Extremely low frequency electro magnetic fields (EMFs) have been classified as possibly carcinogenic to humans by the International Agency for Research on Cancer. An increased number of chromosomal alterations in peripheral lymphocytes are correlated with elevated incidence of cancer. The aim of the present study was to assess occupationally induced chromosomal damage in EMF workers exposed to low levels of radiation. We used conventional metaphase chromosome aberration (CA) analysis and the micronucleus (MN) assay as biological indicators of non ionizing radiation exposure. In the present study totally 70 subjects were selected including 50 exposed and 20 controls. Informed written consent was obtained from all participants and the study was performed in accordance with the Declaration of Helsinki and the approval of the local ethical committee. A higher degree of CA and MN was observed in exposed subjects compared to controls, the frequency of CA being significantly enhanced with long years of exposure (P<0.05). Moreover increase in CA and MN with age was noted in both exposed subjects and controls, but was significantly greater in the former. The results of this study demonstrated that a significant induction of cytogenetic damage in peripheral lymphocytes of workers occupationally exposed to EMFs in electric transformer and distribution stations. In conclusion, our findings suggest that EMFs possess genotoxic capability, as measured by CA and MN assays; CA analysis appeared more sensitive than other cytogenetic end-points. It can be concluded that chronic occupational exposure to EMFs may lead to an increased risk of genetic damage among electrical workers.
방사선에 의해 유도되는 사람 말초혈액 림프구 미소핵 관찰빈도를 높이면서 생물학적 선량평가법으로서 활용 가능성을 확인하고자 본 연구를 수행하였다. 우선 5명의 건강한 사람으로부터 혈액을 제공 받아 선량영역을 0에서 800cGy로 하여 감마선$(^{137}Cs)$을 조사 한 후 김사와 아크리딘 오렌지 형광 염색하고 미소핵 출현빈도를 비교하였다. 아크리딘 오렌지 염색법을 이용하여 미소핵을 관찰하였을 때, 김사 염색법에 비교하여 적갈색의 비특이성 과립과 녹황색의 DNA가 붉은색의 세포질을 배경으로 명확히 구별되었을 뿐만 아니라 선량이 증가하면서 검출율도 높았다. 아울러, 말초혈액 T와 B-림프구에 대하여 선량영역을 0에서 50cGy로 하여 방사선을 조사한 후 미소핵 출현빈도를 아크리딘 오렌지 염색하여 김사염색과 비교한 바, B-림프구에서 선량이 증가하면서 적어도 2배 이상 높게 관찰되었다. 본 실험 결과, 사람 말초 혈액 B-림프구를 대상으로 한 아크리딘 오렌지 형광염색 미소핵 분석법은 저선량 방사선 인체영향 평가나 과피폭 선량추정시 활용이 가능 할 것으로 생각된다.
o-Nitrotoluene is used to synthesize artificial dyes and raw materials of urethane resin. In this study, we have carried out in vitro genetic toxicity tests and microarray analysis to understand the underlying mechanisms and the mode of action of toxicity of onitrotoluene. TA1535 and TA98 cells were treated with o-nitrotoluene to test its toxicity by basic genetic toxicity test. Ames and two new in vitro micronucleus and COMET assays were applied using CHO cells and L5178Y cells, respectively. In addition, microarray analysis of differentially expressed genes in L5178Y cells in response to o-nitrotoluene was analyzed using Affymatrix genechip. The result of Ames test was that o-nitrotoluene treatment did not increase the mutations both in base substitution strain TA1535 and in frame shift TA98. o-Nitrotoluene has not increased micronuclei in CHO cells. But onitrotoluene increased DNA damage in L5178Y cell. Two-hundred two genes were initially selected as differentially expressed genes in response to o-nitrotoluene by microarray analysis and forty four genes among them were over 2 times of log fold changed. These forty four genes could be candidate biomarkers of genetic toxic action of o-nitrotoluene related to induction of mutation and/or induction of micronuclei and DNA damage. Further confirmation of these candidate markers related to the DNA damage will be useful to understand the detailed mechanism of action of o-nitrotoluene.
본 연구는 에탄올과 염산으로 유도된 위염모델에 대해 익모초의 물 추출물이 위염예방효과를 나타내는지 알아보기 위해 진행하였고, 안전성 평가를 위해 유전독성평가인 소핵시험을 수행하였다. 익모초 물 추출물은 음성대조군 대비 위에서 분비되는 $PGE_2$의 농도를 증가시켰을 뿐만 아니라 염산과 에탄올 투여에 의한 점막 표피세포 및 선상피세포의 손상과 울혈을 충분히 예방하는 것을 확인하였다. 또한 익모초 물 추출물에 대한 소핵시험을 실시한 결과, 익모초 물 추출물은 소핵을 유발하지 않는 것으로 나타났다. 결과를 종합하였을 때 익모초 물 추출물은 자체적으로 위염 예방효과를 나타냈지만 정확히 어떤 기전을 통해 예방하는지 추가적인 실험이 필요하다고 사료되며, 익모초에 포함된 여러 단일 성분을 이용해 위염 예방평가를 실시하여, 위염에 대한 익모초의 효능과 효율을 높이는 연구가 필요하다고 생각된다.
불의의 방사선 피폭 환자의 체내 방사선 피폭선량의 예측을 위한 방사선 생물학적 선량측정 개발의 일환으로 저선량 피폭환자의 체내 피폭선량 측정 지표로서의 미소핵 분석법 이용 가능성을 평가하기 위하여 코발트-60 감마선을 0.25 Gy에서 1 G의 선량을 인체 말초 혈액에 조사한 후 임파구내에 미소핵의 수적 변화를 형태학적으로 관찰하였다. 저선량에 피폭된 임파구에서 미소핵이 관찰되었으며, 선량에 따른 수적인 변화도 나타났다. 저선량 피폭에 대한 미소핵의 수적 변화에 대한 선량-반응 곡선은 $Y=(0.02{\pm}0.0009)+(0.033{\pm}0.010)D+(0.012{\pm}0.012)D^2$의 식을 얻었으며, linear quadratic model 이였다. 이상의 결과에서 미소핵의 발생 빈도와 피폭 선량간에 유의한 효과가 있는 것으로 확인되었다. 그리고 정상대조군에서는 세포당 $0.02{\pm}0.0009$개가 관찰되었다. 따라서 말초 임파구를 이용한 미소핵 분석법은 저선량 피폭환자의 체내 피폭선량 측정은 물론 방사선 방호제의 검색 및 방사선 민감도 검사를 위한 방사선 생물학적 지표로 이용 가능하며, 특히 이 방법은 간편하고 정확하며 재현성이 있는 방법으로 불의의 방사선 피폭 사고시 체내 피폭선량을 예측하는 좋은 지표로 사용되어질 수 있을 것으로 사료됨.
Background: Our objective was to evaluate the MTHFR C677T-A1298C polymorphisms in patients with breast cancer and in individuals with no history of cancer, to compare the levels of genetic damage and apoptosis under folic acid (FA) deficiency between patients and controls, and to assess associations with breast cancer. Methods: Genetic damage was marked by micronucleated binucleated cells (MNBN) and apoptosis was estimated by cytokinesis-block micronucleus assay (CBMN). PCR-RFLP molecular analysis was carried out. Results: The results showed significant associations between the MTHFR 677TT or the combined MTHFR C677T-A1298C and breast cancer risk (OR = 2.51, CI = 0.85 to 7.37, p = 0.08; OR = 4.11, CI = 0.78 to 21.8, p < 0.001). The MNBN from the combined MTHFR C677T-A1298C was higher and the apoptosis was lower than that of the single variants (p < 0.05). At 15 to 60 nmol/L FA, the MNBN in cases with the TTAC genotype was higher than controls (p < 0.05), whereas no significant difference in apoptosis was found between the cases and controls after excluding the genetic background. Conclusions: Associations between the combined MTHFR C677T-A1298C polymorphism and breast cancer are possible from this study. A dose of 120 nmol/L FA could enhance apoptosis in cases with MTHFR C677T-A1298C. Breast cancer individuals with the TTAC genotype may be more sensitive to the genotoxic effects of FA deficiency than controls.
차가버섯 분획물의 항산화활성과 유전독성 억제효과를 규명하기 위하여 차가버섯으로부터 조다당, 불용성 조다당 I과 II를 각각 추출하였으며 그 여액에서 저분자 물질과 에틸 아세테이트, 물 분획물을 얻었다. 얻어진 시료들은 DPPH free radical 소거능으로 항산화 활성을 측정하였으며, 마우스를 이용한 소핵실험으로 유전독성 억제효과를 검토하였다. 실험결과, 에틸 아세테이트 분획물의 RC$_{50}$ 이 46.5 $\mu\textrm{g}$으로 월등히 높았으며, 물 분획물과 수용성 다당도 각각 78.3$\mu\textrm{g}$과 77.4$\mu\textrm{g}$으로 다른 분획물에 비해 높은 항산화 효과를 나타내었다. 그리고 유전독성 억제효과에서는 양성대조군에 비하여 최고 농도인 80 mg/mg에서 저분자 물질과 에틸 아세테이트 분획물, 물 분획물, 수용성 다당 그리고 불용성 다당 I 및 II에서 각각 63.9%, 72.2%, 63.9%, 88.9%, 80.6% 그리고 81.5%의 소핵생성 억제효과를 나타내었으며 다당 분획물들이 80% 이상의 높은 억제율을 나타내었다.
정상인 말초혈액임파구 및 C57BL/6마우스 비장임파구에 $^{60}Co{\gamma}-rays$를 in vitro상태에서 조사한 후 500개 또는 1000개의 cytokinesis-blocked(CB) lymphocytes의 미세핵(micronuclei)의 발생빈도를 측정하였다. 방사선조사량에 따라 미세핵의 발생빈도는 증가하였으며 linear-quadratic model로 측정한 결과 선량반응곡선의 식은 인체의 경우 $Y=(0.31{\pm}0.049)D+(0.0022{\pm}0.0002)D^2+13.19$($r^2=1.000$)이었으며, 마우스의 경우 $Y=(1.31{\pm}0.264)D+(0.0015{\pm}0.0006)+8.7$($r^2=0.988$)이었다(Y는 1000개의 CB cell 당 미세핵발생빈도, D는 cGy로 표시되는 조사선량). 인체 말초혈액임파구에 대한 마우스 비장임파구의 상대적 생물학적 효과(relative biological effectiveness)는 미세핵의 발생율이 세포당 0.05~0.8의 범위에서 $1.84{\pm}0.48$이었다. 미세핵분석법은 인체 및 동물의 방사선 피폭시 간편하고 빠른 생물학적 선량측정법으로 사용될 수 있을 것이다.
The purpose of the present experiment was to investigate the micronuclei(MN) frequency in cytokinesis-blocked(CB) cells after various doses of gamma-rays in pig (Landrace, male, 3-month-old) and so to contribute to the clarification of the question whether these species are suitable as a target organism in the test system. The frequencies of binucleated cells, and gamma-ray-induced MN in CB cells at several doses were measured in three donors. The peaks of binucleated lymphocyte formation(22%) were found at a concentration of 2% phytohaemagglutinin(PHA) and $4{\mu}g/ml$ Cytochalasin B(Cyt-B) in pig at 72 hours after incubation. Measurements performed after irradiation showed a dose-related increases in MN frequency in each of the donors studied. When analysed by linear-quadratic model the line of best fit was $y=0.0183D+0.0124D^2+0.0133$(y = number of MN/CB cells and D=irradiation dose in Gy). In conclusion, the results demonstrate that it appears feasible to use pig as target organisms in the micronucleus test to estimate the cytogenetic damage caused by ionizing radiations or, potentially, chemical compounds.
Jo, Sung-Kee;H, Heon-O;Uhee Jung;Kim, Sung-Ho;Byun, Myung-Woo
한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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pp.152-152
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2003
As utilization of radiation in medicine, industry and biochemical research increases, the protection against radiation damage has become an important issue. Natural products such as herbal medicines are beginning to receive attention as modifiers on the radiation response. In the present study, the protective effect of a herb, Menthae Herba, against radiation-induced DNA damage was evaluated using alkaline single-cell gel electrophoresis (SCGE; comet assay) in the mouse peripheral blood Iymphocytes and the micronucleus formation test in the Chinese hamster ovary (CHO) cells. The tail moment, which was a marker of DNA damage in the SCGE, and the frequency of micronuclei was decreased in groups treated with Mentae Herba extract before exposure to 200 cGy of gamma-ray. We also confirmed its activities to scavenge DPPH and hydroxyl radicals. These experiments demonstrated that Menthae Herba was effective at reducing the radiation-induced damage of DNA and scavenging free radicals. It is plausible that scavenging of free radicals by Menthae Herba may have played an important role in providing the protection against the radiation-induced damage to the DNA. These results indicated that Menthae Herba might be a useful radioprotector and that radical scavenging appears to be one of the mechanisms of radiation protection.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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