흰쥐에서 식이 단백질 수준이 수유를 통한 수동면역에 미치는 영향

Abstract

본 연구는 임신, 수유기의 식이 단백질 수준이 유즙의 면역물질 함량에 미치는 영향과 수유를 통하여 이루어지는 수동 면역의 정도를 조사하기 위하여 행해졌다. 흰 쥐를 25%와 10%의 단백질 식이로 사육하면서 어미쥐의 수유기 동안의 혈청과 유청내 면역물질 함량과 새끼쥐의 생후 5주 부터 18주까지의 혈청 면역물질 함량 변화를 관찰하였다. 면역물질은 IgA, IgG, lysozyme을 분석하였고, 항체의 생성과 이행을 구체적으로 조사하기 위하여 β-lactoglobulin (BLG)으로 면역하여 BLG sepcific IgA와 IgG를 분석하였다. 어미쥐의 임신기동안의 식이 섭취량에는 차이가 없었으나 체중증가량은 저단백군이 더 낮았고 수유기때는 식이 섭취량과 체중 증가량이 식이 단백질 수준에 의한 차이를 보이지 않았으며, 수유 3주에 측정한 혈청 단백질 함량은 저단백군에서 낮았다. 새끼쥐는 실험 전 기간동안 저단백군이 고단백군보다 식이 섭취량과 체중이 낮은 결과를 보였고, 혈청 단백질 함량도 저단백군에서 더 낮았다. 어미쥐의 혈청과 유청에서 IgA, IgG, lysozyme값은 저단백군이 고단백군보다 낮은 결과를 보였고, 고·저단백군 모두 수유 기간이 경과함에 따라 대체적으로 감소하는 경향을 보였다. 또한, BLG specific IgA, IgG도 식이 단백질에 의한 영향을 받는 것으로 나타나, 혈청 BLG specific IgG는 고·저단백군간 차이를 보이지 않았으나, 혈청 BLG specific IgA와 유청 BLG specific IgA, IgG는 저단백군에서 더 낮은 값을 보였다. 새끼쥐의 성장기동안의 혈청 IgA, IgG도 식이 단백질에 의한 영향을 받아 저단백군에서 낮았다. BLG로 면역한 어미쥐의 유청에서 BLG specific IgA, IgG가 다량 검출되어 모체가 노출된 항원에 대한 항체가 유즙을 통하여 분비됨을 볼 수 있었고, 면역한 어미쥐의 유즙을 먹고 성장한 새끼쥐의 혈청에서도 BLG specific IgA, IgG가 다량 측정되어 수유를 통하여 항체가 새끼쥐에게로 이행됨을 알 수 있었다. 또한, BLG specific IgA, IgG 값은 어미쥐의 혈 청과 유청간, 그리고 어미쥐의 유청과 새끼쥐의 혈청간에 높은 상관 관계가 있음이 나타나 어미쥐의 면역물질 함량이 새끼쥐의 면역물질 함량에 절대적인 영향을 미치며, 모체로부터 새끼로의 수유를 통한 수동면역의 중요성을 알 수 있었다. 새끼쥐에서 고단백군이 저단백군보다 어미쥐로부터 이행된 BLG specific IgA와 IgG를 더 오랜기간 유지하였고, BLG specific IgG는 저단백군에서 더 빠른 속도로 감소하는 결과를 보여 식이 단백질 수준은 모체로부터 이행된 항체의 유지기간에도 영향을 미치는 것으로 생각된다. 새끼쥐의 혈청에서 BLG에 대한 항체가 없어진 후 새끼쥐를 BLG로 면역하였을 때, 면역 후 혈청에서는 BLG specific IgA와 IgG값에서 식이 단백질에 의한 영향이 나타나지 않았다. 또한, 어미쥐로부터의 수동면역의 영향도 나타나지 않아 어미쥐로부터 새끼쥐에게 이행된 것은 면역세포가 아니라 항체임을 알 수 있었다. 결론적으로 식이 단백질 수준은 어미쥐와 새끼쥐의 혈청 내 면역물질 함량에 영향을 미쳐 저단백식이에 의해 면역물질 함량이 낮아지는 결과가 나타났고, 이러한 영향은 유즙에서도 나타나 모체의 단백질 영양상태의 중요성을 보여주었다. 또한, 어미쥐로부터 새끼쥐로의 수유를 통한 항체의 이행은 높은 상관 관계를 나타내 모체로부터 아기로의 수유를 통한 수동면역의 중요성을 보여주었고, 식이 단백질에 의한 영향은 모체로부터 새끼쥐에게 이행된 항체의 유지기간에도 영향을 미쳐 고단백군에서 항체를 더 오래 유지하는 것으로 나타났다. 그러나 식이 단백질 수준은 그 이후 새끼가 노출된 항원에 대한 항체 생성 능력에는 영향을 미치지 않았다.;This Study was performed to investigate the effect of dietary protein level on maternal and infant immunological substances levels and degree of passive immunization via lactation, using rats as animal model. The conceived female rats and it's pups were fed either 25% or 10% protein diet, and observed immunological substances levels in serum and milk of dams during lactational period and in serum of pups from 5 weeks to 18 weeks of age. IgA, IgG and lysozyme were measured and β-lactoglobulin (BLG) specific IgA and IgG were measured after immunization with BLG. In pregnant period, dam's weight gain was lower in low protein groups, but there was no difference in food intake between groups , and there were no differences in food intake and weight change between groups during lactation. Dam's serum protein concentration was lower in low protein groups. Food intake, body weight and serum protein concentration of pups were lower in low protein groups through the whole experimental period. Dam's IgA, IgG and lysozyme in serum and milk were lower in low protein groups , and amounts of immunological substances tend to be decreased as lactation progresses. Dietary protein level had effects on BLG specfic immunoglobulin response, resulting in lower serum BLG specific IgA and milk BLG specific IgA and IgG in low protein group than high protein group. In growing period, pup's serum IgA and IgG were influenced by dietary protein level, resulting lower titers in low protein groups. In milk of dams that have been immunized with BLG, high levels of BLG specific IgA and IgG were detected and this result suggests that antibodies against antigens which have been exposed to mother previously are secreted into milk. In serum of pups that have been nursing with milk of immunized dams, high levels of BLG specific IgA and IgG were also detected , and this result shows antibodies were transfered from dams to pups via lactation. There were close correlation in BLG specific IgA and IgG levels between dam's serum and milk and between dam's milk and pup's serum. It suggests that the level of dam's immunological substances affects that of pup's, and lactation may play an important role in passive immunization from dams to pups. In pups, high protein group maintained maternally transfered serum BLG specific IgA and IgG longer than low protein group, and BLG specific IgG was reduced more rapidly in low protein group. Thus it is thought that dietary protein level have effect on duration of maintenance of maternally transfered antibodies. After complete reduction of BLG specific IgA and IgG in pup's serum, pups were immunized with BLG. Serum BLG specific IgA and IgG levels after immunization were not influenced by dietary protein level and passive immunizatin via lactation. In conclusion, dietary protein level had effects on immunological substances levels of rat dams and pups, and passive immunization from dams to pups via lactation. This result shows that the importance of protein status of mother and support the proposition of breast feeding.