• 농약과학회지
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• 제10권3호
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• pp.189-195
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• 2006

본 연구의 목적은 대표적인 한국 담수산 물벼룩을 대상으로 농약의 생태영향을 평가하기 위한 표준 시험법을 개발하기 위하여 수행되었다. 국내환경에서의 대표성, 실내사육가능성 및 독성시험에 적합한 크기 등을 고려하여 선발된 4종의 한국산 물벼룩(Daphnia sp., Daphnia obtusa, Moina macrocopa, Simocephalus vetulus)과 국제표준종인 Daphnia magna를 대상으로 실내사육에 적합한 최적 사육수를 선발하고자 하였다. 국내산 물벼룩은 사육수의 경도가 $80{\sim}100$ mg $L^{-1}(CaCO_3)$인 hard water와 $40{\sim}48$ mg $L^{-1}(CaCO_3)$인 soft water 에서 가장 우수한 생육을 보였으나, 우리나라 강물의 경도가 $60.2{\sim}127.2$ mg $L^{-1}(CaCO_3)$의 범위에 있는 점과 칼슘부족이 동물성플랑크톤 갑각류의 종 번식과 군집구조에 중대한 결정요소인 점을 감안하여 우리나라 물벼룩의 실내사육을 위한 최적 사육수로 경도가 $80{\sim}100$ mg $L^{-1}(CaCO_3)$인 hard water를 추천하고자 한다.

• 환경생물
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• 제37권1호
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• pp.72-81
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• 2019

Bisphenol A (BPA)는 대표적인 내분비계장애물질로 수서생물의 성장, 발생, 그리고 생식에 유해한 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 기수산 물벼룩(Diaphanosoma celebensis)에서 48시간 BPA 노출 후 산화적 스트레스 반응을 조사하기 위하여 qRT-PCR을 이용한 항산화 유전자 발현 변화, 항산화 효소 활성, 총 단백질 함량 분석을 수행하였다. $3mg\;L^{-1}$의 BPA에 48시간 노출된 D. celebensis에서 모든 항산화 유전자(Cu/Zn-SOD, Mn-SOD, CAT)의 발현량이 유의하게 증가하였다. 특히 세 종류의 GST isoforms (GST-kappa, GST-mu, GST-theta)는 가장 낮은 농도인 $0.12mg\;L^{-1}$ BPA에 48시간 노출된 실험군에서도 유의하게 증가하였으며, GST-mu의 발현양이 상대적으로 가장 높게 나타났다. SOD 활성은 BPA 농도에 의존적으로 유의하게 증가하였으며, 총 단백질 함량은 BPA 노출에 대해 감소되는 양상을 보였다. 이러한 결과는 BPA가 D. celebensis에서 산화적 스트레스를 유발하였고, 이 과정에서 이들 항산화 유전자가 생물방어기전으로 참여한다는 것을 의미한다. 본 연구는 BPA가 해양생물에 미치는 영향에 대한 분자적 기전을 이해하는 데 도움이 될 것이다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제61권1호
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• pp.101-108
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• 2022

곤충생장조절제(IGR)은 대상 해충에 대한 특이성이 높고 환경에 대한 독성이 상대적으로 낮다는 장점으로 유기합성 살충제를 효과적으로 대체할 수 있는 유망한 수단으로 여겨진다. 현재 시판되는 곤충생장조절제는 작용 기작에 따라 유충호르몬 작용제(JHA), 탈피호르몬 작용제(EA) 및 키틴 합성 저해제(CSI)의 세 가지로 구분된다. 최근 들어, 이집트숲모기의 Met과 FISC/CYC 유전자를 yeast two-hybrid system에 도입하여 유충호르몬에 의해 매개되는 Met과 FISC/CYC의 결합을 in vitro에서 구현하였으며, yeast two-hybrid β-galactosidase assay를 통하여 식물과 미생물 및 화합물 library로부터 다양한 유충호르몬 길항제(JHAN)가 분리되고 있다. 유충호르몬은 곤충의 발달, 생식, 휴면 등을 포함한 다양한 생리 작용을 조절하기 때문에, 유충호르몬 길항제는 대상 해충의 내분비 신호 전달을 방해하여 비정상적인 발달 및 유충 단계에서의 치사를 초래하며, 이는 유충호르몬 길항제가 넓은 기주 범위를 가진 살충제 개발에 효과적으로 이용될 수 있다는 것을 시사하였다. 따라서 본 논문에서는 유충호르몬 길항제의 작용점인 Met에 의해 매개되는 유충호르몬의 신호 전달 체계와 친환경 살충제로서의 유충호르몬 길항제의 전망에 대해 알아보고자 하였다.

• 한국가축번식학회지
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• 제22권4호
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• pp.349-357
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• 1998

본 실험은 체외 생산된 한우 배반포기배의 생존능이 초자화동결 융해 후에도 유지될 수 있는지를 조사하고자 실시하였다. 한우 배반포기배는 2 단계로 초자화동결되었는데, EG20에 3분간 평형 그리고 EFS40에 노출한 후 L$N_2$에 초자화되기까지 30~45 초간 처리하였다. 체외에서의 생존능은 융해 후 24시간째의 re-expanded 와 48시간째의 hatched 발달율로 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다. 12번의 반복실험으로부터 체외 수정 후 체외 배양 7일째에 52.5% 의 배반포기배가 생산되었다. 배의 생존에 동결액이 미치는 영향을 조사하였던 바, 대조군 (100.0, 87.0%) 과 비교하였을 때 동결액 노출군 (100.0, 73.8%) 에서 유의한 독성은 확인되지 않았다. 그러나, 배반포기배가 초자화동결되었을 때, 높은 생존능(86.2, 55.4%) 은 확인되었지만 그 결과는 노출군과 대조군에 비교하여 볼 때 유의하게 낮은 것이었다.(p＜0.05). 배 발달단계와 배양날짜가 초자화동결된 난자의 생존에 미치는 영향을 조사하였던 바, 배양날짜와 상관없이 빠르게 발달한 난자군에서 유의하게 높은 생존능이 있음을 알 수 있었다 (p＜ 0.05). 또한, 같은 발달단계라 하더라도, 배양 7일째 배의 (re-expanded: 75.0~87.5%, hatched: 21.4~66.7%) 생존능이 배양 8일째 배의 (re-expanded: 58.6~78.3%, hatched: 10.3~52.2%) 생존능보다 높다는 것을 확인하였다. 따라서, 이러한 결과에서 볼 때 체외에서 생산된 한우 배반포기배는 EFS40 동결액을 사용하는 간편 2 단계 초자화방법으로 성공적으로 동결되어질 수 있으며 특히 배양 7일과 8일째의 expanded 배반포기배와 early hatching 배반포기배에서 더욱 효과적으로 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 환경생물
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• 제37권4호
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• pp.625-639
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• 2019

오늘날 해양 생태계를 위협하는 물질의 하나로 주목받고 있는 미세플라스틱에 대하여 해양생물에 대한 유해성 등의 연구 현황을 종합하고 향후 연구 방향에 대하여 제안하고자 한다. 미세플라스틱은 5 mm 이하의 합성 고분자화합물로, 환경으로 배출된 이들 물질은 물리적으로 크기가 작을 뿐만 아니라 시간이 지남에 분해되지 않아 육지와 해양의 연안부터 원양까지, 표층과 심해에도 광범위하게 축적된다. 미세플라스틱은 해양 생물에게 섭식 및 축적될 수 있으며, 플라스틱에 첨가된 화학물질의 용출로 인한 위험성도 존재한다. 해양에 축적된 미세플라스틱은 해양 생물의 성장과 발달, 행동, 번식 및 사망 등에 영향을 끼친다. 다만 미세플라스틱의 특성은 크기, 재질, 모양 등 매우 다양하며, 몇가지 특성의 미세플라스틱으로 수행된 독성 시험이 다른 모든 미세플라스틱의 위해성을 대표할 수 없다. 때문에 미세플라스틱의 유형에 따른 위해성의 경향을 확인할 필요가 있으나, 미세플라스틱의 다양성으로 인해 여러 연구 결과에 통일성이 없어 비교 및 분석이 어렵다. 따라서 미세플라스틱의 유형에 따른 생물학적 위험을 추정하기 위해 표준시험법의 도출이 필요하다. 또한, 기존 연구의 대부분은 실험의 편의에 의해 대부분 구형을 대상으로 이루어지고있으나, 해양환경과 어패류에서 발견되는 미세플라스틱의 형태는 섬유 및 파편이 주류인 현실을 제대로 반영하고 있지 못하다. 더불어 플라스틱에 들어있는 첨가제 및 흡착 유해물질에 대한 연구는 있으나, 미세플라스틱의 형태로 생물의 체내로 들어갔을 때의 독성영향에 대하여 알려진 바는 거의 없다. 표준시험법의 개발, 구형보다 섬유와 파편 형태의 미세플라스틱에 대하여, 그리고 첨가제와 흡착 유해물질에 대한 연구가 진행된다면 해양 생태계 및 인간에 대한 미세플라스틱의 영향을 보다 상세히 파악할 수 있을 것이다.

• 한국가축번식학회지
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• 제24권3호
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• pp.241-248
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• 2000

본 연구는 생약제재가 dioxin의 연속투여시 생식독성 완화에 미치는 영향을 구명하고저 30 $\mu\textrm{g}$/kg의 dioxin을 5일간 연속투여 후 생약제재를 3주간격일로 경구투여 했을 때 정자수, 정자활력, 정소중량 및 정소조직에 미치는 영향을 조사하였다. 1. Dioxin 10~20 $\mu\textrm{g}$/kg을 5일간 연속투여한 군의 정자수는 90.7$\pm$3.6~l18.5$\pm$3.6$\times$$10^{6}$$m\ell$, 30~40 $\mu\textrm{g}$/kg투여군의 정자수는 67.3$\pm$4.1~88.2$\pm$3.3$\times$$10^{6}$$m\ell$로서 대조군의 119.3$\pm$3.4~120.2$\pm$4.7$\times$$10^{6}$$m\ell$에 비해 현저히 감소된 정자수를 나타냈다(p<0.05). 2. dioxin 10~20 $\mu\textrm{g}$/kg 투여군의 정자활력은 77.0$\pm$4.7~89.5$\pm$3.6%, 30~40$\mu\textrm{g}$/kg 투여군은 66.5$\pm$3.3~79.9$\pm$3.8%로서 대조군의 93.6$\pm$3.8~94.9$\pm$3.4%에 비해 현저히 감소된 정자활력을 나타냈다(p<0.05). 3. Dioxin 30 $\mu\textrm{g}$/kg을 5일간 연속투여 후 녹차, 홍삼, 구기자, 오메 추출물을 격일로 3주간 투여했을 때 정자수는 각각 77.4$\pm$3.2~90.9$\pm$3.4$\times$$10^{6}$$m\ell$, 78.0$\pm$3.3~105.0$\pm$4.2$\times$$10^{6}$$m\ell$, 76.2$\pm$2.8 ~84.4$\pm$3.5$\times$$10^{6}$$m\ell$, 75.4$\pm$3.3~80.2$\pm$3.3$\times$$10^{6}$$m\ell$이었다. 4. Dioxin 30 $\mu\textrm{g}$/kg을 5일간 연속투여 후 녹차, 홍삼, 구기자, 오메 추출물을 격일로 3주간 투여했을 때 정자활력은 대조군의 119.3$\pm$3.4~120.2$\pm$4.7$\times$$10^{6}$$m\ell$와 93.0$\pm$3.5~96.1$\pm$3.5%에 비해 홍삼추출물 투여군에서는 회복이 현저하였고(p<0.05), 녹차는 다음이었으며, 구기자, 오메는 회복이 미미하였다. 5. Dioxin 30 $\mu\textrm{g}$/kg을 5일간 연속투여 후 녹차, 홍삼, 구기자, 오메 추출물을 각각 격일로 3주간 투석했을 때 정소중량은 대조군의 0.15$\pm$0.01~0.16$\pm$0.01g에 비해 낮은 치를 나타냈으며 홍삼추출물 투여군에서는 회복효과가 현저하였다. 6. Dioxin 30 $\mu\textrm{g}$/kg을 5일간 연속투여 후 녹차, 홍삼, 구기자, 오메를 각각 3주간 격일로 경구 투여했을 때 간, 비장 및 정소조직은 대조군에 비해 심한 손상이 관찰되었으며, 정소는 홍삼 투여군에서 많은 회복이 관찰되었다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권1호
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• pp.1-8
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• 2008

배아줄기세포는 다양한 분화 유도 방법을 통해 신경계세포로 분화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 보다 더 엄격한 선발조건을 적용함으로써 특정 종류의 신경세포만을 확보할 수도 있게 되었다. 세포사멸연구를 포함한 신경생리학적 연구의 대상으로써 중요한 요건은 이렇게 확보한 배아줄기세포 유래의 신경계세포들이 정상적인 신경생리학적 특성을 갖고 있어야 하며, 동시에 그런 신경생리학적 특성이 체외에서 일정기간 동안 이상 자연적인 세포사멸없이 유지되어야 한다는 것이다. 생쥐 배아줄기세포를 retinoic acid로 처리한 후, astrocytes monolayer 위에서 신경계세포로 분화시키면 장기간 생존이 가능한 다수의 신경계세포를 손쉽게 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 면역세포화학적 방법을 통해 신경세포의 생사를 개별세포 수준에서 추적할 수 있다. 배아줄기세포 유래의 신경계세포는 glutamate agonist들에 대해 수용체 특이적 흥분성 신경독성 반응을 보이며, 이 반응은 신경계세포로의 분화가 진행될수록 더욱 뚜렷해지는 양상을 보인다. 신경계세포의 발생분화, 생존에 관여하는 Neurotrophin, GDNF 계열의 신경계 작용 성장인자들의 수용체가 배아줄기세포 유래의 신경계세포에서 발현되고 있으며, 이들에 의해 신경계세포로의 분화과정에서 세포의 생존능 및 신경독성처리에 대한 세포사멸반응이 조절될 수도 있다. 따라서 배아줄기세포 유래의 신경계세포는 신경세포의 생존과 사멸, 그리고 세포손상으로부터의 보호와 같은 신경약리학적 연구를 위한 중요한 특성을 나타내고 있기에 관련 연구를 위한 새로운 연구시스템이 될 수 있는 것이다. 특히 일반적인 신경세포는 유전적 변형이 어려워 다양한 신경약리학적 연구에 많은 제약을 받아 왔으나, 이제 유전자 변형 배아줄기세포로부터 얻은 신경세포를 활용하여 연구할 수 있게 됨으로써, 보다 복합적인 신경약리학적 기초연구도 가능하게 되었다. 특히 최근 인간 배아줄기세포 유래 신경계세포도 유사한 신경독성 반응을 보이고 있음이 확인됨으로써(Schrattenholz & Klemm, 2007), 이제 배아줄기세포는 신경약리학적 기초 연구만이 아닌, 나아가 대량의 약물 스크리닝과 같은 제약산업에도 활용될 수 있는 가능성을 제시하고 있다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제13권4호
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• pp.257-264
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• 2009

6-hydroxydopamine(6-OHDA)는 파킨슨 질환 동물 모델의 제조에 널리 사용되는 신경독소로 도파민성 뉴런에 대한 특이적인 독성을 나타낸다. 도파민 신호는 중추신경계의 광범위한 영역에서 생리 기능을 조절하는데, 이에 따라 파킨슨병 환자와 6-OHDA를 처리한 동물들의 신경내분비 활성에 극심한 변화가 있을 것으로 예상할 수 있다. 하지만 6-OHDA 주사 모델에서 시상하부-뇌하수체 신경내분비 회로에 관한 연구들은 전무한 실정이다. 본 연구는 6-OHDA에 의한 뇌 카테콜아민 합성의 차단이 성체 수컷 흰쥐의 시상하부-뇌하수체 호르몬 유전자들의 전사 활성에 일으키는 변화를 조사한 것이다. 생후 3개월의 수컷 흰쥐(SD strain)에 개체 당 $200{\mu}g$의 6-OHDA를 $10{\mu}\ell$의 생리식염수에 녹여 뇌실 내 주사(icv)하였고, 2주 후에 모든 실험동물들을 희생시켰다. 시상하부-뇌하수체 호르몬 유전자들의 mRNA 수준을 조사하기 위해 total RNA를 추출하여 반-정량적 RT-PCR을 시행하였다. 카테콜아민 생합성에서 속도조절효소로 작용하는 tyrosine hydroxylase(TH)의 경우 6-OHDA군에서 대조군에 비해 유의한 발현 감소가 나타났고(대조군:6-OHDA군=1:0.72${\pm}$0.02AU, p<0.001), 이를 통해 6-OHDA 주사의 효력을 확인 하였다. 시상하부에서 gonadotropin-releasing hormone(GnRH)과 corticotropin releasing hormone(CRH)의 mRNA 수준은 6-OHDA군이 대조군에 비해 유의하게 낮았다(GnRH, 대조군:6-OHDA군=1:0.39${\pm}$0.03AU, p<0.001; CRH, 대조군:6-OHDA군=1:0.76${\pm}$0.07AU, p<0.01). 뇌하수체에서 glycoprotein hormone들의 공통적인 alpha subunit(Cg$\alpha$)과 LH beta subunit(LH-$\beta$) 그리고 FSH beta subunit(FSH-$\beta$)의 mRNA 수준의 경우 모두 6-OHDA군에서 대조군에 비해 유의한 감소를 나타냈다(Cg$\alpha$, 대조군:6-OHDA군=1:0.81${\pm}$0.02AU, p<0.001; LH-$\beta$, 대조군:6-OHDA군=1:0.68${\pm}$0.04AU, p<0.001; FSH-$\beta$, 대조군:6-OHDA군=1:0.84${\pm}$0.05AU, p<0.01). 이와 유사하게, 6-OHDA군에서의 뇌하수체 adrenocorticotrophic hormone(ACTH) 전사 수준 역시 대조군에 비해 유의하게 낮았다(대조군:6-OHDA군=1:0.86${\pm}$0.04AU, p<0.01). 본 연구는 중추신경계로의 도파민 신경독소 주입에 의해 두 가지의 시상하부-뇌하수체 신경내분비 회로인 GnRH-성선자극호르몬 회로와 CRH-ACTH 회로의 전사 활성이 하향 조정됨을 증명하였다. 이러한 결과는 시상하부로의 CA 입력은 시상하부-뇌하수체 기능 조절을 통해 생식소와 부신의 활성에 영향을 미침을 시사하는 것으로, 파킨슨병 환자들에게서 빈번하게 발생하는 성 기능 장애와 열악한 스트레스 반응을 설명할 단서를 제공한다.