Nicol, Christopher J.;Zielenski, Julian;Tsui, Lap-Chee;Wells, Peter G.
한국환경성돌연변이발암원학회:학술대회논문집
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한국환경성돌연변이발암원학회 2002년도 Current Trends in Toxicological Sciences
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pp.48-64
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2002
The primary recognized health risk from common deficiencies in glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD), a cytoprotective enzyme for oxidative stress, is red blood cell hemolysis. Here we show that litters from untreated pregnant mutant mice with a hereditary G6PD deficiency had increased prenatal (fetal resorptions) and postnatal death. When treated with the anticonvulsant drug phenytoin, a human teratogen that is commonly used in pregnant women and causes embryonic oxidative stress, G6PD-deficient dams had higher embryonic DNA oxidation and more fetal death and birth defects. The reported G6PD gene mutation was confirmed and used to genotype fetal resorptions, which were primarily G6PD deficient. This is the first evidence that G6PD is a developmentally critical cytoprotective enzyme for both endogenous and xenobiotic-initiated embryopathic oxidative stress and DNA damage. G6PD deficiencies accordingly may have a broader biological relevance as important determinants of infertility, in utero and postnatal death, and teratogenesis.-Nicol, C. J., Zielenski, J., Tsui, L.-C., Wells, P. G. An embryoprotective role for glucose-6-phosphate dehydrogenase in developmental oxidative stress and chemical teratogenesis.
국내에 서식하는 두꺼비의 배아를 이용하여 화학물질의 독성평가에 대한 가능성을 파악하기 위해 FETAX(Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus) 기법에 따라 두꺼비(Bufo gargarizans)의 배아를 배양하면서 Zn과 Benomyl의 효과를 probit 분석법으로 조사하였다. 그 결과, Zn과 Benomyl의 농도에 의존하여 유생의 체장 길이는 감소하고 치사율과 기형율은 증가하였으며 Zn과 Benomyl의 teratogenic concentration($EC_{50}$)은 각각 2.3, $1.0mg/{\ell}$을 나타내었고 embryo lethal concentrations($LC_{50}$)은 10.3, $6.9mg/{\ell}$을 나타내었다. Teratogenic index($TI=LC_{50}/EC_{50}$)는 Zn의 경우 4.4, Benomyl의 경우 6.7을 나타내어 Zn과 Benomyl은 두꺼비 배아 발달에 최기형성 물질로 작용함을 알 수 있었다. 이상의 결과들로 보아 Zn과 Benomyl 모두 낮은 농도에서 두꺼비 배아발달에 민감하게 반응하였다. 이는 다량의 배아 확보가 가능하며 배양이 용이하고 치사율, 기형율, 성장률, 기형양상 등을 기존의 연구들과 비교하였을 때 유사한 결과를 나타내어 두꺼비 배아를 활용한 시험기법은 화학물질 및 환경오염물질의 독성검정에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
Drinking of excessive ethanol during pregnancy induces a fetal alcohol syndrome. Genistein is one of naturally occurring isoflavones at relatively high levels in soybeans. In this study, we investigated the effects of genistein ($1{\times}10^{-8}$ and $1{\times}10^{-7}\;{\mu}g$/ml) on the ethanol (1 ${\mu}l$/ml)-induced teratogenesis of developing mouse embryos during the critical period (embryonic days 8.5~10.5) of organogenesis using a whole embryo culture system and then morphological scoring analysis. Ethanol-treated embryos exhibited a variety of developmental abnormalities. However, the total morphological scores for ethanol plus genistein groups were significantly higher than those of ethanol alone group (p<0.05). In particular, there were significant increases in the ethanol plus $1{\times}10^{-8}\;{\mu}g$/ml of genistein group on the scores for heart, optic system, branchial bar, mandibular process, and caudal neural tube and further in the ethanol plus $1{\times}10^{-7}\;{\mu}g$/ml of genistein group on the scores for heart, hind-, mid-, and forebrains, optic system, branchial bars, maxillary and mandibular processes, caudal neural tube, forelimb, hindlimb, and somites as compared with those of ethanol alone group (p<0.05). These results indicate that genistein has a preventive effect against ethanol-induced teratogenesis.
국내에 서식하는 개구리의 배아를 이용하여 화학물질의 독성평가에 대한 가능성을 파악하기 위해 FETAX(Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus) 기법에 따라 청개구리(Hyla japonica)의 배아를 배양하면서 $Cu^{2+}$과 Tebuconazole의 효과를 probit 분석법으로 조사하였다. 그 결과, $Cu^{2+}$과 Tebuconazole의 농도에 의존하여 유생의 체장 길이는 감소하고 치사율과 기형율은 증가하였으며 $Cu^{2+}$과 Tebuconazole의 teratogenic concentration($EC_{50}$)은 각각 0.05, 5.0mg/L을 나타내었고 embryo lethal concentrations($LC_{50}$)은 0.16, 39.1mg/L을 나타내었다. Teratogenic index($TI=LC_{50}/EC_{50}$)는 $Cu^{2+}$의 경우 3.0, Tebuconazole의 경우 7.7을 나타내어 청개구리 배아 발달에 최기형성 물질로 작용함을 알 수 있었다. 이상의 결과들로 보아 $Cu^{2+}$과 Tebuconazole 모두 낮은 농도에서 청개구리 배아의 발달에 민감하게 반응하였으며 다량의 배아 확보가 가능하였고 배양이 용이하였으며 치사율, 기형율, 성장률, 기형양상 등이 기존의 연구들과 비교하였을 때 유사한 결과를 나타내어 청개구리 배아를 활용한 시험기법은 화학물질 및 환경오염물질의 독성검정에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
최근 화학물질 및 환경오염물질의 독성 시험법으로 Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus(FETAX)방법이 독성평가에 활용되어지고 있다. 본 연구에서는 FETAX 방법에 따라 한국산 개구리 중 산개구리(Rana dybowskia)의 배아를 이용하여 NiCl$_2$, Carbofuran, Diazinon의 기형성을 조사하였으며 치사율과 기형률은 probit 분석법으로 조사하였다. NiCl$_2$, Carbofuran, Diazinon에 따른 teratogenic concentration(EC$_{50}$)은 0.4, 1.6, 1.9mg/1 을 각각 나타내었으며 embryolethal concentrations(LC$_{50}$)은 17.5, 41.5, 20.2mg/1 을 나타내었다. Teratogenic indices (TI=LC$_{50}$/EC$_{50}$)는 NiCl$_2$의 경우 43.8, Carbofuran의 경우 26.0. Diazinon의 경우 10.6을 나타내었다. NiCl$_2$, Carbofuran, Diazinon는 산개구리 배아에 대해 강력한 기형성을 나타내었으며 이들의 농도에 의존하여 수포형성, 꼬리, 척추기형 등이 증가하였다. 이상의 결과들로 보아 NiCl$_2$,Carbofuran, Diazinon 모두 낮은 농도에서 배아의 발생을 억제하여 산개구리 배아의 기형성 시험방법은 화학물질 및 환경오염물질의 독성검정에 요긴하게 활용할 수 있을 것으로 판단된다.으로 판단된다.
중금속이 양서류의 발생에 미치는 영향을 알아보기 위해 Xenopus embryo 2 할구기부터 카드뮴, 수은, 납. 구리, 아연 등을 여러 농도로 지속적으로 처리한 후 치사율과 이상 발생율을 조사하였다 그 결과 수은, 카드뮴. 구리, 납. 아연의 순으로 독성이 강함을 알 수 있다. 중금속 중 카드뮴 처리시 나타나는 현상으로는 창자, 눈, 체축. 지느러미, 십장 등의 이상과 수포 등을 들 수 있다. FETAX (frog Embryo Teratogenesis Assay : Xenopus)의 분석 결과 LC$_{100}$ 은 1.5 ppm, EC$_{100}$은 1PPm 이었고 기형 유발지수(TI)가 2. 8 인 점으로 보아 카드뮴을 Xenopus embryo에 있어서 기형유발원으로 분류할 수 있다.
금호강 하상퇴적물의 오염 상태를 평가하는 일환으로 대구시 외곽 상류지역과 하류지역에서 각각 한 정점씩 선정하여 상ㆍ하류 지역간 생태 독성의 수준차이를 비교하였다. 연구 목적상 FETAX와 Microtox bioassay를 생태독성평가 수단으로 활용하였다. FETAX(Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus)는 Xenopus laevis의 embryos를 이용하여 환경오인물질의 최기형성과 급성독성을 평가하는 기법이다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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