Evaluation of Biological Effects of Low Concentrations of Mercury Chloride (II) and Ionizing Radiation in the Prepubertal Male Rats

Mercury, one of the most diffused and hazardous organ-specific environmental contaminants, exists in a wide variety of physical and chemical states. The murcury with the nature which evaporates easily can cause an acute or chronic mercury poisoning to workers at mercury-handling workplaces. Although many studies indicate that mercury induces a deleterious damage, little has been reported from the investigations of mercury effects at surrounding levels in living things. The purpose of this study was to evaluate the biological effects of mercury chloride and ionizing radiation. Prepubertal male F344 rats were administered mercury chloride in drinking water throughout the experimental period or were given wholebody irradiation with a dose of 6.5 Gy. The amount changed of body weight during the experimental period showed a 4.9% rise in the mercury-treated group and 14.4% decline in the irradiated group compared with the level of the control group. The results of hematological analysis (red blood cells, white blood cells, hemoglobin, and hematocrit) indicated the differential effects of mercury chloride and ionizing radiation. However the concentration of cortisol as assessed by radioimmunoassay increased in both of the groups. Relative expressions of mRNA related to mitochondrion-mediated apoptosis were investigated using semiquantitative reverse transcription polymerase chain reaction on gonad and urinary organs of the experimental groups. While the expression of Bcl-2 mRNA exhibited different patterns depending on the organs or the experimental groups, both of the experimental groups showed a conspicuous expressions of Bax mRNA. In conclusion, the target organ of mercury chloride seems to be a urinary organ and the pattern of damage induced by mercury chloride differs from that by ionizing radiation.

미성숙 웅성 흰쥐를 이용한 이온화 방사선 조사 및 저농도 염화수은(II)의 음용에 따른 위해성 비교 평가

생태계는 수은의 화학적 형상 및 산업화에 따른 방출로 지속적이면서 다양하게 오염된다. 또한 수은은 화학적 여러 형태로 분류되며 쉽게 기화되는 성질로 인해 수은을 공정하는 과정에서 수많은 근로자들이 쉽게 급성 혹은 만성 중독이 될 수 있다. 그러나 수은의 유독성이 알려져 있기는 하나 생체가 환경에서 노출 가능한 저농도의 수은 영향에 대해서는 정확한 접근이 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 실험은 이온화 방사선과 염화수은(II)의 영향을 비교해보고자 수행하였다. 미성숙의 웅성F344 흰쥐의 음용수에 염화수은을 녹여 실험기간 동안 음용시켰으며, 방사선 조사군의 경우는 6.5Gy의 감마선을 전신 조사하여 실험기간 동안 관찰하였다. 실험기간 동안의 체중의 변화량을 대조군과 비교 하였을 때, 염화수은을 처리한 군은 4.9% 증가를 보였으나, 감마선을 조사한 군에서는 14.4% 감소를 보였다. 혈액적 표지 인자들의 농도를 분석하여 각각 비교하였을 때, 염화수은을 처리하였을 때의 결과는 방사선을 전신조사한 것과는 확연히 다른 양상을 나타내었다. 반면 스트레스 호르몬으로 알려진 대표적인 부신피질 호르몬인 cortisol의 혈청내 농도는 대조군에 비해 두 실험군에서 모두 상승하였다. 각 외인성 인자에 의한 세포자연사 양상을 비교하고자 정소와 신장 조직에 대한 역전사중합반응을 실시하였다. Bax mRNA 분자의 발현은 두 실험군의 정소와 신장에서 모두 증가하였으나, Bcl-2 mRNA는 실험군에 따라 혹은 기관에 따라 다른 양상을 보였다. 본 실험의 결과 염화수은(II)은 주대상기관을 신장으로 하여 그 손상 기전은 이온화 방사선의 것과 구별되는 양상을 나타나는 것으로 확인하였다.