제55권 제6호 ( 부록 ) : 실험쥐에서 굴루타민, 배추가 첨가된 TPN용액의 경구적 투여가 장간막 임파절로의 세균의 전위 등 장면역에 미치는 효과 (The Effect of Glutamine and Cabbage-Supplemented Oral Total Parenteral Nutritional Feeding on Gut Immunity in Rat Including Bacterial Translocation to Mesenteric Lymph No
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(2) 932 대한외과학회지：제 55 권 제 6 호(부록) 1998 there was no corresponding decrease in the bacterial translocation ratio or the cecal bacterial population level. Histologic observations on the 4th and the 7th days of glutamine-supplemented group C & cabbagesupplemented group D revealed increases in the villous height, and the numbers of villous cells and goblet cells, compared with the oral TPN group B. A slight desquamation of the villous cells was observed in the cabbage-supplemented group on the 7th day. Conclusion; In summary, early enteral feeding is not sufficient to avoid bacterial translocation. Certain nutritional factors such as glutamine are helpful in overcoming the bacterial translocation in burned rats. Korean cabbage was beneficial became promoted an IgA increase in the intestine without a direct effect on the bacterial translocation. Key Words: Burn, Bacterial translocation, Glutamine, Cabbage, IgA, TPN. 저 농도의 아미노산용액으로 경구 적으로 TPN 용액. 서. 론. 만 단독 투여한 군과 TPN용액 및 굴루타민을 첨가 하여 경구투여한 군 그리고 TPN용액과 배추를 경구. 중증환자의 금식시 장의 mucosal barrier의 기능이. 투여한 군에서 각각 세균의 전위정도, 대장내 균주. 감소하여 세균의 전위(bacterial translocation)가 일어. 수(호기성 균주수, 그람음성 균주수), 소장점막의 단. 나는데 이것은 다발성 장기부전의 원인으로 알려져. 백질량, 소장 세척장액내의 총IgA 양, 소장 점막의. 있고 total parenteral nutrition이나 일부 enteral diet때. 병리 조직적 변화를 비교하여서 굴루타민과 배추투. 도 나타날 수 있다고 한다.7 ) 특히 화상환자에서는. 여가 장의 면역기능에 미치는 영향을 보고자한다.. 개체면역기능이 감소된 상태에서 세균의 전위가 패 혈증의 원인이 될 수 있다고 하며, 칼로리 요구량도 높아서 경정맥 TPN하는 경우가 많으므로 이의 위험 성이 높다고 하겠다. 그러므로 영양과 장 면역기능. 실험재료 및 방법 1) 실 험동 물 및 재 료. 사이의 관계에 대한 연구가 활발하며 early enteral. 250～300 g의 Sprague-Dowley종의 PTF male rat을. feeding이 화상에 의한 과도한 대사작용(hypermetab-. 실험전 5일간 적응기간을 거치었는데 12시간씩 낮. olism)을 억제하고 장 점막의 구조를 유지시켜서 염. 과 밤을 구별하였고 이 기간중 고형 사료로 사육하. 증 합병증을 줄일 수 있다고 한다.1 8) 또한 여러 가. 였다. 사료는 23.5%의 단백질, 지방 4.6%, 조섬유. 지 영양소를 첨가 시에 장내 균주 수에 영향을 주. 3.5%가 함유되어있으며 100 gm당 300 Kcal을 함유. 고 장의 mucosal barrier를 강화시켜 세균의 전위를. 하고있다. Cage는 밑망이 설치되어 식분증 등을 예. 감소시킨다고 하나 그 정확한 기전은 잘 알려져 있. 방하였다.. 지않다. 그러한 영양소 중에서도 아미노산의 일종인. TPN용액은 Plasol용액(독일, Dubernard Hospital S.A. 굴루타민은 여러 기능이 알려져 있으나 장의 면역기. 사)을 기본용액으로 2.5%아미노산, 28% 당, K+,. 능과 관련하여 관심을 모으고 있다.4 , 10 ,15 , 19 ,3 3 ,3 4 ) 또 식. Na++, Mg++, Vitamin B 등이 섞여있는 용액으로 만. 이 섬유(fiber)가 세균의 전위를 억제한다고 알려져. 들어 사용하였는데 평균 칼로리는 1220 Kcal/L이다. 있는데2 5 ,2 6 ,3 5 ) 한국인에서는 김치의 형태로 식이 섬유. (Table 1). 굴루타민은 L-Glutamine(SigmaUltra, ＞99%. 가 들어있는 배추를 흔히 섭취하는데 배추안에는. TLC) 2 gm을 100 ml TPN용액에 섞어 사용하였다.. 식이 섬유 외에도 여러 영양소가 들어있다. 본 연구. 배추는 Korean Cabbage로 실험하였으며 100 g당 수. 에서는 standard TPN용액을 이용한 다른 실험과 달. 분 94.3%, 단백질 1.3 g, 당질 2.3 g, 식이 섬유 0.7 g. 리 화상을 일으킨 실험 쥐에서는 식욕감퇴, 장 마비. 등이 들어있다(Table 2). 배추는. 40o C 이하의 온도. 증세등으로 말미암아 통상적인 경구섭취가 쉽지 않. 에서 3일간 동결 건조시켜 100 g을 6 g정도로 분말. 은 상태를 감안하여 정상 고형식과 물을 투여한 대. 화 하였다.. 조군, 소위 standard formula보다 적은 칼로리량 및.
(3) 김우현 외：실험쥐에서 굴루타민, 배추가 첨가된 TPN용액의 경구적 투여가 세균전위 등 장면역에 미치는효과. Table 1. Hyperalimentation solution administered to animals in Group B, C and D. 933. Table 2. Composition of nutritients in Korean cabbage Nutrients/ 100 mg of raw cabbage. Composition of solution/L Dextrose Aminoacids Pyridoxine-Hcl Nicotinamide Riboflavin MgCl2 Citric acid Potassium hydroxide Sodium hydroxide Pottassium metabisulfite. 28% 2.5% 44 mg 33 mg 6 mg 280 mg 6 mg 206 mg 217 mg 193 mg. 2) 실 험군 A대조군은 허위화상을 입힌 후 고형사료와 물을 주어 4일 및 7일 후에 희생시키었다.. Protein Fat Carbohydrate (non fibrous) Fiber Ash Calcium Phosphorus Iron Sodium Potassium. 1.3 g 0.2 g 2.4 g. Vitamin A Thiamine Riboflavin. 94 I.U. 0.05 mg 0.06 mg. 0.7 g 0.6 g 5 1 mg 29 mg 0.3 mg 5 mg 230 mg. Niacin Ascorbic acid Water. 0.3 mg 46 mg 94.3%. 하였다. 배추는 분말화한 것을 1일 4 g씩 투여하였다. 5) 조 직의 채취 (harvesting of specimens) Ketamine과 rompun(44/6 mg/kg)으로 근주후 피부를. B실험군은 화상을 입힌 후 TPN용액을 소독물병. 베타딘, 70% alcohol로 소독하고 복부는 무균적으로. 에 담아 빨아먹게 하였으며 4일 및 7일 후에 희생. 정중절개하였으며 복강진입후 장간막 임파절을 일. 시키었다.. 부 절제하여 무게를 잰후 1 ml의 brain-heart infusion. C실험군은 화상을 입힌 뒤 TPN용액에 2%글루타 민을 첨가하여 먹게 하였고 4일 및 7일 후에 희생 시키었다. D실험군은 화상을 입힌 후 TPN용액 외에 배추분 말 4 g을 분말사료통에 넣어 먹게 하고 4일 및 7일 후에 희생시키었다. 3) 화 상유 도 실험 쥐에 ketamin 1 mg/kg, rompun 20 mg/kg으로. (BHI)용액이 담겨있는 무균의 grinding tube에 넣었다. 장간막 임파절 채취 전후에 복강 안을 소독된 면 봉으로 swab후 1 ml의 BHI용액이 담겨있는 tube에 넣어서 세균오염을 조사하였으며 오염된 실험대상 은 분석에서 제외하였다. Ligament of treiz로부터 ileocecal valve까지 소장을 절제한 후 소독된 포위에 놓고 반으로 나누었다. 각 분절의 말단 부를 일부 절제하여 내용물을 phosphate-buffered saline(PBS)용액에 세척한 후 즉시 조. 근주한후 무게를 측정하고 등부위의 털을 깎고 복. 직검사를 위하여 10%포르말린 고정용액에 고정하였. 강 내로 10 ml/ 100 g의 생리식염수를 주입한 후. 다. 0.25～0.5 g상당의 각 분절의 말단 부와 cecum부. Mesh 's formula에 의한 체표면적 계산후 만들어진. 위의 대장 일부를 채취하여 1 ml의 BHI 용액이 들. 틀에 넣어 95o C 물에 10초간, 측복부는 3초간 노출. 어있는 grinding tube에 넣어서 정량적인 세균배양을. 시켜 40%의 전층화상을 유도하였다.2 9 ) 대조군은 동. 준비하였다.. 일한 방법으로 처치후 2 1o C의 물로 허위화상을 입 히었다. 4) 영 양섭 취 고형사료는 1일 75 g/kg/wt 투여하였으며 TPN용액 은 1일 180 ml/kg/wt로 경구 투여하였고 굴루타민은 2% 농도로 TPN용액에 혼합하여 동일 량으로 투여. 나머지 장은 냉각된 5 ml의 PBS용액으로 장내부 를 세척한 후 세척 액은. 59o C의 냉동고에 넣어. 급격히 냉동시켰다. 장의 길이를 5 g 추를 달아서 측정하였으며 나머지 장은 유리슬라이드로 점막을 긁어낸 후 각각 냉각된 PBS용액에 넣어서 보관하였다.. 59o C에.
(4) 934 대한외과학회지：제 55 권 제 6 호(부록) 1998 Table 3. Effect of oral TPN solution, glutamine and cabbage on bacterial translocation to the mesenteric lymphnodes Day post burn. n. 4 day. 6 6 6 6 6 6 6 6. 7 day. *p＜0.05 vs burn. Group A B C D A B C D. chow control burn oral TPN burn oral TPN burn oral TPN chow control burn oral TPN burn oral TPN burn oral TPN. oral TPN solution group,. †. solution solution solution. glutamine cabbage. solution solution solution. glutamine cabbage. p＜0.05 vs burn. 6) 세 균 전 위에 관한 검 사 (Testing of Bacterial Translocation). Incidence of B.T 0/6(%) * 5/6(83%) † 1/6(17%) 3/6(50%) 0/6(0%) 2/6(33%) 2/6(33%) 3/6(50%). oral TPN solution group. 였다. 그후에 PBS-TW20용액으로 4회 세척한 후 Ophenylene diamine 4 mg, 30% H2 O2 20 fer 10 ml 등으로 만들어진 기질용액 50. 채취된 장간막 임파절을 앞서와 같이 무게를 잰. l, PCB bufl을 well당. 첨가한 후 실온에서 30분간 incubation하였다. 그 후. 후 무균의 grinding tube에 넣어서 homogenate를 만든. 1M H2 SO4 을 well당 50. 후에 blood agar plate와 MacConkey agar plate에 각각. tometer를 이용하여 492 nm에서 optical density를 측. l씩 첨가한 후 Spectropho-. 0.05 ml 떨구어서 24～48시간동안 37o C에서 incuba-. 정하였다. 측정된 O.D.에 전체 장세척액 용량을 곱. tion하였다. cecal homogenate는 순차적으로 생리식염. 한 후 전체 장길이로 나누어 1 cm당 IgA량을 비교. 수에 희석한 후 blood agar plate와 MacConkey agar. 측정하였다.. plate에 각각 0.05 ml씩 넣어서 24～48시간동안 37o C 에서 incubation후 장내 균주수를 측정하였다. 전위된. 8) 점 막단 백질 (mucosal protein) 측 정방 법 냉동된 protein sample을 37o C수조에서 급격히 녹. 세균은 표준방법으로 동정하였다.. 인 후 ice water에서 Homogenizer를 이용하여균질화. 7) IgA의 측정 방법. 한후(5000 rpm, 20 sec) 800 G에서 15분간 원심분리. IgA를 측정하기 위해 ELISA검사 법을 이용하였는. 하여 상층 액을 수확한 후 14000 rpm에서 30분간. 데 Goat anti-Rat IgA[serum IgA secretory IgA(s-IgA). 재원심분리하였다. 상층부유액을 수확한 후 sample. specific]을 5. g/ml의 농도가 되도록 carbonate buffer. 용액으로 희석하였다. 상기 용액 100 10. 100 ul당 5 ml의 Bradford 단백질 측정시약을 첨가한 후 30분 안에 595 nm에서 optical density를 측정하였다.. l을 EIA plate 각 well에 분주하고. l의 carbodimide용액(1 g/ml)을 첨가한 후 4o C에. 9) 병 리조 직학 적 검 사. 서 밤새 incubation하였다. 각 well을 PBS-TW20(0.05%). 10% Formalin에 고정된 조직을 탈수하고 파라핀. 용액으로 3회 세척하고 well을 3% BSA-PBS-TW20. 에 조직을 침투시켜 슬라이드를 제작하였으며 박절. 용액 200. 의 두께는 5 마이크론으로 하였고, Hematoxilin과. l로 37o C에서 60～90분간 차단(block)시킨. 후 PBS-TW20용액으로 2회 세척하였다. 100. l의 장. 내세척 sample을 첨가한 후 37 C에서 60분간 incuo. bation하였고 PBS-TW20용액으로 3회 세척한 후 well 당 100. l의 HRP-conjugated mouse anti-rat IgA mon-. Eosin 염색을 실시하여 광학현미경으로 관찰하였다 ( 40,. 100,. 400).. 10) 통 계. oclonal antibody(0.1% BSA-PBS-TW20으로 1：500으. 포본의 숫자가 적으므로 전위 백분율은 직접확율. 로 희석)를 첨가한 후 37 C에서 60분간 incubation하. 법에 의한 Fisher 's exact test로 하였으며 그 외의 통. o.
(5) 김우현 외：실험쥐에서 굴루타민, 배추가 첨가된 TPN용액의 경구적 투여가 세균전위 등 장면역에 미치는효과. 계는 Kruskal Wallis의 검정후 각각 Wilcoxon rank. 935. 에 배추 첨가투여군에서는 4일 및 7일째 전위율이. sum test로 비교하였다. 통계적으로 의미는 p value. 각각 50%로 나타났으며 타군과의 유의한 차이는 없. 0.05 이하로 하였다.. 었다(Table 3). 장간막 임파절로의 전위된 세균은 E. coli가 대부분이었으며(Table 4), 대장의 세균 균주수 는 모든 실험군에서 정상 대조군에 비하여 수십배에. 실험 결과. 서 수백 배까지 유의하게 증가하였으며(4일째 gram 장간막 임파절로의 세균전위는 대조군에서는 전. ( )enterics p＜0.01, total aerobics p＜0.0 1, 7일째 gram. 혀 없었으며, 그 외의 모든 실험군에서 세균전위가. ( )enterics p＜0.05, total aerobics p＜0.0 1)(Table 5),. 나타났는데 특히 4일째 TPN용액 단독 경구투여군에. 대조군이 그람양성균이 다소 존재하는데 비하여 실. 서 전위현상이 83%로 가장 현저하여 정상 고형식을. 험군은 대부분이 그람음성균이었고 주로 균주는 E.. 섭취한 대조군과 유의한 차이를 보였으며(p＜0.05),. coli 등이었다(Table 4). 대장 균주수는 4일 및 7일째. 전위율이 17%로 낮은 굴루타민 첨가투여군과 비교. 모두 TPN용액 단독 경구 투여군에서 타 투여군(굴. 하여서도 유의한 차이가 있었다(p＜0.05). 그러나 7. 루타민, 배추)보다 2～3배 높게 나타났으나 통계적. 일째 TPN단독 투여군 및 굴루타민투여군에서의 전. 유의성은 없었다(Table 5). 장내 점막의 단백질 총량. 위율은 각각 33%로 타군과의 차이는 없었다. 그 외. 은 장단위센티로 나누어 보정하였는데 4일 및 7일 째에 TPN용액 단독 경구 투여군(평균0.78 g/cm, 0.70 g/cm), 굴루타민 첨가 경구 투여군(평균0.87 g/cm,. Table 4. Species of aerobic bacteria cultured in experimental groups Cecum. Mesenteric lymphnodes. E. coli Klebsiella Proteus Enterobacter Citrobacter. E. coli Klebsiella Gram( ) cocci. 0.78. g/cm),. 배추첨가. 경구. 투여군(평균. 0.74. g/cm,0.94 g/cm)에서 각 군간에 큰 차이가 없었으며 대조군(평균 1.04 g/cm, 1.16 g/cm)보다는 다소 낮은 수치였으나 통계적 유의성은 없었다(Table 6). 소장 내 세척액으로 총 IgA(serum IgA secretary IgA)를 spectrophotometer를 이용하여 optical density로 측정 하였는데 4일, 7일째 대조군(0.078 O.D./cm, 0.090 O.D./ cm)에 비하여 TPN용액 단독 경구 투여군(0.046 O.D./ cm, 0.045 O.D./cm)에서 모두 IgA가 감소하였으나. This table is arranged by decreasing frequency of identified bacteria cultured. 통계적 유의성은 없었으며 굴루타민 첨가 경구 투. Table 5. Cecal bacterial population level Mean score of bacterial population level/g Day post burn. N. Group Gram negative enterics. 4th day. 7th day. 6 6 6 6 6 6 6 6. *p＜0.01 vs other groups,. A B C D A B C D †. chow burn burn burn chow burn burn burn. control oral TPN oral TPN oral TPN control oral TPN oral TPN oral TPN. solution solution solution. glutamine cabbage. solution solution solution. glutamine cabbage. p＜0.05 vs other groups. 2.7 1.1 8.57 9.9 3.0 2.37 7.25 1.0. 104 * 107 106 106 104 † 107 106 107. Total aerobes 4.42 2.37 8.57 9.9 3.95 2.37 7.25 1.18. 105 † 107 106 106 105 * 107 106 107.
(6) 936 대한외과학회지：제 55 권 제 6 호(부록) 1998 Table 6. Effect of glutamine and cabbage on protein content of the small intestinal mucosa. Day post burn. N. 4th day. 6 6 6 6 6 6 6 6. 7th day. Group A B C D A B C D. chow burn burn burn chow burn burn burn. control oral TPN oral TPN oral TPN control oral TPN oral TPN oral TPN. Mean score of mucosal protein(mg/cm) 1.04 0.78 0.87 0.74 1.16 0.70 0.78 0.94. solution solution glutamine solution cabbage solution solution glutamine solution cabbage. Table 7. IgA levels in small intestinal intraluminal washings. Day post burn. N. 4. 6 6 6 6 6 6 6 6. 7. Group A B C D A B C D. chow burn burn burn chow burn burn burn. control oral TPN oral TPN oral TPN control oral TPN oral TPN oral TPN. Mean score of IgA(0.D./cm) 0.078 0.046 0.086 0.116 0.090 0.045 0.113† 0.126†. solution solution glutamine solution cabbage solution solution glutamine solution cabbage. †p＜0.05 vs burn oral TPN solution group. 여군(0.086 O.D./cm, 0.113 O.D./cm)에서는 대조군과. 가 경구 투여군에서 현저하였고 그 외에 배추 첨가. 큰 차이가 없었으나 7일째에 TPN단독 경구 투여군. 경구 투여군에서 융모세포의 탈락이 약간 관찰된. 보다 IgA가 의미 있게 상승됨을 알 수 있었다(p＜. 것 이외에는 글루타민, 배추 투여군에서 점막의 통. 0.05). 배추 첨가 경구 투여군에서도 4일, 7일째 TPN. 일성(integrity)이 강화되고 키도 현저히 증가된 것을. 용액 단독 경구 투여군보다 IgA가 2배 이상 높게. 알수있었다. 관찰 융모의 크기는 굴루타민첨가 경구. 나타났으나(0.116 O.D./cm, 0.126 O.D./cm), 7일째에. 투여군, 배추첨가 경구 투여군, TPN용액 단독 경구. 만 통계적으로 유의한 차이가 있었으며(p＜0.05), 수. 투여군의 순서였다(Fig. 3).. 치상으로는 대조군이나 굴루타민 첨가 경구 투여군 보다 약간 IgA량이 높게 나타났으나 통계적인 유의. 고. 안. 성은 없었다(Table 7). 한편 병리조직 소견으로는 4 일째에서 TPN용액 단독 경구 투여군에서는 융모의. 중증환자에서 영양공급을 위하여 흔히 사용하고. 키가 작았으나 굴루타민첨가 경구 투여군과 배추. 있는 경정맥 TPN공급의 경우 장간막임파절로 세균. 첨가 경구 투여군에서 정상적이었으며 배추첨가 경. 의 전위(bacterial translocation)가 생기는 것으로 알려. 구 투여군이 키가 더 큰 것으로 나타났다. 다만 융. 져 있는데 Alverdy등2 )은 TPN용액을 경구 투여한 경. 모세포의 증식은 굴루타민첨가 경구 투여군에서 더. 우에도 전위율은 감소하나 완전히 없어지지 않는. 현저하였다(Fig. 1, 2). 제 7일째 소견으로는 배상세. 것으로 보고하였다. 특히 화상환자에서는 개체면역. 포(Goblet cell)의 증식이 관찰되었는데 특히 배추 첨. 기능이 약화된 상태에서 세균의 전위가 패혈증의.
(7) 김우현 외：실험쥐에서 굴루타민, 배추가 첨가된 TPN용액의 경구적 투여가 세균전위 등 장면역에 미치는효과. 937. Fig. 1. Rat jejunum comparing the effects of glutamine and cabbage on mucosal architecture on the 4th day postburn. (A) Burn TPN, Group B case shows damaged villi and rather short height. (B) Burn TPN Glutamine, Group C case shows normal height of villi. (C) Burn TPN Cabbage, Group D case shows noramal height of villi(H&E 100). 원인이 될 수 있다 하며, 화상 환자는 칼로리요구량. 도 체중감소는 있었으나 담즙내의 단백질량, sIgA량. 이 높아서 경정맥 TPN을 하는 경우도 적지 않아 세. 등 장면역에 관여되는 부분은 유지된다는 보고도. 균전위에 대한 예방의 필요성이 요구되는데 실제로. 있어 저단백 저칼로리식을 하여도 생체의 면역기능. 중증화상 초기에서는 식욕 감퇴, 장마비 증세로 말. 을 유지하고자 하는 기전은 어느 정도 보존되지 않. 미암아 경구 섭취가 용이치 않는 문제점이 있다.. 는가 한다. 근래에 단순한 경구섭취에만 의존하기보. Mochizuki등 18 )은 화상을 일으킨 Guinia pig에 수시간. 다는 특정 diet factor에 의한 gut immunity 상승여부. 안에 early enteral feeding을 시킨 결과 villi구조를 유. 에 관심이 많은데 식이 섬유(fiber)와 굴루타민(glu-. 지시키고 cortisol분비가 증가하는 등 early enteral fe-. tamine)등이 세균의 전위를 감소시킨다는 보고가 있. eding의 유용성을 보았으나 그럼에도 불구하고 Sp-. 었는데,4 , 10 ,15 , 19 ,2 5 ,2 6 ,3 4 ,3 5 ,3 6 ) 본 연구에서는 화상을 입힌. aeth등2 6 )의 연구결과에는 세균의 전위가 60%나 나타. 쥐에서 저 아미노산 TPN용액을 실험 쥐가 섭취가능. 나는 것으로 되어있어 반드시 경구섭취가 이를 완. 한 범위 내에 경구 투여하면서 굴루타민 첨가및 식. 전히 예방하는 것은 아닌 것으로 알려져있다. Deith. 이섬유성분이 다소 함유된 한국배추를 첨가하여 gut. 등6 )에 의하면 저단백식을 한 쥐에서 염증 유발물질. immunity에 미치는 영향을 확인하고자 하여 상기영. 을 투여결과 정상 단백식을 한 쥐에 비하여 세균의. 양소를 각각 경구투여후 4일, 7일째에 장간막 임파. 전위가 심하여지고 사망률도 높다고 하였으나 Lim. 절로의 세균의 전위, 대장의 균주수, 소장점막의 단. 등에 16 ) 의하면 저단백 저칼로리식을 쥐에 투여하여. 백질 양, 소장내 총 IgA량의 변화를 관찰하였다..
(8) 938 대한외과학회지：제 55 권 제 6 호(부록) 1998. Fig. 2. 4th postburn day continued. (A) Burn TPN, Group B case shows congestion and inflammatory cells on the tip of vilus. (B) Burn TPN Glutamine, Group C case shows rather increased width and increase of villous cells. (C) Burn TPN Cabbage, Group D case shows rather increased width(H&E 400).. 굴루타민은 인체에서 혈중에 풍부하고 유리 아미. 조사후 굴루타민만을 투여한 결과 장간막 임파절로. 노산중 가장 많은 아미노산으로 비필수아미노산이. 의 세균의 전위가 굴루타민 비투여군의 89%에 비하. 며 장내 enterocyte의 영양소로 알려져 있는데 주로. 여서 20%로 감소되는 것을 보고 굴루타민의 영향에. 근육에서 생산, 저장되는 물질로 다양한 기능을 갖. 의하여 장간막 임파절의 임파구가 세균을 효과적으. 고 있다.2 4 ) 가장 큰 기능은 조직 사이의 질소 전달. 로 제거하는 것이 아닌가 생각하였다. Okabe등2 0 )에. 매개체로의 역할이며,8 ,2 3 ) 단백질 합성의 조절 물질. 의하면 굴루타민이 아스피린에 의하여 유발된 위궤. 이고 1 1, 13 ) renal aminogenesis3 0 )와 핵산 합성의 주요 물. 양을 억제하는 것으로 보고하였고, Bruke등4 )에 의하. 질이며,8) 신장세포,3 1) 섬유아세포,3 6 ) 혈관내피세포,17 ). 면 TPN용액에 굴루타민을 첨가하여 투여한 결과 세. 임파구3 , 19 ) 등의 영양소이다. 소장은 굴루타민 uptake. 균의 전위가 굴루타민 비투여군에서 58%로 나타났. 의 주요 기관이며 혈중 굴루타민의 20～30%를 사용. 으나 굴루타민 투여군에서 8%로 감소되었으며 담즙. 한다.3 4 ) 굴루타민은 Peyer 's patch의 임파조직을 증강. 에서 채취한 sIgA도 증가하였다한다. Zapata등3 5 )에. 시켜 장내세균에 대한 반응을 향상시키고 대식세포. 의하면 32%의 화상을 입힌 쥐에서 정상 고형식 투. 에 의한 살균작용에 직접 영향을 줄 수 있다고 한. 여군과 고농도 굴루타민 투여군에서 30.8%의 세균. 다. 그러나 굴루타민은 용액상태에서 불안정하며 일. 전위가 있었으며 Soy bean fiber 투여군에서 44.8%,. 반적인 아미노산용액에 함유되어 있지 않다.. Low residual enteral diet군에서는 73.1%로 관찰되어. Souba등 은 실험적으로 복부에 방사선 1000 rad 24). 정상 고형식군과 더불어 굴루타민 투여군에서 세균.
(9) 김우현 외：실험쥐에서 굴루타민, 배추가 첨가된 TPN용액의 경구적 투여가 세균전위 등 장면역에 미치는효과. 939. Fig. 3. Rat jejunum comparing the effects of glutamine and cabbage on mucosal architecture on the 7th postburn day (A) Burn TPN, Group B case shows damaged villi with irregular short height. (B) Burn TPN Glutamine, Group C case shows normal height of villi with rather increased goblet cells. (C) Burn TPN Cabbage, Group D case shows normal height of villi with increased number of goblet cells(H&E 100). 전위가 가장 의미 있게 감소함을 보고하였다.. 여군, 배추투여군 모두에서 장간막 임파절로 전위된. 본 실험에서는 쥐에 40%의 화상을 입힌 후 저 아. 세균 뿐만 아니라 대장 내에서 배양된 가장 흔한. 미노산 TPN용액만을 단독 투여한 군에서는 정상고. 세균은 E.coli로 나타났는데 Alverdy등2 )에 의하여서. 형식의 대조군에 비하여 4일째에 장간막 임파절로. 도 정상 고형식을 투여한 것에 비하여 standard TPN. 의 세균의 전위 및 대장내 균주수 등은 유의하게. 용액을 경정맥또는 혹은 경구투여시 cecal E.coli의. 증가되었으며(세균의 전위 p＜0.05, gram( )enterics. 증식이 이루어지는 것을 보았는데 그 원인은 명확. p＜0.0 1, total aerobics p＜0.05), 점막내 단백질량, 소. 치 않으나 호기성과 혐기성균의 장관내 비율의 변. 장내 총 IgA량 등도 통계적인 유의성은 없으나 감. 화 혹은 anaerobe bacteria의 증가 때문이라고 해석하. 소경향을 보여 TPN용액 투여 및 화상이 장의 면역. 였다. Deitch5 )에 의하면 cecal bacterial population. 기능을 저하시킨 것을 알 수 있었다. 또한 2%굴루. level이 108 이상일 때 세균 전위가 일어난다고도 하. 타민을 첨가한 TPN용액을 투여한 군에서 투여후 4. 여 장내에 과도하게 증식한 세균이 점막 barrier를. 일째 장간막 임파절로의 세균의 전위율이 17%로. 통한 세균 전위의 한 요인으로 생각할 수 있다하는. TPN용액 단독투여군의 전위율 83%와 비교하여 유. 데 본 실험결과 세균전위가 전혀 일어나지 않았던. 의하게 감소함을 알 수 있어(p＜0.05) 굴루타민이 세. 대조군에서 4일, 7일째 모두 다른 실험군과 비교하여. 균의 전위에 미치는 좋은 효과를 확인할 수 있었다.. cecal bacterial population level은 현저히 낮아서(p＜. 본 실험의 경우에 TPN용액 단독투여군, 굴루타민투. 0.05, p＜0.0 1) 앞서 언급한 장내 균주수와 세균전위.
(10) 940 대한외과학회지：제 55 권 제 6 호(부록) 1998 와의 관계를 잘 뒷받침하나 4일째 세균전위가 TPN. 을 관찰할 수 있었다(Fig. 1～3). 한편 Savaze등 에 2 2). 용액 단독투여군보다 현저히 감소한(p＜0.05) 굴루타. 의하면 식이 섬유가 장내세균의 정상적인 ecologic. 민 투여군에서 cecal population level이 TPN용액 단. balance를 유지시키는데 중요한 역할을 한다하였으. 독투여군과 비교하여 다소 감소는 있었지만 통계적. 며 Topping등 에 의해서도 세균에 의한 식이 섬유. 으로 유의하지 않아 이 경우 세균증식과 전위와의. 의 발효 산물이 장상피세포에 trophic 역할을 하는. 관계가 뚜렷이 나타나지 않으므로 굴루타민은 세균. 것으로 여겨진다고 하였다. Spaeth등. 증식 억제효과보다는 아마도 점막 방어기전에 면역. 경정맥 TPN이나 TPN용액 경구투여 여부에 관계없. 증강효과를 주지 않았나 보인다. 한편 Lim등 에 의하면 경구TPN용액 투여군에서 16 ). 2 7). 2 5 ,2 6 ). 에 의하면. 이 식이 섬유를 첨가한 군은 첨가하지 않은 군보다 현저히 세균의 전위가 줄어든 것을 알 수 있었으며. 경정맥 TPN투여군보다 담즙내 secretary IgA 분비. 그 중에서 저자가 한 실험과 유사한 경구TPN용액. 양이 증가하는 것을 보았는데 s-IgA는 장내에서 가. 단독투여군과 식이섬유첨가 투여군과의 비교결과는. 장 중심적인 면역글로불린으로서 장내세균과 응집. 각각 장간막 임파절의 세균 전위율이 60%, 13%로서. 하거나 내독소(enterotoxin)나 세균, 바이러스 등이 점. 식이 섬유 투여군에서 전위율이 낮았으나, 대장내. 막세포에 부착되는 것을 막는다고 보고 있으며 간. 균주수는 식이 섬유 투여여부와 관계없이 비슷하였. 에서 많은 양이 생산되며 생산기전으로는 oral anti-. 다하며 소장 점막의 단백질양도 양군사이에 특별한. gen이 Peyer s patch에 발현되어 경과과정(processing). 차이가 없었다한다. 또한 소장내에서 측정된 장길이. 을 거치면 B cell을 자극하여 antigen specific IgA를. 단위 센티당 sIgA양도 식이 섬유 투여여부와 큰 관. 생산하게되며 B cell이 흉선(thoracic duct)을 통하여. 계가 없었다고 한다. sIgA량은 경구TPN군과 경정맥. 전신으로 가 각 해당되는 장기에서 sIgA의 합성과정. TPN투여군 사이에서도 차이는 없었으며 결과적으로. 을 거치며 일부는 다시 장의 lamina propria로 돌아. 식이 섬유를 첨가 투여하여도 sIgA의 증가는 볼 수. 와 specialized epithelial cell(M cell)의 secretary com-. 없었다 하여 식이 섬유의 세균전위에 대한 방어효. ponent와 결합되어 s-IgA를 생산한다고 한다. 본 실. 과는 bacterial overgrowth를 줄이는 것이 아닌 점막. 험에서는 담즙 내에서의 s-IgA측정 대신에 직접 소. 이상을 예방하는 것이 아닌가 하였다. Vahouny,. 장내로 유리된 IgA를 측정하였는데 처리과정중 소. Hosoda, Goodlad등9 , 12 ,2 5 )에 의하면 식이 섬유가 점액,. 장내로 혈액이 오염되지 않게 주의하며 세척된 장. 상피세포,. gut. flora에. 직접적인. 자극효과(diret. 액에서의 총IgA(serum IgA secretary IgA)을 측정하. stimmulatory effect)를 주는 것으로 보고하였다. 본. 여 단위센티당 수치로 보정하였다. 이와 같이 측정. 실험에서는 굴루타민 투여실험과 더불어 식이 섬유. 결과 굴루타민 투여군에서 4일째 IgA가 TPN용액 단. (fiber 0.6 g/ 100 g)가 다소 함유된 한국배추를 분말. 독 경구 투여군보다 증가 경향이 있었으나 통계적. 화하여 화상을 입힌 쥐에 투여후 정상고형식군 및. 유의성은 없었으며 7일째에는 의미 있게 증가하는. TPN단독 투여군과 비교결과는 4일, 7일째 모두 대. 것을 관찰하였는데(p＜0.05), 이는 굴루타민이 화상. 조군에 비하여서 장간막 임파절로의 세균의 전위가. 을 입힌 쥐에서 IgA를 대조군 수준까지 유지시키며. 증가하였으며(각 50%), 대장내 균주수도 증가하였고. 장의 면역기능에 도움을 준다고 해석할 수 있겠다.. (p＜0.05) 점막내 단백질 양은 비슷하였는데, IgA량은. 장 점막내 단백질양은 굴루타민 경구투여시 비투여. 반대로 증가하였으나 통계적 유의성은 없었다. 배추. 군과 비교하여 큰 차이는 없었다. 한편, Grant등 16 )에. 투여군을 TPN단독 투여군과 비교하여 보면 장간막. 의하면 굴루타민을 첨가한 TPN용액 경구 투여시 장. 임파절의 세균 전위는 예상과 달리 양실험군 사이. 점막높이가 경구TPN용액 단독투여군보다 증가하는. 에 큰 차이가 없었으며(배추투여군 4일, 7일째 각. 것을 관찰하였고 Klimberg등 15 )은 3%굴루타민 투여. 50%, TPN용액 단독투여군 4일째 83%, 7일째 33%),. 군에서 crypt의 세포분열이 증가하고 단위 길이당. 대장내 균주수는 배추투여군에서 감소하였으나 통. 융모세포의 숫자가 증가하는 것으로 보고하여서 굴. 계적 유의성은 없었으며 장점막 단백질량도 차이는. 루타민이 장내의 점막구조에도 좋은 영향을 준다고. 없었다. IgA도 역시 소장내 세척액으로 측정하였는. 하였다. 본 실험에서 조직검사 결과도 동일한 소견. 데 배추투여군에서 4일, 7일째 모두에서 TPN용액.
(11) 김우현 외：실험쥐에서 굴루타민, 배추가 첨가된 TPN용액의 경구적 투여가 세균전위 등 장면역에 미치는효과. 단독투여군에 비하여 2배 이상 증가함을 보여주었 으나. 7일째에만. Alverdy등에. 통계적. 의하면. 의의가. 화상을. 있었다(p＜0.05).. 입히지. 않은. 쥐에. 941. 도아미노산, 낮은 칼로리 섭취의 조건을 감안하여 표준보다 적은 칼로리와 저 아미노산 TPN용액을 투 여하면서 굴루타민, 배추 등을 첨가 투여한 후 장간. standard TPN용액을 경구 투여하여도 정상 diet군과. 막임파절의 세균전위, 대장의 균주수, 장점막 단백. 마찬가지로 담즙내 IgA양의 변화가 없었다고 한다.. 질량, 소장내 총 IgA량을 측정하여 비교 결과 굴루. 본 실험의 경우에 경구적으로 TPN용액을 단독 투여. 타민첨가 경구투여군에서 4일째에서 세균의 전위가. 한 군에서는 대조군과 비교하여 IgA양이 감소하였. TPN용액 단독 경구투여군보다 현저히 감소하고 7일. 는데 이는 TPN과 화상에 의한 복합적 영향에 의한. 째에는 장관내 IgA가 현저히 증가하는 좋은 결과를. 것으로 보이지만 IgA를 담즙에서 측정하지않고 소. 보았으며 배추첨가 경구투여군에서는 세균의 전위. 장내에서 측정한 영향 때문으로 볼 수도 있겠다. 이. 를 감소시키는 결과를 얻지 못하였으나 TPN용액 단. 등 1)에 의하면 배추추출물을 쥐에 투여결과 간암 등. 독 경구 투여군과 비교하여 7일째 소장내 IgA가 현. 의 발생이 감소하였다하여 종양 면역에도 관여한다. 저히 증가하는 것을 보았다. 조직 소견으로도 7일째. 고 보고하여서 배추가 면역에 관계되는 일면을 볼. 배추 첨가 경구 투여군에서 융모세포의 탈락이 약. 수있겠다. 배추투여군에서는 배추내에 식이 섬유가. 간 관찰된 것 이외에는 글루타민, 배추투여군에서. 함유되어 있어서 TPN단독 투여군과 비교하여 장간. 점막의 통일성이 강화되고 키도 현저히 증가된 것. 막 임파절의 세균 전위율 감소가 예상되었으나 실. 을 관찰하여 다른 검사소견과 유사하였다. 결론적으. 험결과 그렇지 않았는데 이는 아마도 Spaeth등2 6 )의 실. 로 굴루타민첨가 경구 투여는 화상의 초기단계에서. 험에서 식이 섬유 1일 3.3 gm을 투여한 것에 비하. 장점막 barrier기능 유지에 유용한 역할을 하는 것. 여 투여된 식이섬유량이 1일 0.5 g으로 소량이기 떄. 같으며 배추도 또한 장의 면역기능강화에 일조를. 문으로 식이 섬유 자체는 큰역할을 하지못한 것으. 하는 것이 아닌가 사료된다. 차후 배추투여량을 늘. 로 생각된다. 배추투여시 IgA가 정상이상으로 증가. 려 함유성분중 식이 섬유 역할을 확인하고 세균전. 한데 비하여 세균전위율이 높은 것은 세균전위에. 위에 긍정적인 영향을 주는지도 볼 필요도 있으며. 있어서 IgA의 역할이 2차적인 것이 아닌가 생각할. 장면역에 도움이 되는 다른 diet factor에 대하여서도. 수도 있고 또는 총 IgA량을 측정하였기 때문에 장. 계속적인 연구가 필요하겠다.. 내세균에 대한 면역기능에 관계된다고 보는 sIgA량 을 정확히 반영못할 수도 있으며 혹시 배추의 동결. REFERENCES. 처리 및 분말처리과정에서 세균의 증식 또는 오염 가능성도 배제할 수 없겠다. 한편, 병리조직학적 소 견으로 Spaeth등2 6 )에 의하면 경구TPN 투여군과 비교 하여 식이 섬유 투여군이 전체적으로 정상소견이었 으며 TPN 투여군의 경우 간혹 공장내 융모세포의 상피하 부종이나 desquamation 현상을 관찰하였는데 본 실험에서도 전체적으로는 유사한 소견을 관찰하 였으나 배추투여군에서 대상세포의 증가 및 다소간 의 세포 분리소견이 관찰되어 단순한 식이 섬유 투 여시와 다른 일부소견을 보이었다(Fig. 2C, 3C).. 결. 론. 화상을 일으킨 쥐에서 식욕감퇴 및 복부장기의 마비증세가 흔히 일어나 경구적 투여가 초기에 쉽 지 않으며 자연적으로 표준 영양량보다 적은 저농. 1) 이윤실 , 장원석 , 어미정, 이선주 , 장자준 : 배추추출물의 디에칠 니트로사민에 의한 백서 간장변이소 수식에 관 한효과 . 대한암학회지 22(3): 355, 1990. 2) Alverdy JC, Aoys E, and Moss GS: Total parenteral nutrition promotes bacterial translocation from gut. Surgery 104(2): 185, 1988 3) Ardawi MSM, Newshoime EA: Glutamine metabolism in lymphocytes of the rat. Biochem J 208: 743, 1982 4) Bruke DJ, Alverdy JC, Aoys E, Moss GS: Glutamine-supplemented total pareteral nutrition improve gut immune function. Arch Surg 124: 1396, 1989 5) Deitch EA, Kazuyoshi M, Rodney B: Effect of oral antibiotics and bacterial overgrowth on the translocation on the GI tract microflora in burned rats. J Trauma 25(5): 385, 1985 6) Deith EA, Ma WJ, Ma LI, Berg RD, Specian RD:.
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수치
관련 문서
