서울시내 대형건물 냉각탑수의 레지오넬라균의 오염도 조사와 분자형별 분석에 관한 연구 = A Surveillance Study of Cooling Tower Water of Large Buildings in Seoul City for Legionella Species with Molecular Analysis
저자
김민자 (고려대학교 의과대학 내과학교실) ; 김우주 (고려대학교 의과대학 내과학교실) ; 김권범 (고려대학교 의과대학 내과학교실) ; 박승철 (고려대학교 의과대학 내과학교실) ; 유세화 (고려대학교 의과대학 내과학교실) ; 함희진 (서울시 보건환경연구원 조사지도과) ; 박석기 (서울시 보건환경연구원 조사지도과) ; 심희선 (고려대학교 부설 생명과학 연구소)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
1998
작성언어
Korean
주제어
KDC
513.90
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
207-217(11쪽)
제공처
소장기관
목적 : 레지오넬라증의 발생빈도를 낮추고 유행을 예방하기 위해서는 그 지역 환경수의 레지오넬라 오염도의 감시조사와 감염원을 찾을 수 있는 분자역학적 도구가 필요하다. 본 연구는 여름철 전 서울시내 대형건물들의 냉각탑수에서 레지오넬라균의 오염도를 조사하며, 지역별로 분포하고 있는 레지오넬라 균주의 분자형별을 분석함과 동시에 신속하면서도 재현성이 높은 분자역학적 기법을 시도하여 레지오넬라 감염의 유행적 또는 산발적 발생시에 감영원을 효율적으로 규명할 수 있는 역학적 지표를 확립하고자 하였다.
방법 : 1997년 6월 한달 간 서울시내 25개 구의 120개 대형건물의 냉각탑수를 채취하여 배양검사를 시행하고, Legionella species와 Legionella pneumophila에 특이한 duplex- polymerase chain reaction(PCR)과, 55-rRNA와 mip 유전자를 소식자로 사용하는 Southern hybridization 방법을 시행하여 레지오낼라균을 검출하여 오염도를 조사하였다. 분리된 레지오넬라 22균주를 대상으로 sfiI 제한효소를 이용한 pulsed gel electrophoresis(PFGE)와 M13 reverse primer를 이용한 arbitrarily primed(AP)-PCR을 시행하여 분리형별을 분석하였고, 두 방법간의 신속성과 분별력을 비교하였다.
결과 : 전체 120개 냉각탑수의 배양검사에서 레지오넬라균은 17개 구의 22개(18.3%) 시료에서 동정되었으며, L. pneumophila serogroup 1이 17주(77.3%), L. pneumophila serogroup 6는 4주(18.2%) 였고, 나머지 동정 미상의 Legionella가 1주였다. Duplex-PCR에서 전체 25개구의 106개(88.3%) 시료에서 레지오넬라가 검출되었고, 두 가지 방법을 모두 적용했을 때 냉각탑수는 전체적으로 90.8%(109/120)의 오염도를 나타냈었다. 분자형벌의 분석에서 17주의 L. pneumophila serogroup 1은 PFGE법에 의해 7개의 아형, 즉, A0형이 9주, A1 및 A3형이 각각 2주, A2, B, C, D형이 각각 1주로 구분되었고, L pneumophila serogroup 6의 4주는 모두 동일한 E형, 동정이 불가능했던 1주는 F형으로 구분되었다. AP-PCR법에 의해서 L. pneumophila serogroup 1은 la형이 11주, Ib 및 Ic형이 각각 2주, Ⅱ과Ⅲ형이 각각 1주로서 5개의 아형으로, L. pneumophila serogroup 6의 4주는 모두 Ⅳ형으로, 동정미상의 1주는 V형으로 구분되었다. L. pneumophila serogroup 1의 PFGE와 AP-PCR 형별의 일치율은 76.5%(13/17)였고, 전체 분리균주들의 일치율은 81.8%(18/22)였다. 분자형별의 분포는 지역적으로 다양하였고, 마포구에서 분리된 5주는 모두 다른 분자형별을 보였다.
결론 : 서울 시내 대형건물의 냉각탑수의 대부분은 이미 여름철 이전에 레지오넬라균에 오염되어 있었다. 주요 분리균인 L. pneumophila serogroup 1의 분자형별은 다양하였으며, 지역적 분포의 연관성은 없었다. AP-PCR을 이용한 레지오넬라의 분자형별 분석법은 매우 신속하고 간편하며, 비교적 분별력이 우수하고 재현성이 좋아서 레지오넬라증의 감염원 조사에 유용한 분자역학적 도구의 하나로 사료된다.
Background : To prevent and control legionellosis outbreaks, it is important to monitor cooling towers for Legionella and establish epidimiological markers. We determined level of contamination with Legionella of cooling tower in Seoul city, analyzed the distribution of Legionella subtypes, and evaluated molecualar typing methods for discrimination power and feasibility.
Methods : Water samples from 120 cooling towers in 25 areas(Gu) of Seoul city were collected during June, 1997. Culture and duplex-PCR(polymerase chain reaction) with Southem hybridization probed with Legionella-specific genes were performed with filtered samples. Twenty-two Legionella isolates were analyzed comparatively by pulsed-field gel electrophoresis(PFGE) and arbitrarily primed(AP)-PCR using a M13 reverse primer.
Results : Culture and duplex-PCR with Southern hybridization were positive for Legionella in 22(18.3%) and 106(88.3%) of 120 samples, respectively, resulting in 90.8%(109/120) of contamination level. Out of 22 Legionella isolates, 17 were identified as Legionella pneumophila serogroup 1, 4 as L. pneumophila serogroup 6 and 1 as an unknown. Molecular analysis of 17 isolates of L. pneumophila serogroup 1 showed 7 subtypes by PFGE(A0 in 9 isolates; A1, 2; A2, 1;A3, 2; B, 1; C, 1; D, 1) and 5 subtypes by AP-PCR(la in 11 isolates; 1b, 2; 1c, 2; Ⅱ, 1; Ⅲ, 1) The agreement of results of both methods was 76.5%(13/17) of L. pneumophila serogroup 1 and 81.8%(18/22) of all isolates, respectively.
Conclusion : Most of cooling towers in Seoul city were already contaminated with Legionella just before summer, requiring decontamination measures and continuous surveillance. L. pneumophila serogroup 1 was the predominant isolate with variable subtypes. The AP-PCR can be used as a rapid and reproducible screening tool in tracking legionellosis outbreak.
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