⅳ군은 복강내로 생리식염

수를 주입시킨 어미마우스에서 태어난 새끼에게 그 모유를 먹인 대조군이다.

어미마우스를 면역시킨 후 어미와 이로부터 태어난 새끼마우스 혈청 내에서 N. fowleri

에 대한 항체가를 효소표식 면역검사법 (enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)으로

측정하였다.

임신 2∼3주에 면역시켰을 경우 실험군 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ에서 N. fowleri 감염으로 인한 마우

스의 사망율은 대조군에 비해 현저히 낮았으며 생존기간은 대조군에 비해 큰 차이가 없었

다. 임신 1∼2주에 면역시켰을 경우 실험군 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ의 마우스 사망율은 대조군과 비교

할 때 큰 차이가 없었고 생존 기간도 대조군에 비해 차이가 없었다.

N, fowleri를 마우스 복강내에 두차례 주입시켜 면역시킨 후 매주 측정된 항체가는 점

차 증가하였고 따라서 시행한 면역방법이 효과적임을 알 수 있었다. 새끼마우스를 3∼4주

동안 수유시킨 후 N. fowleri로 감염시키기 직전에 혈청내의 항체가를 측정하였을 때 실

험군 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ 모두에서 대조군보다 높은 항체가를 나타내었다.

사망한 마우스의 뇌조직에서 N. fowleri 감염에 의한 아메바성 뇌수막염의 염증소견을

관찰할 수 있었다.

이상의 실험성적으로 보아 어미 마우스에 N. fowleri로 면역시키면 이로부터 태어난 새

끼마우스는 방어면역을 가지고 있으며, 이러한 수동면역은 어미로부터 새끼마우스로 태반

을 통하여 전달 될 뿐만아니라 모유를 통해서도 전달된다는 결론을 얻었다.

Experimental Study on Vertical Transmission of Immunity Against Naegleria fowleri

Myoung-Hee Ahn

Department of Medical Science The Graduate School, Yonsei University

(Directed by Professor Keun-Tae Lee, M.D. and Professor Kyung-Il Im. H.D.)

Naegleria fowleri, a highly pathogenic free-living amoeba, has been recognized as

a causative agent of fatal meningoencephalitis in humans, especially in young

children.

Several studies have shown that maternal (colostral and/or transplacental)

antibody may passively protect the newborn against infectious agents prior to the

acquired immunity.

The present investigation was aimed to study the effect of vertical transmission

of immunity against N. fowleri infection from dams to offsprings in murine model.

Naegleria fowlers, strain 0359, cultivated axenically in CGVS medum at 37℃ was

employed as an experimental pathogen. Male and female ICR mice were mated for two

weeks with 3:2 ratio, respectively. Pregnant mice were immunized by intraperitoneal

inoculation of live trophozoites of N. fowlers, with an inoculum of 1×10**5

amoebae once a week for 2 times. Immunization was done on the 2nd and 3rd week

gestation. Immediately after the delivery, the newborns were mated either with

their dams (Immunized vs. non-immunized) or with foster mothers (immunized vs.

non-immunized), and were fed milk for 3 to 4 weeks. The mice were inoculated

intranasally with 5×10**4 live N. fowleri, trophozoites in 10μl physiological

saline under secobarbital anesthesia. After infection, they were inspected daily

until sacrifice. After sequential immunization and just before infection in cases

of offsprings, the serum IgG response in mice against N. fowleri was examined by

enzyme linked immunosorbent assay(ELISA). For the study, Naegleria trophozoites

were disrupted by sonicator and sedimented at 8,000×g for 1 hour. The supernatant

was used as Naegleria antigen for ELISA after dialysis.

The optical density of the serum IgG level were significantly increased from

0.21±0.11 before immunization to 0.45±0.29 and 1.02±0.28 after 1st and 2nd

immunization, respectively. The mortality rate (53.6%) in experimental progeny was

also significantly decreased as compared with controls(93.6%) when dams were

immunized on the 2nd and 3rd week gestation. Mean survival time did not prolong in

experimental groups as compared with control group. In addition. serum IgG levels

of the offsprings mated with immunized dams(natural or foster) were higher than

those of the control group.

Based on these results, it is considered that maternal immunity against N.

fowleri is transferred to the offsprings through the placenta and/or milk.