여자 대학생에 있어서 카페인 섭취와 운동이 혈액 면역세포 및 신체조성에 미치는 영향

최혜진 숙명여자대학교 일반대학원 1998 국내석사

The purpose of this study was to offer experimental data about the effects of 5 wks of caffeine supplementation and exercise on the blood immune cell and body composition in college females. Twenty-three college females participated in this study for five weeks. The physical characteristic of the subjects were examined before the experiment, and they were not allowed to smoke, drink, or take any drug. They were randomly assigned to one of three groups, ie., group Ⅰ(n=9): exercise and non-caffeine; group Ⅱ(n=8): exercise and a small quantity of caffeine (260㎎/w); group Ⅲ(n=6): exercise and large quantity of caffeine (1400㎎/w). The subjects exercised regularly track & field training, table tennis, handball, aerobics, and so on 4 or 5 times a week and the amount of exercise was recorded. Energy expenditure of the subjects was measured and the subjects produced 992 kcal per day. Blood sampling was performed in the morning (9-11am) after an overnight fast. CELL COUNTER (S-PLUS JR., COUNTER ELECT. USA) was used for blood analysis. The SPSS was used to analyze the results of the experiment, and Analysis of Covariance(ANCOVA) and Multiple Range Test(Scheffe) were used. There were no group differences in the leukocyte, lymphocyte, monocyte, and granular leukocyte, but percent body fat was significantly changed(p< 0.05). In conclusion, caffeine supplementation and performing exercise were not significantly correlated with changes of blood immune cells. They do, however, seem to partly have a positive effect on converting body composition by changing percent body fat. Therefore, future study will be recommended in this area related to individual variation nutritional conditions, and training status. 본 연구의 목적은 여자 대학생에 있어서 5주간 caffeine 섭취와 운동이 혈액 면역세포와 신체조성에 미치는 영향에 관한 실험적 자료를 제공하는데 있다. 본 실험을 실시하기 전 피검자들의 신체적 특성을 측정하고 5주간 동안 피검자 전원에게 흡연, 음주는 물론 각종 영양제 및 약물 복용을 금지시켰으며, 연구의 대상자는 S여자 대학교 체육교육과 대학생 23명이며, 이들을 완전임의배열법(Completely Randomized Design)에 의해 운동과 식생활의 변화 없이 지속적으로 생활하는 운동군(n=9), 운동과 소량 caffeine군(n=8), 운동과 다량 caffeine군(n=6)으로 분류하여 실험을 실시하였다. 육상, 탁구, 핸드볼, 에어로빅 등의 운동을 주당 4-5회 실시하였고, 피검자들의 신체 활동 기록지에 이들의 운동량을 기록하였다. 피검자들의 에너지 소비량을 측정하였으며, 운동을 통한 에너지 소비량은 하루 평균 992 kcal로 산출되었다. 채혈은 12-15시간 이상의 공복 상태가 되는 오전 9-11시 사이에 실시되었으며, 혈액 분석시 사용된 기자재는 CELL COUNTER (S-PLUS JR., COUNTER ELECT. USA) 등이 사용되었다. 실험 결과의 처리는 SPSS 통계 프로그램을 이용하였고, 구체적인 자료 분석 방법에 있어서 연구 가설의 유의성 차이는 Analysis of Covariance (ANCOVA)와 Multiple Range Test(Scheffe)를 사용하였다. 5주간 caffeine 섭취와 운동을 실시한 결과 백혈구, 림프구, 단핵구, 과립 백혈구에 있어서 집단간에 유의한 차로 나타나지 않았으나, 퍼센트 체지방은 유의한 차(p< 0.05)로 나타났다. 결론적으로, 5주간의 적정량의 카페인 섭취와 운동프로그램 수행 후 안정시 혈액 면역세포의 변화는 관찰되지 않았으며 이를 면역 기능과 관련된 요인으로 간주하기에는 어렵다고 생각된다. 그러나 인체의 퍼센트 체지방을 변화시켜 신체조성을 바람직한 방향으로 전환시키는데 부분적인 효과가 있었으며, 앞으로 개개인의 영양 상태 및 체질 그리고 운동으로 단련된 상태 등을 고려한 다각적인 연구가 수반될 필요가 있다고 사료된다.

유산소성 운동이 흰쥐의 혈액성분 변화와 면역세포 증식에 미치는 영향

서진희 건국대학교 대학원 2001 국내석사

The purpose of this study was to investigate the effects of moderate aerobic training on the change of blood components and immune cell population in rats. To this end, the concentration of the total cholesterol, plasma triglycerides, free fatty acids, glucose, plasma leptin, and insulin were measured in the whole blood. The numbers of red blood cell, white blood cell and subset(neutrophil, lymphoid, basophil, monocyte eosinophil) and peripheral blood lymphocytes were measured. T lymphocytes(CD4^+, CD8^+, CD4^+/CD8^+), B cell and NK cells were enumerated with flowcytometery. To investigate the influence of the moderate training on the male Sprague-Dawley rats were randomly separated into the control group(CG) and the exercise group(EG) of 7 rats in each. The exercise regimen consisted of treadmill running for 60 min per day at the speed of 25m/min, 5 days per week for 9 weeks. Body weight gain, energy intake, perirenal adipose tissue and epididymal adipose tissue of the exercise group were markedly lower than those of CG(p<.01). But energy efficiency was significantly higher in EG than CG(p<.05). The concentration of total cholesterol, plasma triglycerides and white blood cell numbers were remarkably lower in EG than CG (p<.01,p<.05,p<.05). But the population of red blood cell, hemoglobin and neutrophil in the whole blood of EG was much higher than those of CG(p<.01,p<.05,p<.05). The other hand glucose, free fatty acid and hematocrite showed no significant difference between the two groups. The concentration of plasma insulin and leptin were remarkably lower in EG than CG (p<.01,p<.01). The CD4^+ T-cells in thymus of EG was remarkably increased compared to those of CG(p<.01). But the CD 8^+ T cells, CD4^+/CD8^+ T cells ratio in the thymus were not changed significantly in either EG or CG. The CD4^+/CD8^+ T cells ratio in the spleen of EG was significantly higher than CG. It was demonstrated that the moderate exercise training enhances the host protection and immune function. However, the mechanism of the continuous moderate exercise impact on the immune system was not identified in the study.

Immunophenotypic characterization of Ex vivo expansion of hematopoietic stem cells from bone marrow, mobilized peripheral blood and cord blood, and correlation analysis with hematologic recovery

김지명 울산대학교 2004 국내박사

Effect of Egg Extracts on Immune Modulation and Blood Cholestrerol Changes in Mice Model

Kim, Hee Chan 건국대학교 대학원 2014 국내석사

원형백반증환자의 말초혈액내 면역세포의 정량에 관한 연구

서웅석 경희대학교 대학원 1983 국내석사

Edwardsiella tarda 항원 투여에 대한 뱀장어 혈액중 면역세포의 변화

최윤정 부산수산대학교 1993 국내석사

레슬링 선수들의 장기간 체중감량 시 철 투여가 혈액성분, 면역세포 및 운동수행에 미치는 영향

홍용 성균관대학교 2000 국내박사

신선 또는 동결 보존 말초혈액 단핵구 사용에 따라 제조된 자연살해세포의 특성 비교

조은비 전남대학교 대학원 2022 국내석사

자연살해세포는 형질전환된 세포와 바이러스, 세균, 원생동물 병원체에 감염된 세포를 사전 감작 없이 인식하고 제거함으로써 면역 감시에 핵심적인 역할을 하는 선천 면역에 관여하는 림프구 세포이다. 혈액으로부터 신선하게 분리된 말초혈액 단핵구는 암 면역치료를 위한 자연살해세포의 제조에 널리 이용된다. 최적의 자연살해세포를 이용한 암면역치료를 위해서는 고순도와 강한 세포독성능을 지닌 자연살해세포가 필요하다. 하지만 자연살해세포 제조 및 그 순도와 세포독성능 등은 공여자에 따라 그 가변성이 존재하며, 또한 임상에서 자연살해세포를 투여할 때에 단회 투여하는 것이 아니고 대부분 수차례 투여하기 때문에 제조 공정에 있어서 그 어려움이 있다. 본 연구자는 자연살해세포의 제조 공정을 개선하기 위한 일환으로 동결보존된 말초혈액 단핵구를 이용하여 고순도의 자연살해세포 제조법을 확립하기 위해서 본 연구를 수행하였다. 백혈구분반술로 얻어진 혈액 검체로부터 말초혈액 단핵구를 분리한 후 그 일부를 냉동보존하였다. 신선한 말초혈액 단핵구와 냉동보존된 말초혈액 단핵구에서 방사선 조사된 K562 지지세포를 이용하여 IL-2와 IL-15의 존재 하에 자연살해세포를 증폭 배양하였다. 배양 기간 동안 자연살해세포의 기능 및 순도, 증폭 속도, 주요 활성화 마커의 발현을 검사하였다. 신선한 말초혈액 단핵구와 동결보존된 말초혈액 단핵구로부터 증폭 배양된 자연살해세포의 순도, 세포표면 수용체 및 활성화 마커들의 발현과 증폭 속도에는 두군간에 유의한 차이가 없었다. 동결보존된 말초혈액 단핵구를 이용하여 제조된 자연살해세포는 신선한 말초혈액 단핵구로부터 제조된 자연살해세포와 비교해봤을 때 표적 K562 세포에 대한 세포독성능이 증가되었다. 본 연구에서는 동결 보존된 말초혈액 단핵구를 이용하여 자연살해세포를 증폭 배양시키더라도 자연살해세포의 순도와 그 기능이 안정적으로 유지되고, 세포살상능도 우수하여서 임상 치료를 위해 자연살해세포를 적용하는데 있어서 그 제조 공정을 크게 개선시킬 수 있을 것으로 사료된다. Natural killer (NK) cells are a kind of lymphoid cells that exert a key role in innate immunity through the recognition and elimination of transformed cells and viral, bacterial, and protozoan pathogen-infected cells without prior sensitization. Freshly isolated peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) are widely used for the generation of NK cells for cancer immunotherapy. For optimal cancer immunotherapy using NK cells, the NK cells having high purity and potent cytotoxicity are essential. However, there is variability in the production of NK cells and their purity and cytotoxicity depending on the donor. In addition, when administering NK cells in the clinical setting, it is a very difficult in the production process because of administration several times rather than once. This study was conducted to establish a NK cell generation method using cryopreserved PBMCs as part of improving the NK cell manufacturing process. PBMCs were isolated from blood samples obtained by leukapheresis, and some of them were cryopreserved. NK cells were cultured and expanded from fresh PBMCs and cryopreserved PBMCs co-culturing with the irradiated K562 feeder cells in the presence of IL-2 and IL-15. During the culture period, the purity and function of the NK cells, the expansion rate, and the expression of several activation markers were examined. There were no differences between the two groups in the purity, expression of cell surface receptors and activation markers and the expansion rate of NK cells cultured from fresh PBMCs and cryopreserved PBMCs. NK cells generated by using cryopreserved PBMCs had increased cytotoxicity against K562 target cells in comparison to those of fresh PBMCs. In this study, the NK cells cultured and expanded using cryopreserved PBMCs are useful for clinical application because their purity and function are stably maintained and their cell killing ability is excellent compared with the NK cells cultured and expanded using fresh PBMCs. This is thought to greatly improve the manufacturing process of clinical cancer immunotherapy using NK cells.

Effects of Vitamin C Supplementation on PBMC and Transcriptome Profiles in Healthy Young Adults

홍세화 서울대학교 대학원 2021 국내석사

비타민 C (아스코르브산)는 면역 반응을 포함한 여러 생화학 반응에 활성산소 (ROS)를 제거하는 항산화제 또는 수산화효소의 조효소로써 작용하는 필수 미량 영양소이다. 비타민 C 결핍과 불량 상태는 흔히 관찰되며, 특히 2-30대 연령층에서 혈중 비타민 C 농도와 식이 섭취량이 가장 낮다. 비타민 C가 면역세포의 활성화, 증식 및 분화를 증가시킴으로써 면역력을 향상시킨다는 in vitro 실험 또는 동물 실험 연구들이 보고되고 있으나, 비타민 C 보충이 사람의 세포성 면역 체계와 전사체에 미치는 영향에 대한 연구가 부족하며, 인간 대상 중재 연구는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 혈중 비타민 C 농도가 낮고 식이 섭취량이 적은 건강한 젊은 성인을 대상으로 비타민 C 보충이 말초혈액단핵세포 (PBMC) 의 조성 및 유전자 발현 프로파일에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 19-39세의 건강한 성인 46명이 4주간의 무작위배정, 이중맹검, 위약대조 중재연구에 참여하였다. 피험자들은 1000 mg/day 용량의 비타민 C 고함량 음료를 섭취하는 비타민 C 군 또는 위약대조 군에 배정되었다. 베이스라인과 중재 후에 혈청 비타민 C 농도를 HPLC로 측정하였고, 유세포 분석을 통해 PBMC의 면역세포 분포를 분석하였다. 또한 RNA 시퀀싱을 사용하여 PBMC의 mRNA 전사체 프로파일에 대한 비타민 C 보충 효과를 조사하였다. 본 연구 결과, 비타민 C 군에서 중재 후 혈청 비타민 C 농도는 중재 전에 비하여 2배 가량 증가하였다. RNA 시퀀싱 결과, 세포 매개 면역 반응, 특히 T 세포 발달과 분화에 관련된 유전자의 발현량에 군 간 유의한 차이가 있었다. T 세포 신호 전달에 관여하는 NF-κB 활성화 경로가 비타민 C 군에서 하향 조절되었다. 비타민 C 보충은 PBMC에서 T 세포 빈도를 증가시켰으며, 특히 CD8+ T 세포와 naïve T 세포의 비율을 증가시켰다. 또한 비타민 C 군의 CD4+ T 세포와 CD8+ T 세포 아집단에서 CD28+ 세포의 비율과 CD28의 발현량이 더 높았다. 결론적으로, 불충분한 비타민 C 상태에 있는 젊은 성인에게 4주간의 비타민 C 보충은 PBMC에서의 CD8+ T 세포, naïve T 세포, 및 CD28 T 세포의 비율을 증가시키고 NF-κB 신호 전달 과정과 T 세포 매개 면역 반응에 관련된 전사체 네트워크를 하향 조절하였다. 이는 비타민 C가 세포 매개 면역, 특히 T 세포 항상성을 조절할 수 있음을 시사한다. Vitamin C (ascorbic acid) is an essential micronutrient which is a reactive oxygen species (ROS) scavenging antioxidant and a cofactor for hydroxylases involved in several biological processes including immune responses. Vitamin C deficiency and poor vitamin C status are common, with the lowest serum vitamin C levels and dietary intakes observed among individuals aged 19-39 y. In vitro and animal studies have been reported that vitamin C improves immunity by increasing activation, proliferation, and differentiation of immune cells. However, human interventional studies are limited, and only few studies have investigated the effects of vitamin C supplementation on cell-mediated immunity and the transcriptome in humans. Here, we aimed to investigate the effects of vitamin C supplementation in peripheral blood mononuclear cell (PBMC) populations and the gene expression profiles among healthy young adults with insufficient serum vitamin C levels and low vitamin C intakes. A total of 46 healthy young adults aged 19-39 y participated in a 4-week randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Subjects were assigned to either the vitamin C group consuming 1000 mg/day dose of vitamin C-rich drink or the placebo group. The serum vitamin C level was estimated using HPLC, and immune cell frequencies were analyzed using flow cytometry at the baseline and after the intervention. We also examined the effects of vitamin C supplementation on the mRNA transcriptome profile of PBMCs using RNA sequencing. The vitamin C group had significantly increased serum vitamin C concentrations of up to 2-fold over the baseline measures. RNA sequencing results showed that DEGs are enriched in cell-mediated immune response, particularly T cell development and differentiation. The canonical NF-κB activation pathway involved in T cell signaling was significantly downregulated in the vitamin C group. Vitamin C supplementation also increased total T cell frequencies, specifically CD8+ T cell and naïve T cell frequencies in PBMCs. In addition, there were higher percentages of CD28+ T cells and CD28 expressions on CD4+ and CD8+ T cell subsets in the vitamin C group. In conclusion, among young adults with an insufficient vitamin C status, a 4-week supplementation of vitamin C increases CD8+, naïve, and CD28+ T cell frequencies in PBMCs and downregulates transcriptional networks of NF-κB signaling and T cell-mediated immune response. These findings show that vitamin C may regulate cell-mediated immunity, particularly T cell homeostasis.

PBMC를 분리하는 3가지 방식에 대한 성능 및 사용성 비교평가 연구

김지수 연세대학교 대학원 2024 국내석사

현대의 진단검사의학은 첨단 의학 기술의 발달로 발병하지 않은 질병을 조기 예방하기 위한 면역진단검사에서 나아가 분자진단 검사를 통해 생애 동안 발생할 가능성이 있는 유전 질병까지 진단할 수 있게 되었다. 특히 진단면역과 유전학분야는 2019년 12월 발생하여 2023년 현재까지도 전 인류에게 고통을 주고 있는 Covid-19와 최신 의료기술의 발달에 따른 유전자 검사 비용의 획기적인 감소로 인해 관심이 어느 때보다 높은 상황이다. PBMC는 채취 후 수년까지 안정적으로 샘플을 보존할 수 있는 장기 냉동 보존(Cryopreservation)에 적합하기 때문에 이러한 진단면역연구에 선호되는 샘플의 유형으로, 면역학, 감염성 질환, 혈액학적 종양, 백신 개발, 이식 면역학 등 임상 연구에서 널리 사용되고 있는 검체이다. 의료현장에서 널리 쓰이고 PBMC 분리 프로토콜에는 크게 비중액, 고비중 Gel, 필터를 이용한 방식 3가지 다른 방식이 있다. PBMC의 분리 방식은 분리되는 Cell의 양과 질에 다양한 영향을 끼칠수 있으므로 본 연구의 결과를 통해 후속 연구 또는 사용자의 연구환경에 따라 적합한 PBMC 분리 프로토콜을 결정하는데 도움이 되기를 기대한다. Modern diagnostic laboratory medicine has been developed from preventing diseases that have not occurred at an early stage through immunodiagnostic technology to diagnose genetic diseases that may occur throughout their lives with molecular diagnostic tests. In particular, interest in the fields of immunodiagnosis and genetic diagnosis is higher than ever due to Covid-19, which broke out in December 2019 and is still causing suffering to all mankind as of 2023, and the dramatic reduction in genetic testing costs due to the development of the latest medical technology. Since PBMCs is suitable sample for long-term cryopreservation that can stably preserve samples for several years after collection, it is a preferred sample type for immunodiagnosis research, and widely used in clinical studies of immunology, infectious diseases, vaccine development, and transplantation immunology. There are three different PBMC separation protocols that are widely used in medical filed: Manual separation method with specific gravity medium, Separation method using separation gel, and filter-based separation methods. Since the separation method of PBMC can have various effects on the quantity and quality of separated cells, the results of this study can help determine an appropriate PBMC separation protocol according to follow-up research or the user's research environment.