Plasma-induced Graft Polymerization of Acrylic Acid and Plasma Polymerization of Allylamine on Polymeric Surfaces for Biomaterial Applications

Sung-Woon Myung Graduate School, Chungnam National University 2007 국내박사

In this thesis, plasma surface modification and functionalization were conducted with different plasma techniques. In a vacuum system, oxygen plasma treatment was used to introduce large amount of carboxyl groups on the surface of PU (polyurethane) films through plasma-induced graft polymerization and plasma polymerization was applied to synthesize plasma polymer thin film with highly retaining amine groups. And atmospheric pressure plasma was used to modify the PU foam for preparing ion exchanger and media based on the synthesized PU-g-PAAc. For the basic study, polyurethane films were modified with the vacuum oxygen plasma and then plasma-induced graft polymerization was applied to introduce carboxylic groups on the surface of PU. The optimum plasma discharge conditions of 100 W, 250 mtorr, and 30 sec were decided for the maximum concentration (2 nmo1/㎠) of reactive peroxides on the surface of PU film. Successful synthesis of PU-g-PAAc was identified using water contact angle, ATR-FTIR, ESCA, and optical microscopy. The feasibility of introducing biocompatible functional groups, which are commonly used in biomaterials, onto the surface of other materials was demonstrated in this study. Such a technique can have potential in many other applications. Plasma-induced grafting method was also applied to polyurethane foam which has a good mechanical property. The surface of PU foam(10 pore per inch) was modified through atmospheric pressure plasma treatment and subsequent grafting of AAc(acrylic acid). Atmospheric pressure plasma, which is a continuous and economic process, was utilized in this experiment. Through this study, it was found that the optimum plasma treatment conditions were the RF-power of 100 W and the treatment time of 100 sec. The immobilization of Lysozyme was successfully confirmed through the electrophoresis analysis of proteins, which were recovered by the PU-g-PAAc foam from egg white. And it was also found that the PU-g-PAAc showed 2.7 and 3.0 fold higher microbial immobilization than unmodified one, respectively. The PU-g-PAAc foam has a potential for applying to high throughput ion exchange and microbe media. Plasma polymerization of allylamine in both inductively coupled plasma and inner electrode plasma using RF power with continuous wave (CW) and pulsed wave was conducted in order to make organic thin film with amine functional group retained. The characterization of plasma-polymerized-allylamine (PPAa) thin film was performed mainly to provide the fundamental understanding of systematical effect about plasma processing conditions. The characteristics of PPAa highly depend on the type of the reactor and input power. For the view point of the surface introduction of high amine functionality, the following conclusions were summarized. RF continuous wave with less than 30 W power in ICP reactor resulted in PPAa thin film retaining more amine groups due to less fragment of monomer reducing a high degree of ionization. RF continuous wave plasma with inner electrode was effective for introducing the high retention amine group. In this RF continuous wave power, the N/C ratio indicated 25 - 27 % indicated that the amine percent of surface were 4.37 - 7.10 % in the 30 - 80 W power range studied. In RF pulsed wave power, the plasma-polymerized-allylamine thin film showed relatively low N/C ratio of 17.06 - 18.50 % at 300 - 400 W with duty cycle 0.1, but resulted in the relatively high amine percent of 4.86 - 6.41 %. This means that the surface amine percent of PPAa at RF pulsed pow□□ could be retained more efficiently than that of PPAa at RF continuous wave power. If the properties of plasma polymer were discovered further more, we can apply the plasma polymer to a proper application by developing the process system. A dissertation submitted to the committee of Graduate School, Chungnam National University in a partial fulfillment of the requirements for the degree Doctor of Philosophy conferred in February 2007. 본 논문에서는 저온 플라즈마의 표면 처리 및 관능기 도입 기술을 적용하여 고분자 소재를 기반으로 하는 생체소재의 개발을 목적으로 하였다. 진공 산소 플라즈마를 이용하여 폴리우레탄(이하 PU) 필름 표면을 개질하고, 플라즈마 중합을 실시하여 플라즈마 중합 알릴아민 박막을 제조하였다. 그리고 대기압 플라즈마로 PU 폼을 처리하여 이온 교환체와 미생물 담체를 제조하였다. 우선 PU 필름을 진공 산소 플라즈마로 처리하여 플라즈마 유도 그라트팅 중합법을 확립하였다. PU 필름 표면에 진공 산소 플라즈마로 활성화한 후 형성된 퍼옥사이드는 DPPH 법으로 정량하였고, 최대 표면 퍼옥사이드 농도를 측정하여 최적 플라즈마 처리 조건을 결정하였다. 최적 플라즈마 처리 조건은 RF 전압이 100 W이고 압력은 250 mtorr, 처리 시간은 30 초로 결정되었고, 이 때의 최대 퍼옥사이량은 2 nmol/㎠이다. 카로복실기의 성공적인 도입은 물접촉각, ATR-FTIR, ESCA, 광학현미경으로 확인하였다. 확립된 플라즈마 유도 그라프팅법은 다른 여러 생체의용소재 개발 등에 응용 및 적용될 수 있다. 망상형 PU 폼(10 pores per inch)에 앞서의 플라즈마 유도 그라트팅 중합법을 적용하였다. 보다 효율적인 대기압 플라즈마로 망상형 PU 폼의 표면을 활성화하였고, 무게 변화를 측정하여 계산된 최대 AAc의 그라프팅율(이하 GD)을 조사한 결과, 최적 대기압 플라즈마 처리조건은 RF 전압 100 W와, 처리 시간 100 초였다. 달갈 흰자에 함유된 단백질 및 효소들을 합성한 PU-g-PAAc로 회수하고, 전기 영동으로 Lysozyme과 단백질에 대한 PU-g-PAAc의 고정화능을 조사하였다. PU-g-PAAc 의 GD가 증가함에 따라 정전기적 상호작용이 증가하여 Lysozyme과 단백질의 고정화량도 향상됨으로써 이온 교환체에 적용 가능성을 확인하였다. 또한 미생물 고정화능도 향상되어 미생물 담체로 이용 가능함을 알 수 있었다. 플라즈마 중합 알릴아민 박막을 제조하기 위해서 유도결합형 플라즈마와 내부 전극 형태의 플라즈마 장비를 사용하여 RF 연속전압과 펄스 전압 하에서 표면 관능화 기법인 플라즈마 중합을 수행하였다. 효과적으로 표면에 아민기를 도입하기 위한 주요 플라즈마 중합 변수로는 RF 전압을 사용하였고, 다른 조건은 일정하게 두었다. 플라즈마 중합 알릴아민 박막의 특성화를 통하여 플라즈마 공정조건이 박막 특성에 주는 영향을 좀 더 자세히 알 수 있었다. 특히 플라즈마 중합 알릴아민 박막 특성은 반응기 형태에 따라 달라지고, 전압 특성에 크게 의존하는 것을 알 수 있었다. 알릴아민 플라즈마 중합 시 표면 아민기 퍼센트의 효율적인 도입 측면에서 플라즈마 반응기와 RF 전압에 따른 표면 아민 퍼센트에 대해서 다음과 같은 결론을 내렸다. 유도결합형 플라즈마에서는 30 W이하의 낮은 전압에서 아민기의 손실을 줄일 수 있었다. 내부 전극 형태의 플라즈마 반응기에서 중합된 플라즈마 중합 알릴아민 박막의 특성은 비슷한 RF 연속전압의 유도결합형 플라즈마에서 보다 25 - 27%의 높은 표면 N/C비를 보여주어 알릴아민 분쇄를 줄일 수 있었으며, 이 때의 표면 아민기 퍼센트는 4.37 - 7.10 %로 계산되었다. 그러나 RF 펄스전압을 인가하였을 때의 플라즈마 중합 알릴아민 박막은 17.05-18.5 %의 낮은 표면 N/C 비에도 4.86 - 6.41 %의 높은 아민기 퍼센트를 나타내어 보다 효과적으로 낮은 RF 펄스전압에서 아민기를 도입할 수 있었다. 플라즈마 중합 고분자의 특성을 잘 이해하면 적절한 플라즈마 시스템을 개발하여 플라즈마 고분자의 응용성을 향상시킬 수가 있다. 그러나 앞으로 PPAa와 같은 친수성 플라즈마 고분자는 수용액이나 용매 속에서 안정성이 떨어지므로 이를 개선하기 위한 연구가 필요하다.

Zath3, a neural basic helix-loop-helix gene, regulates early neurogenesis in the zebrafish

박수현 Graduate School Chungnam National University 2004 국내박사

I have isolated a basic helix-loop-helix (bHLH) gene homologous to the Drosophila proneural gene of atonal, termed zath3, from zebrafish. zath3 is expressed in neurons of the central nervous system and in subsets of cranial ganglia. Zebrafish mindbomb (mib) mutants have a higher density of zath3 expressing cells and narrowminded (nrd) mutants lack zath3 expression in a domain corresponding to primary sensory neurons showing that the expression of zath3 is regulated by both mib and nrd. Injection of synthetic zath3 RNA into zebrafish embryos expands the neural plate size, promotes ectopic expression of neuronal markers and partially rescues the deficit of sensory neurons seen in nrd mutants. Interfering with zath3 function using antisense morpholino oligonucleotides (MO) has no significant effect on early neurogenesis. However, a double knock down of zath3 and neurogeninl (ngnl), another of onof homologue, with morpholinos (MOs) leads to more severe defects in neurogenesis than are seen with ngnl MO alone: a subtle reduction of motor and inter-neurons, and an almost complete loss all cranial ganglia. This study suggests that zath3 and ngnl have partially overlapping roles in early neurogenesis.

Effects of ginsenoside Rg₃(S), Rg₃(R) or Rk₁/Rg_(5) on memory and neurotransmitter levels in mouse brain of ethanol, scopolamine, or Aβ(25-35)-induced-amnesia model : 인삼사포닌 Rg₃(S), Rg₃(R) or Rk₁/Rg_(5)의 에탄올, 스코폴라민, 또는 Aβ(25-35)에 의해 유발된 치매

여수정 Graduate School Chungnam National University 2006 국내석사

에탄올, 스코폴라민 또는 Aβ(25-35)에 의해 유발된 치매모델에서 인삼사포닌 Rg_(3)(S), Rg_(3)(R), 또는 Rg_(5)/Rk_(1)의 반복투여로 생쥐의 기억력이 회복될 수 있는지 수동회피 시험을 수행하였다. 에탄올 3.3 g/kg (경구투여) 또는 스코폴라민 3 mg/kg (복강투여)을 학습시험 1 시간 이전에 투여하거나 Aβ(25-35) 3 nmol (뇌투여, i.c.v)을 48 시간 이전에 투여하였을 경우 생쥐의 기억력은 유의적으로 감퇴되었다. 또한, 인삼사포닌 Rg_(3)(S), Rg_(3)(R), 또는 Rg_(5)/Rk_(1)의 반복투여로 에탄올, Aβ(25-35)에 의해 감퇴된 생쥐의 기억력은 상당히 회복되었으며, 인삼사포닌 Rg_(3)(S) 또는 Rg_(5)/Rk_(1)의 반복투여로 스코폴라민에 의해 감퇴된 생쥐의 기억력이 회복되었다. 특히, 인삼사포닌 Rg_(5)/Rk_(1)의 기억력 강화효과가 가장 효과적이었다. 또한 항산화 및 신경독성 시험에서도 인삼사포닌 Rg_(5)/Rk_(1) 만이 오직 NMDA에 의해 유발된 신경독성을 현저히 억제시켰다 (IC50; 25.7 ㎍/mL). 전피질, 해마, 선조체중의 신경전달물질의 농도를 HPLC-ECD로 측정하였다. 인삼사포닌 Rg_(3)(S)는 에탄올 모델에서 해마 부위의 아세칠콜린의 농도를 증가시켰고, 스코폴라민 모델에서 선조체 부위의 도파민을 유의적으로 감소시켰으며, 전피질 부위의 글루탐산을 감소 시켰다. 인삼사포닌 Rg_(3)(R) 는 스코폴라민 모델에서 전피질 부위의 아세칠콜린의 농도를 증가시켰고, 에탄올 모델에서 노르아드레날린과 세로토닌 농도를 증가시켰다. 인삼사포닌 Rg_(5)/Rk_(1)는 스코폴라민 모델에서 전피질 부위의 아세칠콜린과 노르아드레날린의 농도를 증가시켰으며, 해마와 전피질 부위의 도파민 농도를 증가시켰고, 선조체 부위의 도파민 농도는 감소시켰다. 또한 에탄올과 스코폴라민 모델에서 인삼사포닌 Rg_(5)/Rk_(1)는 세로토닌 농도를 증가시켰다. 수동회피 실험에서의 기억력 강화 효과는 인삼사포닌들의 신경독성 억제 효과와 뇌 영역의 아세칠콜린, 도파민, 노르아드레날린, 글루탐산, 세로토닌과 같은 신경전달물질의 농도를 변화시켰기 때문으로 보인다. Effects of repeated administration of ginsenoside Rg_(3)(S), Rg_(3)(R), or Rg_(5)/Rk_(1) on memory were examined in ethanol, scopolamine, or Aβ(25-35)-induced amnesia mouse model by passive avoidance task. The mice administered ethanol (p.o. 3.3 g/kg) or scopolamine hydrobromide (3 mg/kg at 1 h or Aβ (25-35) (i.c.v. 3 nmol) at 48 h before learning test showed a significant impairment of memory. Ginsenoside Rg_(3)(R), Rg_(3)(S) or Rg_(5)/Rk_(1) significantly ameliorated the memory impairment induced by ethanol or Aβ(25-35). Ginsenosides Rg_(3)(S) and Rg_(5)/Rk_(1) also recovered the memory impairment induced by scopolamine. Ginsoniside Rg_(5)/Rk_(1) was the most effective in memory function in three models. Moreover, ginsenoside Rg_(5)/Rk_(1) only inhibited NMDA-induced neurotoxicity markedly with an IC50 value of 25.7㎍/mL. When the level of neurotransmitters in three brain regions, frontal cortex, hippocampus, and striatum, was also determined by HPLC-ECD method, ginsenoside Rg_(3)(S) significantly increased actyicholine (Ach) level in ethanol model, decreased dopamine (DA) level in scopolamine model, and decreased glutamic acid (GA) level in Aβ(25-35) model. Ginsenoside Rg_(3)(R) significantly increased Ach level in scopolamine model and noradrenaline (NA) and serotonin levels in ethanol model. Ginsenoside Rg_(5)/Rk_(1) significantly increased Ach and NA levels in scopolamine model, decreased DA level in scopolamine model, and significantly increased serotonin in ethanol and scopolamine models. It seems that the memory-enhancing effects of ginsenosides Rg_(3)(S), Rg_(3)(R), and Rg_(5)/Rk_(1) are connected with their effects on the levels of Ach, DA, NA, GA or/and serotonin, the neurotransmitters associated with memory.

INVESTIGATION OF NEW ARYLSULFONYLIMIDAZOLIDINONES AS ANTICANCER AGENTS

Dong, The Hung Graduate School, Chungnam National University 2003 국내박사

For the development of anticancer agents, we have synthesized 4-phenyl-1-arylsulfonylimidazolidinones. Among them, 4-phenyl-1-N-(p-aminobenzoyl)indoline-5-sulfonyl]imidazolidinone-PA(2) was proved to have good pharmacological profile. Without any significant change of body weight, PA shows 84.3%. 55.6%. 67.0%, and 87% suppression of tumor growth for murine tumor 3LL, colon26, and human xenograft NCI-H23, and SW620, respectively (at dose of 65mg/kg/2day x 5 perorally)^(20,21). Although this compound has excellent activity in mice, the results of pre-clinical toxicological study with dog hamper the further development. To find out better derivatives, some new arylsulfonylimidazolidinones described below have been designed, synthesized and tested again various human cancer cell lines. The content of this work consist of three main parts. Part Ⅰ. Synthesis and Cytotoxicities of 1-(N-acylated-indoline-5-sulfonyl)-5- methyl-4-phenyl-4,5-dihydroimidazolidinones In this part, 14 compounds were designed and synthesized. However, the results of biological activity of these compounds show reduced activity compared to PA. It is considered that the modified structure of PA as target 3,4 and 5 might prevent compound-receptor interaction, leading to the decrement of their activity. PART Ⅱ. Synthesis and Cytotoxicities of 1-(4-acylamino-3-alkylbenzenesulfonyl)-4-phenylimidazolidinones In this part, 10 compounds were designed and synthesized. The results of biological activity show that the activity of modified compounds was compatible with that of PA. One compounds, compound 6b, possessing good solubility in chloroform and 10^(-2) level of IC_(50) values against three cell lines was applied for the pharmacokinetic test in rat. PART Ⅲ. Synthesis and Cytotoxicities of 1-(4-acylamino-3-methylbenzenesulfonyl)-4-furyl(thienyl)imidazolones In this section, 13 compounds were also designed and synthesized, and compared to PA compounds containing heteroaromatic motif at 4-position of imidazole ring with compatible pharmacological profile were newly investigated. Therefore these compounds were proposed as promising candidates for further development of anticancer agents.

Anti-complement and anti-ICAM-1 activity of compounds from leaf of Litsea japonica : 까마귀쪽나무 잎의 성분 및 그의 항세포접착분자와 항보체 활성 연구

이선영 Graduate School Chungnam National University 2003 국내박사

까마귀쪽나무 (Litsea japnica)는 녹나무과(Lauracea)에 속하는 상록교목으로, 일본 및 우리나라의 제주도, 울릉도, 남부지방, 남해 다도해 섬지방에서 자생한다. 수피는 짙은 갈색이고 소지는 굵으며 털이 있다. 잎은 호생하고 긴 타원형이며 양끝이 좁고 두꺼운 혁질로 표면은 짙은 녹색이고 뒷면에 갈색의 털이 빽빽이 나며 가장자리가 밋밋하고 약간 뒤로 말린다. 까마귀쪽나무의 잎을 추출하여 hexane 추출물에서 lactone 성분을 EtOAc 추출물에서 flavonoid과 지방성분을 각각 분리하였다. 먼저 lactone 성분으로는 신물질로서 gamaguichoglactone A (4; 5- methly - 3 - (1 , 11 - tetradecadienyl) - 2 (5H) - furanone) 와 gamaguichoglacone B (5; dihyo - 4 - hydroxy -5- methyl 3-(1-dodecan-11-ynyl)- 2(3H) -furanone)를 분리하여 그들의 화학구조를 확립하였고, 그외에도 hamabiwalactone A (1), hamabiwalactone B (2), akolactone B (3), litsenolide B_(l,2) (4)를 분리, 동정하였다. EtoAc 층에서 flavonoide 성분으로는 (-)epicatechin (7), afzelin (8), quercitrin (9), tiliroside (10)를 분리하였고, 이중 afzelin과 quercitrin을 효소가수분해를 시켜 rhammose가 제거된 kaempferol (8a)과 quercetin (9a)를 분리하였다. 염증매개 인자로 보체계와 세포접착분자를 억제하는 물질을 규명하였다. Lactone과 flavonoid의 항보체 활성은 akolactone B가 가장 강한 활성을 나타냈다. Tiliroside는 positive control로 사용하였으며, Hamabiwalactone B, afzelin, quercitrin, hamabiwalacone A, kaempferol, gamaguichoglactone A는 약하게 활성을 나타냈다. 그러나, gamaguichoglactone B, litesenolide B_(1,2)는 활성이 나타나지 않았다. 따라서 lactone 성분의 경우 곁가지 말단부분에 이중결합 많을수륵 활성이 강한 것으로 판단된다. flavonoid 성분의 경우 B-ring의 hyoxyl group이 적을수륵 활성이 강하며, rhamnose가 결합한 경우 다 강한 활성을 나타내는 것을 알 수 있다. Lactone 성분 5종의 항세포접착분자 활성은 hamabiwalactone A가 가장 효과가 강했으며, gamaguichoglactone B가 positive control에 비해 어느 정도 활성을 나타냈다. Hambiwalactone B는 세포독성만 나타냈다. Lactone 성분의 활성을 비교해 보면, lactone 의 OH group의 부재, 곁가지 말단 부분의 삼중결합 존재가 항세포부착분자 활성에 중요한 역할을 하는 것으로 판단되었다. Litsea japonica (Thunb.) Juss., named "Gamaguichognamu" in Korea, belongs to the Lauraceae. It is an evergreen tree and grows along the southern part of Korea and Japan. Two new lactones, gamguichoglactone A (4) and gamaguichoglactone B (5), were isolated from L. japonica, together with known hamabiwalactone A (1), hamabiwalactone B (2). akolactone B (3), litsenolide B_(1,2) (6), (-)-epicatechin (7), afzelin (8), quercitrin (9), and tiliroside (10). The structures of new compounds were determined as 5-methly-3-(1,11-tetradecadienyl)-2(5H)-furanone (4) , gamaguichoglactone B dihydro-4-hydroxy-5-methyl-3-(1-dodecan-11-ynyl)-2(3H)-furanone (5) by chemical and spectroscopic means. Afzelin and quercitirn were hydrolyzed with nariginase to give their aglycones, such as kaempferol (8a) and quercetin (9a). Complement system and ICAM-1 play one of important role in inflammations and allergic reactions. Inflammatory response occur to a complex series of events, such as bacteria, fungi, viruses, and allergen. The compounds from L. joponica were teated for their anti-complement and anti-ICAM-1 activity. Among these, akolactone B was the most potent anti-complement activity with 50% inhibitory concentrations (IC_(50)) value of 58.0 μM. Hamabiwalactone B, afzelin, quercetrin, hamabiwalactone A, kaempferol, and gamaguichoglactone A showed a week inhibitory effect of complement activity, while gamaguichoglactone B, Litsenolide B_(1,2), querectin and (-)-epicatechin were inactive. Therefore, the terminal ethylene group of the side chain of lactone, might play an important role in anti-complement activity, in case of flavonoid, the number of hydroxyl groups on B-ring and rahmnose moiety of 5, 7-dihydroxyflavone might an essential role in this assay system. On the other hand, hamabiwalactone A showed the most potent inhibition of anti-CAM-1 expression with specific inhibition (expression) 58.6 % at 10 μM. Gamaguichoglactone B also showed a significant inhibitory effect Hamabiwalactone B showed only significant cytotoxicity. Therefore, the terminal acetylenic group of the side chain of lactone, and hydronyl group of lactone moiety might play an important role in anti-ICAM-1 activity.

Distributions of NPY-immunoreactivity in Pancreas and Roles of NPY on Exocrine Pancreas of the Rat : 흰쥐의 췌장에서 Neuropeptide Y의 분포와 췌장 외분비에 미치는 역할

이미영 Graduate School Chungnam National University 2003 국내박사

Neuropeptide Y (NPY) 는 36개의 아미노산으로 이루어져 있으며 Pancreatic polypeptide (PP), peptide YY (PYY)와 상동서열을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. NPY는 1983년에 돼지의 뇌에서 처음으로 분리되었다. 본 연구에서는 췌장에 분포하고 있는 NPY 면역반응세포의 분포양상과 분포영역을 확인하고, 췌장소엽에서 NPY가 어떠한 기전으로 췌장외분비에 영향을 미치는지를 알아보고자 하였다. 췌장의 소화효소 분비를 자극하기 위하여, 각각 분리한 4개의 소엽을 4ml의 HEPES buffer (contain CaCl_(2))가 들어있는 시험관에 분주한 후, 100 % 산소를 공급하면서 췌장소화효소 분비 자극제를 시험관에 분주한 후 매 30분마다 2 ml의 HEPES buffer를 채취하여 아밀라제 분석에 이용하였다. 췌장의 소화효소의 분비를 자극하기 위하여 cholinergic agonist인 acetylcholine, 췌장 외분비를 자극하는 가장 강력한 호르몬인 cholecystokinin (CCK) 그리고 전압의존성 sodium channel activator인 veratridine을 HEPES buffer가 들어있는 시험관에 주입하였다. 전체 세포내 아밀라제 함량은 3시간동안 분비된 아밀라제 양과 실험 종결 후 세포내 남아있는 아밀라제 함량을 합산하여 측정하였다. 췌장외분비에 분포하는 NPY 면역반응세포의 분포 및 췌장소엽에서 외분비에 어떻게 영향을 미치는지를 알아보고자 실험한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. NPY -면역반응세포는 췌장 섬의 가장자리에 비교적 많은수의 세포가 분포되어 있는 것이 관찰되었다. 2. NPY -면역반세포가 외분비부의 선포조직과, 외분비세포사이의 분비관과 혈관벽에서 관찰되었다. 특히 분비관에서 많은 수의 NPY 면역반응세포가 관찰되었다. 3. 외분비세포사이에서 관찰되는 NPY -면역반응세포를 hematoxylin으로 counter staining한 결과 세포의 핵이 관찰되었다. 4. Acetylcholine, CCK 와 veratridine를 췌장소엽이 든 시험관에 분주하였을 때 위의 세가지 약물 모두에서 농도가 증가함에 따라 췌장외분비가 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 5. 췌장 외분비를 자극하기 위하여, 췌장신경 자극제인 veratridine의 submaximal (30 μM) 농도로 자극 후 NPY을 주입하였을 때 0.1 μM과 1 μM의 NPY에서 췌장외분비가 유의하게 감소하였고 (p<0.05), 이보다 저농도에서는 유의한 차이를 관찰할 수 없었다. 6. Submaximal 농도의 acetylcholine (100 nM) 또는 submaximal 농도의 CCK (100 pM)로 자극후 NPY를 주입하였을 때에는 NPY의 모든 농도 (1, 10, 100 nM and 1 μM)에서 췌장외분비에 유의한 변화를 주지 못하는 것을 관찰하였다. 7. 췌장외분비를 자극하기 위하여 신경자극제인 veratridine의 submaximal 농도 (30 μM)로 자극시킨 후 신경차단제인 tetrodotoxin (TTX) (1 μM)를 주입하였을 때에는 체장외분비가 완전하게 억제되었으나, 콜린성신경차단제인 atropine (10 μM)에 의해서는 유의하지만 부분적인 억제효과가 관찰되었다. (p < 0.05) 8. 췌장외분비를 자극하기 위하여 콜린성신경에 작용하는 acetylcholine의 submaximal 농도 (100 nM)로 자극시킨 후 TTX (1 μM)를 주입하였을 때에는 체장외분비에 어떠한 변화도 주지 못하였으나, atropine (10 μM)에 의해서는 완전하게 (p < 0.05) 억제되었다. 9. 췌장 외분비를 자극하는 가장 강력한 호르몬인 CCK를 submaximal 농도 (100 pM)로 주입한 후 TTX (1 μM)를 주입하였을때 어떠한 변화도 주지 못하였다. 역시 atropine (10 μM)을 주입하였을 때에도 췌장외분비에 유의한 변화를 주지 못하였다. 이상과 같은 결과로 보아 NPY는 췌장의 외분비부, 내분비부 및 혈관에 모두 분포되어 있으며, veratridine으로 자극후 TTX와 atropine을 주입하였을때 두 신경차단제 모두에서 유의한 변화가 있었으나, 호르몬인 CCK를 주었을때 아무런 변화도 주지 못한는 것으로 보아 vertridine은 췌장신경에 작용하는 것으로 생각되어진다. 또한 veratridine으로 자극후 NPY을 주입하였을 때 췌장외분비가 억제되었던 것으로 보아 이는 NPY가 췌장내재 신경의 신경전달을 억제함으로써 간접적으로 췌장외분비를 억제하는 것으로 생각되어진다. Neuropeptide Y (NPY) is an 36-amino acid peptide with strong sequence homology to pancreatic polypeptide and peptide Y. NPY was originally isolated from porcine brain, is widely distributed in the both peripheral and central nervous systems. In this study, we aimed to clarify the distribution of NPY in rat pancreas and action mechanism of NPY on pancreatic exocrine secretion in isolated rat pancreatic lobules. The main purpose of these studies was to test the hypothesis that exogenous NPY inhibits pancreatic amylase secretion and to assess several potential mechanism. In this study, isolated rat pancreatic lobules was used as a useful model in which to test synaptic transmission between pancreatic nerves and acini. Four lobules were incubated in 4 ml of HEPES buffer, containing with 2.5 mM CaCl_(2). To stimulate the enzyme secretion, four pancreatic lobules were incubated varying concentration of secretagogues, and then mean percentage of total cellular amylase released for 90- min of incubation time was used for statistical analysis. Acetylcholine (a cholinergic agonist), CCK and veratridine (an activator of voltage - dependent sodium channels) were added to buffer to stimulate the pancreatic amylase secretion. The results were obtained as follows. 1. NPY - immunoreactive cells were observed in the peripheral region of pancreatic islet. 2. NPY - immunoreactivity was localized to nerve fibers innervating pancreatic acini, duct and blood vessel. 3. We identified NPY - immunoreactivity cell bodies within the intrapancreatic ganglia as hematoxylin counter - staining. 4. Acetylcholine -, veratridine-, or CCK-stimulated pancreatic amylase secretion was dose-dependently increased. 5. NPY inhibited submaximal concentration of veratridine (30 uM) - stimulated pancreatic amylase secretion, however NPY failed to change submaximal concentration of acetylcholine (100 nM) -, or CCK (100 pM) -stimulated pancreatic amylase secretion. 6. Pancreatic amylase secretion stimulated by submaximal concentrations of veratridine (30 uM), was significantly inhibited by tetrodotoxin, a sodium channel blocker, or atropine (10 uN), a cholinergic antagonist. 7. Pancreatic amylase secretion stimulated by submaximal concentrations of acetylcholine (100 nM), was not inhibited by tetrodotoxin, a sodium channel blocker, but completely inhibited by atropine, a cholinergic antagonist. 8. Pancreatic amylase secretion stimulated by submaximal concentrations of CCK (100 pM), a main hormone to stimulate pancreatic enzyme secretion, was not inhibited by tetrodotoxin and atropine. It is concluded from the above result that NPY - immunoreactive cells were detected in endocrine (peripheral region of pancreatic islet), exocrine portion (centroacinar cells, among the acinus and duct) and blood vessel. Also NPY could inhibit veratridine - stimulated pancreatic amylase release of rat pancreatic lobules through inhibiting of intrapancreatic neural transmission, indirectly.

Variation of Elytra Color Patterns, Rearing and Management of the Multicolored Asian Ladybird, Harmonia axyridis(Coleoptera; coccinellidae) : 무당벌레(Harmonia axyridis)의 초시 칼라패턴 변이와 효과적인 사육시스템 연구

서미자 Graduate School Chungnam National University 2004 국내박사

무당벌레(Harmonia axyridis)는 자연 생태계 내에서 많은 종류의 진딧물을 포식하는 천적으로 널리 알려져 있으며, 이러한 무당벌레를 농업에서 진딧물을 방제하기 위한 생물적 방제인자로서 이용하고자 하는 노력이 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 무당벌레의 생물적 특성을 이해하고 이들을 효과적으로 이용하기 위한 방법을 찾기 위하여 월동처에서 채집한 무당벌레의 색깔패턴 변이를 조사하고, 교잡실험을 통해 그들의 유전적 특성을 확인하였다. 또한 무당벌레의 실내대량사육시스템과 효과적인 관리방법을 개발하고자 하였다. 결과는 다음과 같다. 1. 2000년부터 2002년까지 6곳의 월동처에서 많은 수의 월동개체군을 채집할 수 있었다. 2. 초시에 있는 점의 수와 그들의 발생빈도에 따라, succinea 칼라패턴은 2개의 그룹으로 나누어, succinea 1과 succinea 2로 규정하였으며, 그 결과 무당벌레의 칼라패턴은 succinea 1, succinea 2, conspicua, spectabilis, axyridis 타입으로 총 다섯 종류의 칼라패턴으로 구분하였다. 3. 일반적으로, succinea 1 타입의 칼라패턴이 모든 채집지역에서 우점하였으며, 그들의 발생비율이 50% 이상으로 나타났다. 또한 succinea 1과 succinea 2의 타입과 같은 비멜라닌 형태가 약 90%이상으로 나타났다. 특히 axyridis 타입은 채집지역에 따라 다르게 나타났는데, 발생빈도가 1%미만으로 거의 채집되지 않았으며, 멜라닌 형태인 conspicua와 spectabilis 타입은 각각 5%와 3% 정도로 발생한 것을 확인할 수 있었다. 4. 실내사육에서는 칼라패턴에 따른 암수의 비율에서 차이가 매우 크게 나타났는데, 누대사육을 계속하는 경우 일부 패턴에서는 수컷이 전혀 출현하지 않는 경우가 많았다. 또한 칼라패턴별 출현빈도에서는 conspicua와 spectabilis와 같은 멜라닌 형태가 주로 나타나 야외채집에서의 결과와는 다른 현상을 나타내었다. 또한 실내에서의 교미선호성 실험 결과, 비 멜라닌과 멜라닌 형태의 암수 모두 멜라닌 형태와 주로 교미하려는 경향을 보였다. 5. 무당벌레의 칼라패턴에 따른 충체 크기는 약간의 차이를 보였는데, 암컷의 경우엔 비슷하였고, 수컷의 경우에는 칼라패턴에 따라 많은 차이를 보였다. 칼라패던별 진딧물 포식량은 암수 모두에서 차이를 보이지 않았으며, 일반적으로 무당벌레의 암수 모두 하루 평균 100여 마리의 진딧물을 포식하는 것으로 나타났다. 산란력에 있어서도 칼라패턴별 차이는 없었지만 두 가지의 실험조건에 따른 차이는 보였다. 특히 한차례의 교미 이후 수컷을 제거하고 암컷만을 사육하며 채란한 조건이 암수 모두 함께 사육한 조건보다 산란수나 부화율에 있어 높게 나타났다. 6. 월동개체군에서 우점하는 칼라패턴인 succinea 1 타입의 누대사육에서, 멜라닌 형태의 자손은 나타나지 않았다. 10세대부터 자손의 수가 점차 감소하였으며, 놀랍게도 모세대의 칼라패턴인 succinea 1 타입의 수컷이 한 마리도 나타나지 않아, 그 이후의 계속적인 사육이 불가능하였다. Succinea 2 타입의 누대사육결과, 모든 자손이 비멜라닌 형태였으며, 8세대부터 자손의 수가 갑자기 감소하였다. Conspicua 타입의 경우, 8세대까지 누대사육을 실시하였는데, succinea 1 타입의 누대사육결과와는 대조적으로, 자손의 수가 비교적 안정적이며 암수의 비율이 유사하게 나타났다. Spectabilis 타입의 10세대까지의 누대사육에서는 자손의 수가 누대사육을 계속하기에 충분하였다. 위와 같은 결과에 의해 conspicua와 spectabilis 타입 모두 실내에서의 대량사육을 위해 비교적 안정적 이라고 생각한다. 7. 비멜라닌 형태간의 교잡실험에서는 어떠한 멜라닌 형태의 개체도 나타나지 않았다. Succinea 1과 conspicua와의 교잡시, 자손의 수가 매우 적었으며, 따라서 이러한 짝짓기는 실내 대량사육에 부적절할 것으로 생각된다. Succinea 2와 conspicua와의 교잡은 그들 자손의 칼라패턴이 멜라닌 형태인 conspicua와 sepctabilis 타입만 나타났지만, 많은 수의 자손을 얻을 수 있었다. 따라서 이러한 짝짓기가 대량사육시스템에 가장 효과적일 것으로 생각된다. 또한 같은 타입들 간의 교잡에서, 멜라닌 형태와 비멜라닌 형태 모두가 나타났으며, 모세대와 같은 칼라패턴이 주로 나타나는 경향을 보였다. 또한 암수의 비율도 유사하였다. 교잡실험의 결과, 비멜라닌 형태만의 교잡은 비멜라닌 형태의 자손만 나타났으며 자손의 수 또한 다소 적게 나타났다. 따라서 실내에서 대량사육하기 위해서는 멜라닌 형태인 conspicua와 spectabilis 타입의 개체를 반드시 이용해야 할 것이다. 하지만 월동개체군에서, 그들의 발생비율이 5% 이하로 나타나며, 두 타입(수컷은 conspicua 타입, 암컷은 spectabilis 타입)을 이용한 교잡 실험에서는 모세대와 같은 멜라닌 형태가 자손에서 전혀 나타나지 않는 특이한 결과도 볼 수 있었기 때문에, 사육시, 특히 대량사육시 이러한 점을 고려해야 한다. 8. Axyridis 타입은 멜라닌 형태 안에서 좀 더 복잡한 칼라패턴으로 정의할 수 있는데, 본 실험에서는 12개의 타입으로 다시 분화하였다. 이들의 교잡실험에서는 야외에서 좀처럼 볼 수 없었던 칼라패턴들이 나타났고, 특히 이 실험을 통해 우점하는 칼라패턴을 확인할 수 있었다. 9. 무당벌레 월동개체군을 5개월 보관하며, 나무상자에서는 75.2%, 스티로폼 상자에서는 64.8%의 생존율을 확인하였으며, 이에 따라 스티로폼 상자보다는 나무상자를 이용하여 무당벌레 월동개체군을 장기간 보관하는 것이 효과적일 것으로 생각된다. 10. 20여 마리의 무당벌레 월동개체군 암컷의 약 60% 정도가 진딧물을 공급하였을 때 산란하였다. 그 결과 실내에서 무당벌레 월동개체군 암컷을 이용하여 많은 수의 알을 충분히 확보할 수 있으며, 수컷과 분리시켜 사육하였을 때 좀 더 효과적인 사육방법이 될 것으로 생각된다. 11. 각기 다른 진딧물별 무당벌레 성충의 포식량은 무테두리진딘물, 복숭아혹진딧물, 목화진딧물 순으로 포식량이 나타났다. 진딧물에 따른 산란력과 부화율에는 통계적으로 차이가 없었지만, 반면에 부화율 측면에 있어 복숭아혹진딧물이 무당벌레 성충에 좀 더 효과적인 먹이로 나타났다. 목화진딧물, 복숭아혹진딧물, 무테두리진딧물, 이들 3종 중에, 복숭아혹진딧물이 용화율이나 우화율 측면에서 우수한 먹이로 확인되었다. 12. Imidacloprid는 알과 어린 유충에 높은 사망률을 나타내었다. 어린 유충에 대한 높은 독성은 이러한 약제의 IPM 프로그램에서 엽면살포시 주의를 요한다. Etofenprox, imidacloprid와 thiamethoxam은 번데기에는 안전하지만, abamectin은 본 연구에서 가장 독성이 높은 것으로 나타났다. 살균제 중에서, pyrazophos는 모든 발육단계, 특히 알에 대해 가장 독성이 높게 나타났다. The pioneering role of predaceous insects in the development of biological pest control has rendered the multicolored Asian ladybird beetle, Harmonia axyridis, of great practical and scientific interest. H, axyridis from aggregations during dormancy can be very useful in biological control programs, by providing a supply of reproductively active predators that can be mass-released against aphid populations in various crop fields. The preservation efficiency, the fecundity and hatchability, the predaceous ability, and the toxicity against pesticides with each developmental stages of H. axyridis were investigated. Otherwise, variations of color patterns and their genetic characteristics were investigated through cross breed experiments. At these results, it may be developed the mass rearing system and efficient management of H. axyridis for the biological control of several aphids. The results obtained were as follows; 1. In 6 aggregation sites, a large number of overwintering populations of H. axyridis could collect in 2000 - 2002. 2. As the number of spots on the elytra and occurrence frequency, succinea was divided into 2 groups, succinea 1 and 2 type. Therefore, color patterns of H. axyridis were characterized into 5 groups, succinea 1 type(19 black spots on yellow or red elytra with M-shaped marking on the pronotum), succinea 2 type(0-18 black spot(s) on yellow or red elytra with M-shaped marking on the pronotum), conspicua type(2 red spots on black elytra without M-shaped marking on the pronotum), spectabilis type(4 red spots on black elytra without M-shaped marking on the pronotum), and axyridis type(inexpressible and rare patterns). 3. Generally, individuals of succinea 1 type was dominant in all collecting sites, and their frequency proportion was over 50%. Non-melanic forms such as succinea 1 and succinea 2 type occupied about 90% of collected individuals, Especially, axyridis type was rarely found in collecting sites, its frequency was less than 1%, and conspicua and spectabilis type were collected about 5% and 3%, respectively. 4. In case of laboratory rearing, the proportion of male and female according to the color patterns was different. In addition, melanic type such as conspicua and spectabilis type mainly occurred. Both males and females of non-melanic and melanic forms seemed to mate more frequently with melanic forms. 5. Body size of H. axyridis in color patterns was slightly different, but in females, there was no significant difference among color patterns. However, both lengths of males were significantly different among color patterns. Feeding amount of H, axyridis adults on different color patterns showed no significant difference in the number of aphids consumed in both females and males. Female and males ladybirds fed over 100 aphids for a day. Fecundities of H. axyridis showed no differences among color patterns, but there was difference between two other conditions. Especially, in the condition that only female was placed after once mating, fecundity and hatchability were more higher than that of condition which were female and male together. 6. In several generation experiments of succinea 1 type, the dominant color pattern in overwintering populations, melanic form almost did not occurred. From 10th generation, the number of progeny decreased a little by little, and surprisingly, males of succinea 1 type did not occurred. In several generation of succinea 2 type, all progenies were non-melanic forms and the number of progeny suddenly decreased in 8th generation. In case of conspicua type, it was reared by 8th generation successively. In contrast with the result of succinea 1 type, the number of progeny was stable, and proportion of males and females was similar in conspicua type. When spectabilis type was reared by 10th generation, like a result of conspicua, the number of progeny was sufficient to rear continuously. It is suggested that both conspicua and spectabilis are comparative stable for mass rearing in laboratory. 7. Never did melanic forms occurred in cross experiments between non-melanic forms. When succinea 1 type cross bred with conspicua type, the number of progeny was very small. So this pairing was insufficient to mass rearing in laboratory. When succinea 2 type cross bred with conspicua type, color patterns of their progeny presented with only melanic forms, conspicua and spectabilis type. But the large number of progeny were produced. So it was considered that this pairing was excellent to mass rearing systems. When the same color pattern (in melanic forms, conspicua and spectabilis type) cross bred each other, both non-melanic and melanic form occurred in progenies, and color patterns like a parents' color patterns mainly came out. Their proportion of males and females was similar. In cross breeding experiments, pair of only non-melanic form produced only non-melanic form, and the number of progeny was more or less small, so in order to mass rearing in laboratory, it is necessary to use melanic form, conspicua and spectabilis type. But in overwintering populations, their occurrence frequence was under 5%. Also, in cross breed experiment with both melanic form, conspicua(in a male) and spectabilis(in a female) type, it could be shown a special result that all progenies of melanic form such as parents' color pattern did not occurred and all individuals occurred were males. In particular mass rearing, the sex ratio might be very important. 8. The axyridis type could be defined as a complicated color pattern within melanic pattern and could be subdivided 12 types. In cross breed experiments with axyridis types, color patterns which could not find in fields came out. Especially, we showed that there were dominant color patterns through these experiments. 9. For 5 months preservation of adult H. axyridis, survival rate was 75.2% in a wooden box and 64.8% in a Styrofoam box, so it was considered that a wooden box was more efficient container than Styrofoam for long period preservation. 10. About 60% of 20 overwintering female H. axyridis were laid eggs after feeding aphids. Therefore, in order to obtain ladybird beetle eggs sufficiently in a laboratory using overwintering females, it was considered that only females had to be reared separately with males in cages, as an effective rearing method. 11. Adult of H. axyridis prey consumption of different prey species was in the following decreasing order: L. erysimi > M. persicae > A. gossypii. There was no difference statistically in fecundity and hatchability between two aphid species, but in fecundity, H. axyridis which were fed on A. gossypii, laid much more eggs. On the other hand, in hatchability, M. persicue was more sufficient prey for H. axyridis adults. Among three aphid species(e.g., A. gossypii, M. persicae, and L. erysimi), M. persicae was the excellent prey in immature survival and adult emergence. 12. Imidacloprid caused significant mortality to eggs and younger instar. The high toxicity of imidacloprid for younger stages indicates that the foliar spray application of this chemical must be considered carefully for use in IPM program. Etofenprox, imidacloprid, and thiamethoxam were safe to the pupae, but abamectin was the most toxic pesticides in this study. Among fungicides, pyrazophos was the most toxic to all developmental stages, especially, to eggs.

Functional Molecules in the Normal and Ataxic Mutant Mouse Cerebellum : 정상 및 운동실조 마우스에서 신경활성물질의 발현에 관한 연구

정승혁 Graduate School, Chungnam National University 2002 국내박사

본 연구는 정상 Balb/c 마우스와 한국산 야생마우스로부터 유래된 새로운 운동실조 마우스인 pogo 마우스의 소뇌에서 N-type 칼슘채널, Heat Shock Protein 25(Hsp25), Tyrosine Hydroxylase(TH), Corticotropin-Releasing Factor(CRF)등의 신경활성물질의 발현을 확인하고, 그 발현의 양상의 차이를 비교 확인하였으며, pogo 마우스에서 면역조직화학 염색법과 이중면역 염색법을 실시하여 TH와 CRF의 상관관계를 조사하였다. Chapter Ⅰ 본 실험은 면역조직화학 염색법을 이용해 N-type 칼슘채널 즉, α_(1B) subunit 의 분포를 확인 하고자 시행하였다. 정상 Balb/c 마우스의 소뇌에서 α_(1B) 면역반응성은 Purkinje 세포의 세포체와 돌기에서 관찰되었다. α_(1B) 가 발현되는 세포와 그렇지 않는 세포에 의해 parasagittal band 를 형성하게 되었다. parasagittal band 는 소뇌의 앞쪽에서 뒤쪽을 향하면서 더욱 두꺼워졌다. Chapter Ⅱ 정상 Balb/c 마우스 소뇌에서는 Purkinje 세포의 세포체와 가지돌기에서 Hsp25 의 면역반응이 관찰되었다. 어떤 Purkinje 세포에서는 Hsp25가 발현되지 않아, 발현되는 세포와 그렇지 않은 세포에 의해 parasagittal band를 형성하게 되었다. 이런 Hsp25의 발현은 소뇌의 4가지 영역 중에 central zone(6, 7번 소엽)과 nodular zone(9, 10번 소엽)에 국한되어서 관찰되었다. central zone 에서는 좌우 대칭의 parasagittal band 가 관찰되었다. nodular zone 에서의 Hsp25 면역반응성은, 소뇌의 정중선을 기준으로 3 개의 parasagittal band 가 소뇌의 앞에서 뒤로 주행하였다. 또한 교뇌의 spinal trigeminal tract과 facial nucleus에서 발현 되었다. Chapter Ⅲ 면역조직염색법을 시행하여 CRF 에 면역반응을 보이는 소뇌 오름섬유(climbing fiber) 와 TH 에 면역반응을 보이는 Purkinje 세포사이의 상관관계를 조사하였다. 운동실조를 보이는 pogo 마우스에서 운동실조를 보이지 않는 pogo 마우스에 비해 TH 에 보다 강한 면역성을 보이는 오름섬유가 관찰되었다. 이러한 오름섬유가 기원하는 inferior olivery nucleus(ION)에서 또한 증가한 CRF 면역반응성을 확인하였다. 이중염색법을 사용하여 TH에 면역반응을 보이는 Purkinje세포의 가지돌기 말단에 CRF에 면역성을 보이는 오름섬유가 연접한다는 사실을 확인하였다. 오름섬유에서 증가된 CRF가 L-type 칼슘채널을 통한 칼슘을 활성화 시켜서 비정상적인 TH발현이 된다고 사료된다. 이상의 연구결과는, pogo 마우스의 소뇌에서 관찰되는 운동실조기전(ataxic mechanism)의 새로운 견해를 제시하여, 궁극적으로 인체에서 야기되는 운동실조질환(ataxic disease)에 대한 발병원인을 해석하는 발판을 마련했다고 사료된다.

Relevance of Common Carotid Intima-Media Thickness and Carotid Plaque as Risk Factors for Ischemic Stroke in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus : 제 2형 당뇨 환자의 허혈성 뇌졸증 위험인자로서 경동맥 내중막의 두께와 플라크 점수의 관련성

이은자 Graduate School Chungnam National University 2006 국내박사

연구 배경과 목적: 경동맥 내중막(內中膜)의 두께의 증가는 일반적으로 동맥경화증의 초기 소견이며, 뇌졸증과 심근경색의 발생 위험과도 상관관계가 있음이 알려져 왔다. 이 연구의 목적은 제 2 형 당뇨병을 가진 허혈성 뇌졸증 환자에서 혈관의 위험 인자로서 경동맥 내중막의 두께와 플라크 점수의 상관성을 평가하였다. 대상 및 방법: 제 2 형 당뇨병을 가지고 있는 133명을 대상으로 뇌 자기공명영상과 경동맥 초음파검사를 시행하였다. 이중 환자군은 첫번째 발병한 급성 허혈성 뇌경색을 가진 당뇨병 환자로 44명이었고 대조군은 뇌졸증의 기왕력이 없으면서 두통, 편두통 및 어지럼증을 호소하는 당뇨병을 가진 89 명을 대상으로 하였다. 또한 환자군과 대조군 모두 뇌혈관질환의 고식적인 위험인자를 평가하였다. 경동맥 내중막의 두께는 캘리퍼의 일종인 digimatic을 이용하여 양측 경동맥의 원벽에서 측정하였다. 대조군과 환자군 간의 변수의 차이는 t-test, Wilcoxon's rank-sum test, chi-square test, 그리고 Fisher's exact test를 이용하여 통계적인 유의성을 비교하였다. 경동맥 내중막 두께와 플라크 점수에 관련하여 독립적인 인자를 결정하기 위해 다중회귀분석을 시행하였다. 결과: 성별, 최근의 흡연력, 고혈압 그리고 고밀도 지단백 농도가 환자군과 대조군간에 의미 있는 차이를 나타내었다. 급성 허혈성 뇌경색이 있는 당뇨 환자에서 뇌경색이 없는 당뇨환자에 비해서 경동맥 내중막 두께와 플라크 점수가 의미있는 증가를 보였다. 위험인자를 보정하지 않은 교차비는 경동맥 두께와 플라크 점수가 제 2 형 당뇨 환자에서 허혈성 뇌경색의 위험인자를 나타내었지만, 뇌혈관 질환에 대한 위험인자를 보정한 후에는 경동맥 내중막 두께와 플라크 점수는 급성허혈성 뇌졸증에 대하여 통계적으로 유의한 관련성이 없었다. 결론: 제 2형 당뇨 환자에서 허혈성 뇌경색을 예방하기 위해서는 경동맥 내중막 두께와 경동맥의 플라크를 검사하면서 고혈당, 고혈압, 흡연 그리고 을 고밀도 지단백을 엄격하게 조절하는 것이 중요할 것으로 생각된다.

Morphology, Phylogeny, and Biogeography of the Genus Hypnea (Gigartinales, Rhodophyta) Based on Multigene Data

Paul John Legaspi Geraldino Graduate School, Chungnam National University 2009 국내박사

Taxonomically, the genus Hypnea is in a state of great confusion and its economic importance as a producer of commercially useful kappa carrageenan has been known from the turn of the present century. Hypnea is one of the red algal genera exhibiting extreme polymorphism coupled with a wide geographical distribution which mainly led to the difficulties in its species taxonomy. Thus, the group is in need of revision and a more detailed study. The aims of the present study were 1) To compare molecular markers suitable for most phylogenetic analyses of the genus Hypnea, 2) To evaluate the diversity and phylogenetic relationships of some taxonomically confused species within the genus, 3) To propose a natural classification of the Hypneaceae at the species level and produce a key to the species, and 4) To draw phylogeographical hypotheses on some common species of Hypnea. A total of 29 Hypnea species with 228 specimens were collected from around the world, with 2 Gracilariaceae, 2 Gelidiaceae, 2 Pterocladiaceae, and 1 Cystocloniaceae species serving as outgroups. Nine target genes were selected for molecular marker screening: plastid atpA (1240 nt), cpeA (417 nt), cpeB (501 nt),psaA (1527 nt),psbA (927 nt),rbcL (1443 nt),rbcS (399 nt), mitochondrial cox1 (1245 nt), and rDNA SSU (1467 nt). The nuclear SSU rDNA, plastid rbcL and mitochondrial cox1 genes were used in all phylogenetic analyses of the genus. Phylogenies were inferred by using maximum likelihood, maximum parsimony, Bayesian inferences, and statistical parsimony network analyses. Among plastid genes, psbA appeared to be the slowest-evolving gene and cpeB as the fastest-evolving gene. Among all genes analyzed, the mitochondrial cox1 gene is the fastest-evolving gene and SSU rDNA as the slowest-evolving gene. The rbcL gene appeared to be more robust than the other genes having the highest likelihood score, and was therefore used in most phylogenetic analyses presented in the present study. In the taxonomy of Hypnea, 1 new species from Korea-H asiatica Geraldino, Yang et Boo sp. nov. was described; and 3 new species from the Philippines namely: H. bifurcata Geraldino et Boo sp. nov., H. caespitosa Geraldino et Boo sp. nov., and H. spinulosa Geraldino et Boo sp. novo A key to the species was constructed and phylogenetic relationships among 30 species of Hypnea were inferred, including illustrations of recognized species. Lastly, the phylogeography of H. asiatica and H. flexicaulis suggested that both species have high genetic diversity, and H. flexicaulis appeared to be distributed across vast oceans and not restricted to Japan. In H. asiatica, the cox1 gene with 15 haplotypes from 27 sequences is more geographically structured than rbcL with 7 haplotypes from 28 sequences. In H. flexicaulis, the rbcL gene from 62 sequences produced 18 haplotypes outside Japan and the cox1 gene from 58 sequences produced 26 haplotypes(Fig. 2.9). The mitochondrial cox1 gene proves to be a good molecular marker candidate for future phylogeographic analysis of the red algae. The mitochondrial cox1 gene proves to be a good molecular marker candidate for future phylogeographic analysis of the red algae.