2019년도 제 63차 대한직업환경의학회 가을학술대회

2019년 11월 7일 (목) ~ 9일(토) 대구엑스코(EXCO)

니켈 및 코발트의 세포독성 기전에서 Nitric Oxide의 역할

Role of Nitric Oxide in the Nickel and Cobalt Induced Cytotoxicity in RAW 264, 7 cell

니켈 및 코발트는 인체에 필요한 필수미량원소이면 서 과량이 흡수되거나 노출되면 지연성 과민반응 (type IV hypersensitivity)의 일종인 접촉성 피부 염 및 자극증상을 일으키는 대표적인 중금속으로, 최 근 의료 및 산업분야에서의 사용증가로 인한 인체폭로 가 증가하고 있고 합금생성에 함께 이용되는 경우가 많아 폭로 또한 대부분 다중폭로의 형태로 이루어지고 있다(Lacy 등, 1996; Ermoli 등, 2001). 이에 따라 이들 금속에 대한 독성연구가 활발히 진행되고 있으나 두 금속에 의한 염증반응 유발과정의 기전이나 관련 매개물질에 대해서는 정확히 밝혀진 바가 없다. 생체의 면역체계에 영향을 미치는 중금속은 최근 면역반응의 지표로 알려진 nitric oxide(NO)와 밀접 한 관련성이 존재한다고 보고되고 있어(Evans, 1993; 염정호, 1997) 일종의 면역반응인 지연성 과민 반응(type IV hypersensitivity)을 나타내는 것으로 알려진 니켈과 코발트(Lacy 등, 1996) 또한 NO와 밀접한 관련성이 있을 개연성이 있다. NO에 의해 성 장이 억제된다고 알려진 감염성 질환들(Crytoccus neoformans, Toxoplasma gondii, Leishmania major, Tropanosoma cruzi, Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae 등)에서는 병원체의 침입시 T-세포에서 분비되는 IL-1, TNF 등과 같은 cytokine들의 자극으로 대식세포의 inducible nitric oxide synthase(iNOS)가 활성화 되어 NO가 대량 생성되는 과정을 통해서 면역조절이 이루어지는 데(Snyder와 Bredt, 1992) 이러한 과정 은 니켈 및 코발트 등의 항원에의 노출로 자극된 T세포가 분비하는 IL-1, TNF 등과 같은 cytokine이 대식세포를 활성화시켜 염증반응이 나타나는 전형적 인 대식세포 매개형 지연성 과민반응의 과정(Roitt 등, 1989; Veronesi, 1998)과 흡사하다. 따라서, 불안정하고 반감기가 극히 짧은 NO 대신 그 대사물질인 nitrite(NO2 – )의 측정을 통해 NO의 생성을 간접적으로 유추하거나(Hibbs 등, 1988), 세 포대사에 필요한 ATP 생성과 관련된 효소를 NO가 억제하는 특징을(Kolb와 Kolb-Bachofen, 1992; Snyder와 Bredt, 1992) 이용하여 NO에 의한 ATP 생성능의 변조 유∙무와 이와 관련된 생존율을 관찰한다면 세포수준에서의 니켈 및 코발트의 독성효 과와 그 기전을 파악하는 데 중요한 정보를 얻을 수 있을 것이다. 이에 본 연구에서는 RAW 264.7 cell의 배양조건에 니켈, 코발트 또는 iNOS의 competitive inhibitor인 NG -monomethyl-L-arginine(NMLA)(Hibbs 등, 1987; Moncada 등, 1991; Green과 Nacy, 1993)를 여러 조건으로 처리하여 NO 생성의 변조유무 및 이와 관련된 ATP 생성과 세포생존율의 변조양상을 관찰하 므로써 니켈 및 코발트가 염증반응을 일으키는 세포독 성 과정에서의 NO 역할에 관한 자료를 얻고자 한다.