2019년도 제 63차 대한직업환경의학회 가을학술대회

2019년 11월 7일 (목) ~ 9일(토) 대구엑스코(EXCO)

RAW 264. 7 세포에서 셀레늄이 유기수은에 의해 유도된 apoptosis에 미치는 영향

Effects of Selenium on Apoptosis Induced by Methyl Mercury Chloride in RAW 264.7 Cells

각종 해산물, 곡류 등에 의한 수은 오염은 높은 대 중적 경각심을 일으키고 있으며, 최근 치과용 아말 감에 의한 인체 내 수은 축적이 보고(Guo 등, 1998; Shenker 등, 2000)되어 수은 독성에 대한 관심이 증가되고 있다. 수은 및 기타 중금속에 의한 노출은 인체 면역기 능의 장애를 유도하고 있으나, 면역체계 활성 기전 들은 아직 잘 밝혀지지 않고 있다. 수은의 폭로는 면 역활성에 의한 알러지( a l l e r g y )나 자가면역 질환 (autoimmune disease)을 일으키기도 하지만, 임 파구의 면역 결핍을 유도하여 만성적 또는 재발성 감염을 일으키기도 하는(Jiang 등, 1996; Wild 등, 1997) 등 면역체계 활성과 임상적 후유증은 서 로 모순되어 나타나기도 한다. 이러한 결과들은 수 은의 독성 효과가 수은 화합물의 화학적 종류, 용량, 섭취 경로와 폭로 세포의 종류 등 조직 특이적 반응 의 형성으로 설명할 수 있다. 수은은 사람과 동물의 대식세포( m a c r o p h a g e )나 임파구의 증식능 억제, 사이토카인(cytokine) 생산 저하 및 세포의 D N A 합성을 저해하지만 이러한 저해 작용의 기전들은 서 로 다르다고 한다. 최근 중금속의 세포에 대한 독성기전에 a p o p t o s i s 가 관여한다는 연구 결과들이 제시되면서 중금속이 a p o p t o s i s에 미치는 영향과 유도기전 연구에 많은 관심이 집중되고 있다. 카드뮴이나 수은과 같은 중 금속에 노출된 임파구나 대식세포들이 a p o p t o s i s와 관련된 세포사(cell death)의 전형적인 기능적, 형 태적 특징을 동반한다는 사실(Chio 등, 1996; Gasso 등, 2001; Oyama 등, 2000)이 보고되었으 며, 수은에 노출된 임파구들이 세포사 이전에 a d enine nucleotide energy charge ratio가 급격히 감소하고 지질과산화반응과 C a2 + l e v e l의 변화 및 계 획된 세포사(programmed cell death)로 특징 지 워지는 세포막과 핵의 변화가 관찰됨으로써 수은은 임파구와 대식세포의 a p o p t o s i s를 유도한다고 하였 다(Abedi-Balugerdi 등, 1999; Oyama 등, 2000; Shenker, 등 1 9 9 9 ) . 셀레늄은 인간 뿐 만 아니라 다른 모든 생명체에 필수적인 미량원소로서 gluthathione peroxid a s e ( G P x )의 효소학적 활성 부위를 구성하는데 필 수적인 성분으로 hydrogen peroxide의 해독에 관 여하는 것으로 알려져 있다(Michelle 등, 2002; Weixiong 등, 2001). 최근에 셀레늄은 a p o p t o s i s 나 세포 성장을 조절하는데 관여하는 t h i o r e d o x i n reductase(Trx Rs)의 필수 요소임이 밝혀졌으며 (Huawei 등, 2002), 동물 모델에서 종양 증식을 저해하는 항암효과가 관찰되었다(Weixiong 등, 2001). 또한 셀레늄은 apoptosis 유도를 통해서 암 세포의 성장을 저해한다고 알려져 있다. 이와 같이 셀레늄의 화학적 저해 또는 화학적 치료 기작은 아 직까지 명백하게 밝혀져 있지 않으나 산화적 손상에 대한 방어나 발암물질의 대사조절에 관여하거나 또 는 세포 합성주기(cell cycle) 조절, thioredoxin 산화 환원 시스템의 조절 그리고 활성산소기 생성으 로 인한 2차적인 apoptosis 유도 등을 통해서 이루 어진다고 예상하고 있다(Ganther 등, 1999; Jiang 등, 1999). 한편 셀레늄은 GPx 같은 s e l en o e n z y m e의 발현을 증가시킴으로써 항산화 작용을 상승하여 수은이나 카드뮴을 비롯한 다양한 중금속 의 독성을 억제하거나 수은과 셀레늄 사이의 결합 부위 경쟁을 통하여 중금속의 독성을 억제하는 것으 로 보고되어 있다(Palmisano 등, 1995; Shanker 등, 1996). 이 연구는 수은의 세포독성 및 a p o p t o s i s를 관찰 하고, 수은과 셀레늄을 동시에 처리, 셀레늄을 전 처 리한 후에 수은 또는 수은과 셀레늄을 동시에 처리 하거나 수은을 전처리한 후에 셀레늄을 처리하여 셀 레늄이 수은에 의해서 유도되어지는 a p o p t o s i s에 미 치는 영향을 M T T를 이용한 세포 독성정도를 관찰 하고 핵 염색을 통한 핵 형태 변화와 DNA 분절 분 석 그리고 세포막 지질 구성 변화를 관찰함으로써 수은에 의해 유도된 a p o p t o s i s에 대한 셀레늄의 방 어기전을 알아보고자 하였다.