In mammalian, cytochrome P4501A1 (CYP1A1) is very important for metabolism of xenobiotics such as PAHs(Polycyclic aromatic hydrocarbon) and heterocyclic amine, and it is induced by environmental contaminants such as PAHs, TCDD(2,3,7,8-tetrchlorodibenzo-p-dioxin) and 3-MC (3-methylcholanthrene). In fish, like mammalian, when it is exposed to environmental contaminants, they cause specific and sensitive induction of CYP1A. Therefore, induction of CYP1A in fish and mammalian is widely used as a biomarker for exposure of environmental contaminants. In this study, to compare the function of Cyp1a1 in fish with it in mammalian, we have used rainbow trout(Oncorhynchys mykiss) hepatoma cells (RTH-149) and mouse hepatocyte (Hepa-I). in order to examine induction of Cyp1a1 by TCDD, we have used the bioassay system. We examined effects of TCDD on the Cyp1a1-luciferase reporter gene activity, 7-ethoxyresorufin O-deethylase(EROD) activity and Cypa mRNA level.
벤젠 노출의 생물학적 노출인 인체 소변 중 뮤콘산(trans, trans-muconic acid) 분석을 위한 녹색 HPLC (Highr performance liquid chromatography) 분석방법을 개발하고 검증하였다. 이온교환수지 고상추출 카트리지를 사용하여 소변 중 뮤콘산을 추출하고, MF-Ph1 SG80 ($150mm{\times}2.0mm$ I.D., 5 ${\mu}m$) 칼럼과 이동상(10 mM $KH_2PO_4$+0.1% $H_3PO_4$)을 뮤콘산의 HPLC 분석에 사용하였으며 검출은 자외가시부검출기 259 nm에서 실시하였다. 0.1-5.0 mg/L 범위에서 상관계수 ($r^2$) 0.9992 이상의 양호한 직선성을 나타내는 검량선을 얻었다. 일내 및 일간 정밀성(RSD)은 각각 0.9-8.5% 및 3.1-4.5%였으며, 평균 회수율은 97.5-101.7% 범위였다. 본 연구에서는 유기 용매를 전혀 사용하지 않지만 기존 방법과 동일한 분석 성능을 가지고 있는 친환경 분석법을 개발하였다. 확립된 분석법은 벤젠 노출 평가를 위한 근로자의 생물학적 모니터링 방법으로 활용될 수 있을 것이다.
중금속은 다양한 경로를 통해 환경 중 배출되어 서식 생물에 노출되며 체내 다양한 생리학적 불균형을 유도한다. 본 연구에서는 수서생물지표종으로 이용되는 깔따구(Chironomus riparius)를 이용하여 야외 중금속(Al, Aluminum; Cr, Chromium; Cu, copper; Mn, Manganese; Zn, Zinc) 농도 노출에 따른 다양한 분자발현 반응과 상관성을 분석하였다. 생물 체내 분자 반응을 관찰하기 위해 heat shock protein 40, 70, 90 (HSP40, 70, 90), cytochrome 450(CYP450), Glutathione S-transferase (GST) and Serine-type endopeptidase (SP)를 이용하였다. 그 결과, 스트레스 분자마커로 이용되는 HSPs 유전자들은 중금속 노출된 개체들에서 대조군보다 높은 경향을 보였으며 Cu 노출 시 가장 높은 발현을 나타냈다. 해독에 관여하는 CYP450과 GST 유전자 발현 결과, Cr과 Cu에서는 다른 노출군에 비해 높은 발현 경향을 나타냈다. SP 유전자 발현 결과 Al을 제외한 모든 노출군이 대조군과 유사한 발현 패턴을 보였다. 이와 같은 연구 결과는 실내에서 환경 중 존재하는 실제 농도를 반영한 독성실험을 통해 노출물질과 농도에 따라 특이적으로 발현하는 분자마커 패턴을 보고하였다. 또한, 수생태계로 유입되는 중금속이 하천에 서식하는 생물에 주는 유해 영향에 대한 정보와 분자 지표 유전자들의 현장 적용 가능성을 보여준다.
Objectives: This study is aimed to describe the current situation about urinary biomarker N-methylformamide(NMF) for workers exposed to N,N-dimethylformamide(DMF) according to industrial classification. Materials: Special health examination records of the workers who had undergone urinary biological monitoring in 2013 were collected. The numbers and percentage of workers, whose urinary NMF values were above the limit of detection(LOD) and above the biological exposure index(BEI) were calculated. Health relatedness with DMF as judged by their doctors was also described. All description was classified according to the $9^{th}$ Korean Standard Industrial Classification(KSIC). Results: It appeared that most workers exposed to DMF belong to manufacturing section(80.7%). The geometric mean(GM) values of urinary NMF were 6.25 mg/L, 3.54, and 3.86 for the manufacturing section, professional, scientific and technical activities section, and for the construction section respectively. In detail, it seemed that division of textiles(except apparel) (GM 7.51 mg/L), division of leather, luggage and footwear(11.59 mg/L), and division of rubber and plastic products(6.89 mg/L) were highly exposed to DMF with a high percentage of workers with urinary NMF values above BEI. This was probably due to the effect of skin absorption that the division of leather, luggage and footwear showed the highest urine NMF GM. Conclusions: It seemed that workers in manufacture industries such as textile, leather, luggage, footwear, rubber and plastic products were highly exposed to DMF. So, efforts should be focused on those industries in order to effectively diminish worker's exposure. Further studies to compare DMF air-monitoring with bio-monitoring according to industrial classification should be considered.
4 종류의 폐기물(생활하수오니, 공단하수오니, 피혁오니, 주정오니)과 대조구로서 돈분퇴비가 지렁이에게 미치는 독성을 평가하기 위하여 대표적인 유해성 평가 biomarker 3종류 (acetylcholinesterase, cytochrome $P_{450}$, heat shock protein 70)를 사용하였다. 유기성 폐기물에 대한 acetylcholinesterase의 활성은 돈분퇴비의 경우 활성이 약간 촉진된 반면 생활하수오니, 공단하수오니, 피혁오니, 주정오니는 영향을 미치지 않았다. Cytochrome $P_{450}$의 활성은 공단하수오니와 피혁오니는 활성을 억제하였고 생활하수오니, 주정오니, 돈분퇴비는 영향을 미치지 않았다. 또한 Hsp70의 발현량은 증류수보다 돈분퇴비는 1.9배, 주정오니는 3.0배, 생활하수오니는 3.3배, 공단오니는 4.4배, 피혁오니는 4.7배 순으로 지렁이 (Eisenia fetida)에게 스트레스를 많이 주었다. 이상의 결과로부터, 4 종류의 폐기물(생활하수오니, 공단하수오니, 피혁오니, 주정오니)은 돈분퇴비보다 독성이 강한 것으로 판단하였다. 또한 AChE, Cytochrome $P_{450}$과 Hsp70은 추후 유기성 폐기물의 유해성을 모니터링하기에 적합한 biomarker로서 가치가 있다고 생각한다.
환경오염이 심각해짐에 따라 국내외적으로 환경에 대한 관심이 고조되고 인체에 해를 끼치는 환경요인으로부터 방어하기 위한 많은 노력들이 기울여지고 있다. 특히 내분비계장애물질이 생식기능과 면역기능을 약화시키고, 행동 이상을 일으키며, 암 발생률을 높인다는 점이 밝혀지기 시작하면서 많은 연구들이 발표되고 여러 가지 방법들이 내분비계장애물질과 더불어 환경분야연구에 응용되어왔지만 단백질을 대상으로 연구하여 유전자기능을 연구하는 프로테오믹스(proteomics) 연구를 접목시키려는 시도가 아직까지는 빈약하다. 프로테오믹스는 기능을 갖는 단백질들의 발현을 종합적이고 정량적으로 측정하는 가장 직접적인 수단이고, 질병, 약물투여, shock 등 생물학적인 동요(perturbation)에 의하여 변하는 단백질들의 발현양상의 변화를 정확하게 관찰할 수 있으며, 생체내 유전자발현의 궁극적인 양상을 규명할 수 있고, 또한 유전자, 단백질 및 질병간의 연결고리를 제공한다. 기존의 biomarker는 다른 질병 표지자와 연관성이 높아 직접적인 유해물질 노출 위험도를 정확히 판정하기 어렵다. 따라서 대량발굴탐색(high-throughput screen-ing)이 가능한 2차원 전기영동 분석과 MALDI-TOF 또는 protein chip array와 SELDI-TOF에 의한 단백질 분자구조 분석기술 및 이들을 지원하는 생물정보학(bio-informatics)의 발전을 이용하여 환경독성 연구에 이용 할 수 있는 표적단백질(biomarker)발굴에 적절한 이용이 가능할 것이다.
본 연구에서는 남극삿갓조개 (Nacella concinna) 의 장 (intestine)의 중금속 농축에 관하여 알아보고자 카드뮴 노출실험을 실시한 후 중금속에 노출 시 동물체내에서 유도되는 단백질 중의 하나인 metallothionein을 면역조직화학적 방법으로 추적하고 투과전자현미경 (transmission electron microscope) 을 이용하여 세포의 미세구조의 변화를 알아보았다. 더불어 SEM-EDS 장비를 이용한 원소분석을 통해 중금속의 분포를 알아보아 중금속의 축적 및 해독기작에 대한 기초자료를 얻고자 수행되었다. Metallothionein의 분포를 살펴보기 위하여 면역조직화학적 실험이 수행된 바, 중금속이 농축되고있는 삿갓조개의 장상피세포의 첨단부에 metallothionein이 많이 존재하고 있음을 알 수 있었으며, 미세구조 관찰결과 노출시간이 경과함에 따라 핵막의 팽창, whorl 구조의 출현, 핵 내 봉입체를 관찰할 수 있었다. SEM-EDS 관찰결과 카드뮴 노출결과, 황이 급격하게 줄어들었고, 칼슘과 아연이 상대적으로 증가하는 양상을 관찰 할 수 있었다. 이상에서와 같이 Cd 노출의 정도에 따라 비교적 빠른 세포반응을 보이는 남극삿갓조개의 특징은 자연 상태에서 Cd의 노출에 따른 효과적인 생물 지표종으로서 가치가 있는 것으로 사료된다.
Objective: To examine the effects of Trichosanthes kirilowii Maximowicz extract (TE) and Trichosanthes kirilowii Maxi mowicz Cheonghyeol Plus Phellinus linteus Cheonghyeol plus (TCP) on anti-inflammatory factor expression in human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). Methods: HUVECs were activated with TNF-α and then treated with TE and TCP. The expression levels were then measured for intracellular genes (KLF2, eNOS, MCP-1, ICAM-1, and VCAM-1), proteins (KLF2, eNOS, MCP-1, ICAM-1, VCAM-1, ERK, and JNK, p38), and extracellular biomarkers (ICAM-1, VCAM-1, and MCP-1). Results: 1. TCP at concentrations of 100 ㎍/mL or greater significantly increased the expression of KLF2 and eNOS intracellular genes and significantly decreased the expression of ICAM-1, VCAM-1, and MCP-1 genes compared to the control group. 2. TCP at concentrations of 100 ㎍/mL or greater significantly increased the expression of KLF2, eNOS proteins compared to the control group, and significantly reduced the expression of VCAM-1, ICAM-1, MCP-1, ERK, and p38 proteins. However, JNK protein phosphorylation showed no significant change compared to the control group. 3. TCP at concentrations of 100 ㎍/mL or more significantly decreased the production of MCP-1, ICAM-1, and VCAM-1 extracellular biomarkers compared to the control group. 4. TE at a concentration of 100 ㎍/mL did not cause any significant change in the expression of intracellular genes or proteins, in the production of the extracellular biomarker MCP-1, or in the amount of JNK protein compared to the control group. Other intracellular genes, proteins, and extracellular biomarker expression showed the same trend as observed with TCP exposure. Conclusion: This study experimentally confirmed that TE and TCP could be effective in preventing or inhibiting various inflammatory vascular diseases due to their anti-inflammatory effects.
환경오염 평가를 위한 생물지표로 세포내 에너지할당(CEA) 의 적용성을 검토하기 위해 바지락 (Ruditapes philippinarum) 조직을 대상으로 에너지 함량과 에너지 소비율을 분석하였다. 원유를 인위적으로 오염시킨 퇴적물에 바지락을 1, 2, 4, 7, 10 일간 노출 후 일부 조직 (발, 입출수공, 아가미 그리고 몸통) 내 지질, 글루코오스, 단백질 함량, 그리고 전자전달계 (electron transport system, ETS) 활성을 측정하였다. 바지락의 체내 지질, 글루코오스, 단백질 에너지 함량(energy available, EA)은 오염의 수준과 노출시간이 증가함에 따라 감소하였으나, 이와 대조적으로 ETS 활성은 그 반대의 경향을 보였다. 바지락의 조직별 EA는 발 > 입출수공 > 아가미 > 몸통 순이었다. EA와 EC의 분석에서 통계적으로 유의한 차이는 노출 최고 농도 (58.3 mg TPAHs/kg DW) 에서만 발견되었다. 노출 1 일째 발과 아가미에서, 노출 2, 7 일째 몸통에서 EA가 감소하였고, 노출 4 일째 몸통에서 EC가 증가하였다. CEA는 EA 또는 EC 보다 오염에 더 민감하게 반응하였다. 특히, 노출 1-7 일 기간 동안 몸통에서 CEA는 오염 수준이 낮은 (6.5 mg TPAHs/kg DW) 범위에서도 크게 감소하였다. CEA는 급성독성이 나타나지 않는 낮은 수준의 퇴적물오염 평가에서 EA 또는 EC보다 더 민감하였다. 바지락을 이용한 오염 퇴적물 평가시 노출은 4 일간, 그리고 몸통부위에서 CEA를 측정하는 것이 가장 민감하고 신뢰할 수 있을 것으로 여겨진다.
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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제34권6호
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pp.602-610
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2008
Purpose Acrylamide is present in significant quantities in a wide range of commonly consumed human foods. Carcinogenic risk of acrylamide through the consumption of food is a great public concern and in controversy, but it is not properly addressed due to the lack of evidence in humans. While a plenty of data is available on the carcinogenicity in animal models, the studies in humans are limited. Thus, the present study attempted to examine the carcinogenic potentials of acrylamide on the human epithelial cell, which is the target cell origin of the most cancers. Material and method & Result 1. Acrylamide was not cytotoxic up to $100{\mu}M$ as measured by MTT and LDH assays, indicating a relatively low toxicity of this substance in human epithelial cells. 2. The parameters of neoplastic cellular transformation such as cell saturation density, soft-agar colony formation and cell aggregation were analyzed to examine the carcinogenic potential of acrylamide. 3. The neoplastic transformation was further increased with the co-treatment of TPA 4. Antioxidants blocked the generation of Reactive Oxygen Species(ROS) and the GSH depleting agent dramatically increased the ROS production. 5. mRNA levels of fibronectin following acrylamide exposure was increased in a dose-dependent manner, indicating a possible biomarker of acrylamide-induced cellular transformation. Conclusion The present study will provide a valuable basis to compare the interspecies differences in response to carcinogenic potentials of acrylamide. The data on the interspecies differences are essential element in human risk assessment. Thus, our results obtained from the human epithelial cells will contribute to improving the risk assessment of human neoplasm including oral cancer.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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