배경: Legionella spp.는 원생동물과 대식세포와 같은 숙주 세포 내부에서 생존하고 증식할 수 있다. 일정 수준의 증식이 이루어진 후 Legionella는 숙주 세포로부터 유리된 legionellae 또는 Legionella가 충만한 소포(vesicle) 형태로 방출된다. 소포는 Legionella가 환경에서 장기간 생존하도록 돕고, 새로운 숙주로 전파되게 한다. 본 연구에서는 Legionella에 감염된 Acanthamoeba에서 차등 발현된 유전자(ACA1_114460, ACA1_091500, ACA1_362260)를 규명하고, 그들의 역할이 Acanthamoeba로부터 방출되는 소포의 형성과 Legionella의 탈출(escape)에 미치는 영향을 조사하였다. 방법: Escherichia coli 및 Legionella pneumophila를 Acanthamoeba가 섭취한 후, Acanthamoeba에서 표적 유전자의 발현 수준을 실시간 중합효소연쇄반응(PCR) 분석으로 측정하였다. 표적 유전자의 역할은 small interfering RNA(siRNA)로 형질전환(transfection)하여 규명하였다. Legionella를 포함하는 방출 소포의 형성과 소포가 리소좀과 함께 동시국소화(co-localization)되는지 여부는 Giemsa 염색 및 LysoTracker 염색으로 확인하였다. 결과: Legionella를 Acanthamoeba가 섭취한 후 ACA1_114460, ACA1_091500, ACA1_362260이 상향 조절되었다. ACA1_114460 및 ACA1_091500이 침묵(silenced)된 Acanthamoeba는 Legionella를 포함하는 방출 소포를 형성하지 못하였다. Legionella는 Acanthamoeba로부터 유리된 legionellae 형태로 방출되었다. Acanthamoeba의 ACA1_362260을 침묵시켰을 때는, Legionella를 포함하는 방출 소포가 리소좀과 융합되었다. 결론: 이러한 결과는 Acanthamoeba의 ACA1_114460, ACA1_091500, ACA1_362260이 Legionella를 포함하는 방출 소포의 형성과, 파고좀(phagosome)과 리소좀의 동시국소화( co-localization )를 억제하는 데 중요한 역할을 수행함을 시사하였다.

Acanthamoeba 종은 환경에 널리 분포하는 자유생활 아메바이다. 이들은 세균, 진균, 조류를 포함한 다양한 미생물을 섭식한다. Acanthamoeba spp.에 의해 식균된 미생물의 대부분은 소화되지만, 일부 병원성 세균은 그들 안에서 번성한다. 본 연구에서는 A. castellanii에서 식세포 작용과 관련된 3개의 유전자(ACA1_077100, ACA1_175060, AFD36229.1)의 역할을 규명하였다. 이 3개 유전자는 Escherichia coli를 섭식한 후 상향 조절되었다. 그러나 Legionella pneumophila를 섭식한 후에는 L. pneumophila의 섭취 이후 이 3개 유전자의 발현이 변화하지 않았다. 또한, 3개의 식세포 관련 유전자를 표적하는 small interfering RNA(siRNA)로 형질감염된 A. castellanii는 식균된 E. coli를 소화하지 못하였다. ACA1_077100의 침묵은 E. coli를 섭식하는 A. castellanii에서 식포 형성을 불활성화하였다. 반대로 ACA1_175060의 침묵은 식포 형성을 가능하게 했지만, 식포용해소체 형성은 억제되었다. 더 나아가 AFD36229.1의 발현 억제는 E. coli의 소화를 방지하여 결과적으로 A. castellanii의 파열을 유발하였다. 본 연구 결과는 Acanthamoeba의 ACA1_077100, ACA1_175060 및 AFD36229.1 유전자들이 식포 및 식포용해소체 형성뿐 아니라 E. coli의 소화에도 결정적인 역할을 한다는 것을 보여주었다.

빈크리스틴(VCR)은 악성종양 치료에 널리 사용되는 항암 화학요법제이다. 그러나 VCR은 흔히 통증을 동반하는 신경병증(빈크리스틴 유발 말초신경병증, VIPN)을 유발하기 때문에 사용에 제한이 있다. 대식세포와 같은 면역세포가 분비하는 염증성 사이토카인은 통증 과민(이질통 및 통각과민)을 악화시킬 수 있는데, 이는 염증 반응을 억제하는 것이 VIPN의 치료 표적이기 때문이다. 본 연구에서는 면역조절 능력으로 널리 연구되어 온 편모충(Trichinella spiralis)이 VCR 유발 이질통을 완화할 수 있는지 여부를 조사하였다. Von Frey 검사를 통해, VCR 주사 후 10일째에 T. spiralis 감염이 기계적 이질통을 개선함을 확인하였다. 또한 이러한 차이가 축삭 변성의 완화에 기인하는지 관찰하였으나, 좌골신경 및 표피내 신경섬유에서의 축삭 변성에 있어 군 간에 유의한 차이는 관찰되지 않았다. 반대로, T. spiralis 감염 마우스의 좌골신경에서 침윤한 대식세포 수가 감소함을 확인하였다. 더 나아가, T. spiralis의 배설-분비산물(excretory-secretory products) 처리는 복강 대식세포가 IL-1β의 감소된 수준을 분비하도록 하였다. 본 연구는 T. spiralis가 신경염증을 억제함으로써 VCR 유발 기계적 이질통을 완화할 수 있음을 시사하며, 조절 가능한 정도의 기생충 적용이 VIPN 치료에 유익할 수 있음을 보여준다.

Legionella pneumophila는 환경에서 Acanthamoeba spp.와 같은 원생생물 내에서 생존하고 증식하는 기회감염성 병원체이다. 그러나 Acanthamoeba spp. 내에서의 세포내 병원성 내공생(endosymbiosis)과 그 함의는 아직 충분히 이해되지 않았다. 본 연구에서는 RNA 염기서열분석(RNA sequencing)을 사용하여 L. pneumophila 감염에 대한 A. castellanii의 전사(transcription) 변화를 조사하였다. RNA 염기서열분석 데이터에 근거하여, L. pneumophila에 12시간 감염된 A. castellanii에서 1,211개의 상향조절 유전자와 1,131개의 하향조절 유전자를 확인하였다. 24시간 후에는 1,321개의 상향조절 유전자와 1,379개의 하향조절 유전자가 확인되었다. 유전자 온톨로지(gene ontology, GO) 분석 결과, L. pneumophila의 내공생은 분자 기능(molecular function, MF) 영역에서 가수분해효소(hydrolase) 활성, 촉매활성(catalytic activity), DNA 결합(DNA binding)은 증가시키는 반면 산화환원효소(oxidoreductase) 활성은 감소시키는 것으로 나타났다. 특히 내공생 동안 ‘integral component of membrane’ GO 용어와 관련된 다수의 유전자들이 하향조절되었다. 또한 내공생체는 A. castellanii에서 다양한 메틸전이효소(methyltransferase)와 아세틸전이효소(acetyltransferase)의 발현을 차등적으로 유도하였다. 본 연구의 결과는 A. castellanii 내에서의 L. pneumophila 내공생을 이해하는 데에 유의미하게 기여할 수 있다.

배경: Legionella spp.는 원생동물과 대식세포와 같은 숙주 세포 내부에서 생존하고 증식할 수 있다. 일정 수준의 증식이 이루어진 후 Legionella는 숙주 세포로부터 유리된 legionellae 또는 Legionella가 충만한 소포(vesicle) 형태로 방출된다. 소포는 Legionella가 환경에서 장기간 생존하도록 돕고, 새로운 숙주로 전파되게 한다. 본 연구에서는 Legionella에 감염된 Acanthamoeba에서 차등 발현된 유전자(ACA1_114460, ACA1_091500, ACA1_362260)를 규명하고, 그들의 역할이 Acanthamoeba로부터 방출되는 소포의 형성과 Legionella의 탈출(escape)에 미치는 영향을 조사하였다. 방법: Escherichia coli 및 Legionella pneumophila를 Acanthamoeba가 섭취한 후, Acanthamoeba에서 표적 유전자의 발현 수준을 실시간 중합효소연쇄반응(PCR) 분석으로 측정하였다. 표적 유전자의 역할은 small interfering RNA(siRNA)로 형질전환(transfection)하여 규명하였다. Legionella를 포함하는 방출 소포의 형성과 소포가 리소좀과 함께 동시국소화(co-localization)되는지 여부는 Giemsa 염색 및 LysoTracker 염색으로 확인하였다. 결과: Legionella를 Acanthamoeba가 섭취한 후 ACA1_114460, ACA1_091500, ACA1_362260이 상향 조절되었다. ACA1_114460 및 ACA1_091500이 침묵(silenced)된 Acanthamoeba는 Legionella를 포함하는 방출 소포를 형성하지 못하였다. Legionella는 Acanthamoeba로부터 유리된 legionellae 형태로 방출되었다. Acanthamoeba의 ACA1_362260을 침묵시켰을 때는, Legionella를 포함하는 방출 소포가 리소좀과 융합되었다. 결론: 이러한 결과는 Acanthamoeba의 ACA1_114460, ACA1_091500, ACA1_362260이 Legionella를 포함하는 방출 소포의 형성과, 파고좀(phagosome)과 리소좀의 동시국소화( co-localization )를 억제하는 데 중요한 역할을 수행함을 시사하였다.

Acanthamoeba 종은 환경에 널리 분포하는 자유생활 아메바이다. 이들은 세균, 진균, 조류를 포함한 다양한 미생물을 섭식한다. Acanthamoeba spp.에 의해 식균된 미생물의 대부분은 소화되지만, 일부 병원성 세균은 그들 안에서 번성한다. 본 연구에서는 A. castellanii에서 식세포 작용과 관련된 3개의 유전자(ACA1_077100, ACA1_175060, AFD36229.1)의 역할을 규명하였다. 이 3개 유전자는 Escherichia coli를 섭식한 후 상향 조절되었다. 그러나 Legionella pneumophila를 섭식한 후에는 L. pneumophila의 섭취 이후 이 3개 유전자의 발현이 변화하지 않았다. 또한, 3개의 식세포 관련 유전자를 표적하는 small interfering RNA(siRNA)로 형질감염된 A. castellanii는 식균된 E. coli를 소화하지 못하였다. ACA1_077100의 침묵은 E. coli를 섭식하는 A. castellanii에서 식포 형성을 불활성화하였다. 반대로 ACA1_175060의 침묵은 식포 형성을 가능하게 했지만, 식포용해소체 형성은 억제되었다. 더 나아가 AFD36229.1의 발현 억제는 E. coli의 소화를 방지하여 결과적으로 A. castellanii의 파열을 유발하였다. 본 연구 결과는 Acanthamoeba의 ACA1_077100, ACA1_175060 및 AFD36229.1 유전자들이 식포 및 식포용해소체 형성뿐 아니라 E. coli의 소화에도 결정적인 역할을 한다는 것을 보여주었다.

빈크리스틴(VCR)은 악성종양 치료에 널리 사용되는 항암 화학요법제이다. 그러나 VCR은 흔히 통증을 동반하는 신경병증(빈크리스틴 유발 말초신경병증, VIPN)을 유발하기 때문에 사용에 제한이 있다. 대식세포와 같은 면역세포가 분비하는 염증성 사이토카인은 통증 과민(이질통 및 통각과민)을 악화시킬 수 있는데, 이는 염증 반응을 억제하는 것이 VIPN의 치료 표적이기 때문이다. 본 연구에서는 면역조절 능력으로 널리 연구되어 온 편모충(Trichinella spiralis)이 VCR 유발 이질통을 완화할 수 있는지 여부를 조사하였다. Von Frey 검사를 통해, VCR 주사 후 10일째에 T. spiralis 감염이 기계적 이질통을 개선함을 확인하였다. 또한 이러한 차이가 축삭 변성의 완화에 기인하는지 관찰하였으나, 좌골신경 및 표피내 신경섬유에서의 축삭 변성에 있어 군 간에 유의한 차이는 관찰되지 않았다. 반대로, T. spiralis 감염 마우스의 좌골신경에서 침윤한 대식세포 수가 감소함을 확인하였다. 더 나아가, T. spiralis의 배설-분비산물(excretory-secretory products) 처리는 복강 대식세포가 IL-1β의 감소된 수준을 분비하도록 하였다. 본 연구는 T. spiralis가 신경염증을 억제함으로써 VCR 유발 기계적 이질통을 완화할 수 있음을 시사하며, 조절 가능한 정도의 기생충 적용이 VIPN 치료에 유익할 수 있음을 보여준다.

Legionella pneumophila는 환경에서 Acanthamoeba spp.와 같은 원생생물 내에서 생존하고 증식하는 기회감염성 병원체이다. 그러나 Acanthamoeba spp. 내에서의 세포내 병원성 내공생(endosymbiosis)과 그 함의는 아직 충분히 이해되지 않았다. 본 연구에서는 RNA 염기서열분석(RNA sequencing)을 사용하여 L. pneumophila 감염에 대한 A. castellanii의 전사(transcription) 변화를 조사하였다. RNA 염기서열분석 데이터에 근거하여, L. pneumophila에 12시간 감염된 A. castellanii에서 1,211개의 상향조절 유전자와 1,131개의 하향조절 유전자를 확인하였다. 24시간 후에는 1,321개의 상향조절 유전자와 1,379개의 하향조절 유전자가 확인되었다. 유전자 온톨로지(gene ontology, GO) 분석 결과, L. pneumophila의 내공생은 분자 기능(molecular function, MF) 영역에서 가수분해효소(hydrolase) 활성, 촉매활성(catalytic activity), DNA 결합(DNA binding)은 증가시키는 반면 산화환원효소(oxidoreductase) 활성은 감소시키는 것으로 나타났다. 특히 내공생 동안 ‘integral component of membrane’ GO 용어와 관련된 다수의 유전자들이 하향조절되었다. 또한 내공생체는 A. castellanii에서 다양한 메틸전이효소(methyltransferase)와 아세틸전이효소(acetyltransferase)의 발현을 차등적으로 유도하였다. 본 연구의 결과는 A. castellanii 내에서의 L. pneumophila 내공생을 이해하는 데에 유의미하게 기여할 수 있다.

Acanthamoeba는 기회감염 병원체로서 Acanthamoeba 각막염, 육아종성 아메바성 뇌염 및 기타 피부 질환을 유발한다. Acanthamoeba의 생활사는 영양형(trophozoite)과 낭종(cyst)의 2단계로 이루어진다. 불리한 환경 조건에서는 Acanthamoeba가 낭종화(encystation)하며, 성장에 유리한 조건이 조성되면 영양형으로 다시 전환된다. Acanthamoeba의 탈낭종화(excystation)는 증식에 핵심적이며, 불완전한 치료 후 재발성 감염으로 이어질 수 있다. 탈낭종화에 관여하는 요인을 규명하기 위해 A. castellanii를 낭종화 유도 조건 또는 탈낭종화 유도 조건에 각각 노출시키고, mRNA sequencing을 이용하여 유전자 발현 프로파일을 비교하였다. A. castellanii 시료는 두 조건 모두에서 분석을 위해 8시간 간격으로 채취하였다. 차등 발현 유전자 분석 결과, 초기 탈낭종화 동안 2배 이상 증가한 유전자는 1,214개, 감소한 유전자는 1,163개로 나타났다. 초기 탈낭종화에서 현저하게 상향 조절된 5개 유전자(ACA1_031140, ACA1_032330, ACA1_374400, ACA1_275740, ACA1_112650)를 선정하고, 이들의 발현 수준을 실시간 PCR을 통해 확인하였다. 이들 5개 유전자를 표적하는 small interfering RNA(siRNA)를 Acanthamoeba에 형질주입하고, 실시간 PCR로 유전자 억제를 검증하였다. ACA1_031140, ACA1_032330, ACA1_374400, ACA1_112650의 침묵은 탈낭종화를 억제하였으며, 해당 유전자들이 탈낭종화에 필수적일 수 있음을 시사하였다. 본 연구의 결과는 Acanthamoeba의 증식과 재발을 억제하기 위한 유용한 통찰을 제공한다.

두 시점 모두에서 설치류 누선 및 안구 조직 라이세이트의 항원. 본 연구 결과는 항체 기반 AK 진단의 중요성을 강조하며, 임상 환경에서 AK의 조기 및 감별 진단을 가능하게 할 수 있다.

아칸타메바 각막염(Acanthamoeba keratitis, AK)은 드문 안과 질환이지만, 통증을 동반하며 시력에 치명적일 수 있는 감염성 질환이다. 심각한 합병증을 예방하기 위해서는 조기 진단과 적절한 치료가 필요하다. AK는 여러 PCR 분석 또는 아칸타메바 특이 항체를 통해 비교적 자주 진단되지만, 보다 구체적이고 효과적인 진단 방법이 요구된다. 본 연구는 A. castellanii의 소포질 단백질(periplasmic binding protein, PBP)에 대한 다클론성 펩타이드 항체의 제조를 기술하고, 그 진단 가능성을 평가하였다. 웨스턴 블롯 분석 결과, PBP 항체는 A. castellanii의 세포 용해액과 특이적으로 반응함이 확인되었다. 그러나 PBP 항체는 사람 각막 상피세포(HCE) 및 각막염의 다른 3가지 주요 원인균과는 반응하지 않았다. 면역세포화학(immunocytochemistry, ICC) 결과, A. castellanii를 HCE 세포와 함께 배양했을 때 PBP 항체가 A. castellanii의 영양형(trophozoites)과 낭종(cysts)을 특이적으로 검출하는 것으로 나타났다. PBP 항체의 특이성은 ICC를 통해 F. solani, S. aureus, P. aeruginosa와 함께 배양한 A. castellanii 영양형에서도 추가로 확인되었다. 또한 PBP 항체는 A. polyphaga, A. hatchetti, A. culbertsoni, A. royreba, A. healyi의 영양형과 낭종에 특이적으로 반응하여, 그 속(genus)-특이적 성격이 입증되었다. 이러한 결과는 A. castellanii의 PBP 다클론성 펩타이드 항체가 여러 Acanthamoeba 종을 특이적으로 검출할 수 있음을 보여주며, 항체 기반 AK 진단법의 개발에 기여할 수 있음을 시사한다.