발암물질의 조기검색법 개발 및 chemoprevention연구의 일환으로 발암물질과 DNA 및 단백질의 공유결합체인 발암물질-DNA 및 -단백질 adduct를 연구하였다. 발암물질(예, 밴조피렌)-단백질 adduct에 관한 연구에서는 시료(단백질)에 soluble protease를 이용하는 간편하고 손쉬운 ELISA(Enzyme Linked Immunosorbent Assay)분석법을 확립했다. 발암물질(예,벤조피렌,아플라톡신 B1) -DNA 및 -단백질 adduct를 이용한 발암성 조기검색법의 개발을 Ames test 및 염색체이상시험과 비교 연구한 결과 본 연구에서 새로이 개발한 DNA 및 Protein-adduct형성 시험법은 저농도에서 고농도에 이르기까지 뚜렷한 용량-반응 관계를 나타냈으며 Ames test 및 Chromosomal test에서 일어날 수 있는 false positive나 false negative의 결과를 나타낼 우려가 없었다. 벤조피렌-DNA adduct를 이용한 chemoprevention 연구에서는 항산화제로 알려진 비타민 E,C 및 $\beta$-carotene을 시험한 결과 용량의존적으로 벤조피렌-DNA adduct 형성을 억제하였다.
마음에 맞는 사람들과 우리나라의 아름다움 속으로 떠나는 여행이 얼마나 즐거운지를 알려주는 리얼리티 쇼 <1박2일>. <1박2일>은 좋은 경치를 보여주는 것 못지않게 먹는 즐거움이 얼마나 큰 것인지도 잘 보여주는 프로그램이다. 특히 이승기가 만든 '비어치킨'과 같은 특별한 메뉴를 보면서 시청자들도 강호동처럼 군침을 흘리게 된다. 그릴 위에서 지글지글 익어가는 고기는 야외에서 즐길 수 있는 큰 기쁨 중 하나임에 분명하다. 하지만 이렇게 숯불에 구어지는 바비큐를 발암물질 덩어리라고 찝찝하게 여기는 사람도 간혹 있다. 숯에서 나는 연기와 불에 탄 고기에 발암물질이 포함되어 있기 때문이다. 그렇다면 과연 발암물질 때문에 바비큐를 멀리해야 하는 것일까7
galangin은 1차 발암물질인 MNNG, EMS, 2차 발암물질인 B(a)P 및 DMBA에 의해 유도된 소핵생성에 대하여 억제효과를 나타내었으나 ADM에 대해서는 억제효과를 나타내지 않았다. 한편, S-9 mixture 존재하 benzo(a)pyrene에 의한 자매염색분체교환 빈도에 대해서도 억제효과를 나타내었다. 또한, radiomimetic agent인 BLM 유도 염색체 이상에 대해서도 억제효과를 나타내었다. 이같은 결과를 종합하면 galangin은 DNA alkylation이나 adduct를 형성하는 발암물질에 대하여 억제효과가 큰 것으로 보아 DNA alkylation 및 DNA adduct를 형성을 차단하거나 방향족 탄화수소의 대사 활성화를 방해하여 특정 발암물질들의 염색체 손상작용을 억제해주는 Anticlastogen으로서의 가능성을 보여주었다.
담배 주류연은 수천가지 종류의 다양한 형태의 화학물질로 구성되어있고, 이들 화학물질의 대부분은 극히 미량의 농도로 존재하는 것으로 알려져 있다(Green and Rodgman, 1996). 담배연기 속에서 발암물질로서는 poly cyclic aromatic hydrycarbon (PAHs) 류인 B(a)P를 최초로 보고된 이후, 현재까지 69종의 화합물이 담배연기중의 발암물질로서 알려졌으며, 여기에는 9종의 PAHs 그리고 4종의 aromatic amine, nitrosoamines 및 aldehydes 그리고 다른 무기 및 유기 화합물들을 포함된다. 또한 담배 주류연에는 여러 화학물질들에 의해 유발된 생물학적 독성을 상당히 감소시키는 것으로 확인된 성분들이 존재하는 것으로 알려져 있다. 이러한 담배연기 중에 존재하는 항 발암성 효과를 나타내는 성분들의 작용 메카니즘은 발암성 물질 또는 발암성 물질의 대사산물들과 반응을 하거나, 불활성화 시키거나, 세포 구성 물질들과의 반응에서 서로 경쟁하거나, 또는 발암성의 흡수를 간섭함으로서 발암성 효과를 없애거나 또는 감소시키는 것으로 생각된다. 여러 연구자들은 담배연기 응축물에서 종양 성장의 억제 작용을 하는 성분들이 존재하는 것으로 주장 하고 있다.(Hoffmann and Griffin, 1958; Fall et al., 1964; Homburger and Tregier, 1965). 담배 연기 중에는 발암성을 나타내는 성분들과 함께 항 발암성 및 항 돌연변이성 효과를 나타내는 성분들이 존재한다는 것이 다양한 생물학적 평가 연구들에 의해 증명되었다(Slaga and DiGivanni, 1984; Fay et al., 1984; Green and Rodgman, 1996).
환경인자가 인체의 발암에 크게 기여하며, 대기오염도 흡연인자와 더불어 폐암발생의 주요인자로 주목되고 있다. 발암성 시험은 mouse, rat 등의 소동물을 이용하는 in vivo 시험법이 원칙이나, 시간과 경비가 많이 소요되므로, in vitro 생물시험법이 현재 발암물질의 screening 수법으로 많이 이용되고 있다. 특히 B.N.Ames에 의해 개발된 Salmonella균 변이주를 이용하는 방법은, 간편성, 신속성에 뛰어나고, 정성적 또는 정량적으로 발암성과 매우 높은 상관관계를 보이고 있어 최근 10여년간에 걸쳐, 수많은 화학물질 또는 대기오염물질과 같은 복합오염물질의 변이원성 및 발암성의 screening test로서 널리 응용되어 왔다.
일반적으로 노동의 주무대인 작업장의 작업환경은 주거실내환경과는 다르다. 작업장에서는 유해물질을 다량으로 사용하거나 농축된 상태로 사용하므로 납과 수은, 카드뮴, 먼지 등 발암물질이나 인체에 유해한 물질에 노출이 용이함으로서 근로자들의 건강을 크게 위협하고 있다(김, 1999). 노동자는 작업환경에서 발암물질과 유해물질이 포함된 각종 먼지를 흡입하기 때문에 폐에 섬유증식을 일으키거나 폐기능을 저하시키는 직업병을 겪기도 한다. (중략)
본 연구는 우리나라에서 발병률이 높은 간암의 발생과정에서 정어리유와 d-limonene의 섭취가 미치는 영향을 세포막 지질조성 및 PKC활성도를 통해 조사하여 이들의 항암 작용관련 기전을 규명 하고자 하였다. 따라서 이유된 흰쥐를 지방산 조성이 아주 다른 옥수수유, 정어리유를 15% 수준으로 공급하고 d-limonene 섭취군은 5%수준으로 공급하여 실험군에서는 발암물질인 DEN을 2회 복강 주사하고 PB를 물에 섞어 주어 20주간 사육하여 membrane fraction의 지방산 조성 및 지질의 조성, glutathione-S-transferase, PKC 활성도를 조사하여 아래와 같은 결과를 얻었다. 간 세포막의 콜레스테롤과 인지질 함량에 대한 C/PL ratio는 옥수수유군에서 발암물질 투여나 d-limonene의 섭취에 따른 효과가 없었으나 정어리 유군에서는 발암물질 투여시, d-limonene 섭취시 유의적인 감소를 나타내어 식이지방의 종류에 따라 발암물질과 d-limonene의 작용이 차이가 있는 것으로 나타났다. Membrane fraction의 인지질 조성은 CL을 제외한 PE, PI, PG, PC, PS와 PE/PC ratio등 모두에 있어서 식이지방의 종류, 발암물질의 투여, d-liomnene섭취에 따른 차이가 나타나지 않았다. 세포막의 지방산 조성을 나타내는 n-6/n-3 ratio가 정어리유군에서 옥수수유군보다 유의적으로 낮았고, 옥수수유군에서는 발암물질 투여나 d-limonene의 섭취에 따라 유의적으로 증가했으나 정어리유군에서는 발암물질과 d-limonene에 의한 차이가 없었다. Cytosolic PKC의 활성은 식이지방의 종류와 발암물질 투여에 따른 차이는 없었고, d-limonene의 섭 취에 따라 유의적 감소를 나타냈으며, 막부착 PKC의 활성은 옥수수유군에서 유의적으로 높았고, d-limonene 섭취에 따라 감소 경향을 발암물질 투여에 따라서는 증가 경향을 보였으나 유의적인 차이를 나타내지는 않았다. GST활성은 식이 지방의 종류에 따른 차이는 없었으나 발암물질 투여와 d-limonene 섭취에 따라 유의적으로 증가하였으며, 발암물질과 d-limonene을 같이 공급시에 더욱 더 유의적으로 증가하였다. 이상의 실험 결과를 종합에 보면 암화과정에 일어나는 지방의 대사가 식이지방의 종류에 따라 차이를 보이며, 특히 정어리유군에서 d-limonene에 의한 C/PL ratio가 감소하여 막 유동성에 변화를 초래하고, 이에 따라 membrane bound enzyme의 활성에 변화를 가져오는 것으로 생각된다. 따라서 식이지방의 종류가 암의 발생에 미치는 영향이 다르고, 막부착 PKC 활성도를 감소시켜 발암을 억제하는 효과가 있으며, 이 효과는 지방의 종류에 따라 차이가 있는 것으로 생각된다. 최근 n-3 지방산이나 d-limonene이 PKC expression을 감소시키고, apopotosis 촉진 단백질의 발현을 증가시켜 tumor cell의 apoptosis를 증가시킨다고 하여 n-3 지방산과 d-limonene의 또 다른 발암억제기전을 설명하고 있다. 그러나 n-3 지방산과 d-limonene의 상호효과에 대한 연구는 부족한 실정이므로 d-limonene과 n-3 지방산의 교호작용에 의한 발암억제 기전에 대해서는 더 많은 연구가 필요하다고 하겠다.
발암물질의 조기검색법을 개발하고자 변이원성 물질의 스크리닝법으로 널리 사용되고 있는 Ames test 및 chromosomal aberration test를 본 연구에서 개발하고자 하는 DNA 및 Protein-adduct 형성시험법과 비교 연구하였다. 벤조피렌과 아플라톡신 B$_1$을 모델 발암물질로 하여 실시한 Ames test에서는 두 화합물 모두 양성을 나타냈으나 용량-반응 관계가 뚜렷하지 않았다. 또한 고농도에서는 시험물질의 독성체 의해 정상적인 Ames test의 수행이 어려됐다. Chromosomal aberration test에서도 Ames test와 비슷한 결과를 나타냈으며 특히 고농도에서 시험을 실시했을 경우 Ames test에서와 마찬가지로 세포독성의 현상이 관찰되었다. 그러나 본 연구에서 새로이 개발한 DNA 및 Protein-adduct형성 시험법은 저농도에서 고농도에 이르기까지 뚜렷한 용량-반응 관계를 나타냈으며 Ames test 및 chromosomal test에서 일어날 수 있는 false positive나 false negative의 결과를 가져다 줄 우려가 없다. 또한 시험시간이 1-2시간 정도 소요되므로 기존의 방법보다 시험시간을 약 40배 가량 단축시킬 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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