본 연구는 피부 섬유아세포에 자외선을 조사하거나 TNF-α를 처리하면 세포에 따라 MMP-1의 발현이 다르게 나타나는데, 이것이 MMP-1 프로모터의 다형성에 의해서 나타남을 밝히기 위해 수행되었다. 시판하는 23 종의 primary 섬유아세포에 대하여 MMP-1 프로모터의 -1607 부위의 유전형을 분석한 결과 6 개의 1G/1G 유전형, 10 개의 1G/2G 유전형, 7 개의 2G/2G 유전형을 가진 섬유아세포를 확인할 수 있었다. Hs68과 Detroit 551 세포주는 1G/2G 유전형을 가지는 것으로 확인되었다. 1G/1G 유전형은 TNF-α 처리에 의해 대조군에 비해 MMP-1이 2 배 높게 발현되었으며, 자외선에 의해서는 거의 발현되지 않았다. 1G/2G 유전형의 경우는 TNF-α 처리에 의해 MMP-1이 2.45 배 높게 발현되었으며, 자외선에 의해서는 1.4 배 MMP-1이 발현되었다. 2G/2G 유전형의 경우는 TNF-α 처리에 의해 MMP-1이 1.35 배 발현되었으며, 자외선에 의해서는 2.5 배로 높게 발현되었다. 즉 1G 유전형은 TNF-α에 의해, 2G 유전형은 자외선에 의해 발현이 유도되는 것으로 추정할 수 있으며, -1607 위치에 하나 더 삽입된 G에 의해서 Ets 전사인자가 결합할 수 있는 site가 만들어져서 MMP-1의 발현이 증가한다고 추정할 수 있으며, 피부 노화와 관련하여 섬유아세포에서는 이에 대한 연구가 전혀 진행되어 있지 않아서 향후 추가로 연구되어야 할 부분이다. 피부는 내인성 노화와 광노화의 영향을 동시에 받는 기관이므로, 피부 노화를 개선하기 위한 타겟으로 MMP-1의 발현을 분석할 경우에는 실험 조건에 적합한 유전형을 가지는 세포를 선택하여 연구를 진행하는 전략을 세워야 할 필요성이 대두된다.
크립토스포리디움은 염소내성이 매우 강해 일반적인 표준정수처리공정의 소독으로는 제거가 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 오존 및 UV를 이용한 단위소독공정에서 DAPI/PI 및 in vitro excystation을 이용하여 크립토스포리디움 불활성화를 평가하였으며, 또한 오존을 이용한 고도산화처리 파일럿에서는 세포배양법을 이용하여 크립토스포리디움 불활성화를 평가하였다. 오존 소독연구는 50 mL 용량의 piston type batch reactor에서 용존오존을 자동적으로 측정해주는 flow injection analysis (FIA) 시스템을 이용하여 실험한 결과, 1 log 제거에 필요한 CT값은 $25^{\circ}C$에서 DAPI/PI 및 in vitro excystation에 의해 각각 약 1.8, 2.2 $mg/L{\cdot}min$으로 나타났으며, 2 log 제거에 필요한 CT값은 각각 약 3.2, 3.8 $mg/L{\cdot}min$으로 나타났다. 또한 $5^{\circ}C$에서 크립토스포리디움 1 log 제거에 필요한 CT값은 DAPI/PI 방법에 의해 약 9.1 $mg/L{\cdot}min$으로 나타났으며, 2 log제거에 필요한 CT값은 14.8 $mg/L{\cdot}min$로 나타나, 같은 소독효과를 나타내기 위해서 저온에서는 상온에서보다 요존 요구량이 약 $4{\sim}5$배 정도 증가하여야 함을 확인하였다. 40 L규모의 오존 반응조를 이용한 파일럿 실험에서는 정수처리공정상 모래여과를 거친 물에 살아있는 크립토스포리디움을 접종한 것을 시료로 하여 연속적으로 흐르게 한 다음, 오존량을 변화시키고 체류시간은 5분으로 고정하여 불활성화를 평가하였다. 실험결과, 8 $mg/L{\cdot}min$의 CT값에서 DAPI/PI 및 excystation과 같은 생사판별법을 이용하였을 경우에는 약 0.2 log정도의 불활성화를 나타내었으며, 세포감염시험법을 이용하였을 경우에는 약 1.2 log정도의 불활성화를 나타냈다. 오존에 의한 크립토스포리디움의 소독능 평가에 단위공정 및 파일럿 실험 모두 2가지 생사판별법(DAPI/PI와 excystation) 사이에는 큰 차이를 나타내지 않았으나, 생사판별법과 세포감염시험법 사이에는 현저한 차이를 나타내었는데, 이는 세포감염시험법으로 측정하는 sporozoite 및 merozoite로의 분화과정이 생사판별법이 근거한 세포벽의 구조와 기능 유지 보다 더 오존 소독에 더 민감함을 알 수 있었다. 파일럿 실험에서의 CT값이 piston batch reactor에서의 CT값 보다 낮게 나타난 것은 파일럿 실험에서 수작업으로 인한 용존 오존 측정이 정밀하지 못하여 IOD가 농도에 반영되지 않았고, 반응조 규모(50 mL vs 40 L) 및 형태(회분식 vs 연속식)의 차이에 기인하는 것으로 여겨진다. 한편, UV를 이용한 단위공정에서는 크립토스포리디움 1, 2 log 제거에 필요한 IT값은 $25^{\circ}C$에서 각각 DAPI/PI 방법에 의해 약 25, 50 $mWs/cm^2$로 나타났으며, $5^{\circ}C$에서의 크립토스포리디움 1, 2 log제거에 필요한 IT값은 약 40, 80 $mWs/cm^2$로 나타났다. 온도 $20^{\circ}C$ 감소 시 약 60% 정도의 IT값이 더 필요한데, 이것은 저온에서는 약한 자외선을 발산하는 저압저출력 UV 램프의 특성 때문인 것으로 사료되었다.
Vitamin D의 주된 작용은 칼슘과 인의 흡수증가로 인한 골의 무기질화이며 vitamin D 결핍 시 에는 소아에서는 연골에 석회 침착이 안되어 구루병을 일으키고 성인에서는 골연화증 또는 골다공증이 생긴다. 또한 최근 이슈가 되고 있는 모든 암세포의 성장을 억제하고 심장병 등도 예방한다는 역학 연구 결과들이 발표되어 혈중 최적의 vitamin D농도에 관한 연구가 지속되고 있지만 일반적으로는 20~32 ng/mL의 농도가 최적의 농도라고 여겨지고 있다. 이에 우리 한국인들의 25-Hydroxy vitamin $D_3$농도를 측정하여 어느 정도의 농도를 유지하고 있는지 분석해 보고자 하였다. 2008년 2월20일부터 2009년 4월21일까지 14개월간 (재)네오딘의학연구소에 의뢰된 의료기관 종합검진 수진자 들의 혈청 25-Hydroxy vitamin $D_3$ 검사한 2,800검체를 수집하였다. 이 검체는 모두 25-Hydroxy vitamin $D_3$ ($^{125}I$ Kit: Diasorin, USA)로 검사한 후 성별, 연령별, 계절별, 지역별로 분석하여 보았다. 총 2800 검체 중 25-Hydroxy vitamin $D_3$ 평균농도는 남 20ng/mL 여 17.22 ng/mL 연령별로는 남자 10~20세 18 ng/mL, 21~30세 17 ng/mL, 31~40세 19 ng/mL, 41~50세 21 ng/mL, 51~60세는 22 ng/mL, 61~70세는 22 ng/mL, 71~80세 22 ng/mL, 81~90세는 19.9 ng/mL 여자 10~20세는 16 ng/mL, 21~30세는 15.26 ng/mL, 31~40세는 16 ng/mL, 41~50세는 17ng/mL, 51~60세는 19 ng/mL, 61~70세는 19 ng/mL, 71~80세는 19 ng/mL, 81~90세는 17 ng/mL이었다. 계절별로는 12월~5월이 15.97 ng/mL 6월~11월이 21.60 ng/mL이었다. 지역별로는 1월~4월까지의 남성을 비교해 본 결과 서울 경기 15.52ng/mL 강원도 15.33 ng/mL 충청도 18.03 ng/mL 전라도 18.68 ng/mL 경상도 18.76 ng/mL 제주도 21.23 ng/mL의 농도를 보였다. 한국인 일반인(칼슘 보충제나 종합비타민제의 복용상태는 모름)을 대상으로 25-Hydroxy vitamin $D_3$검사를 하였을때 최소치 1.98 ng/mL, 최대치 58.66 ng/mL의 분포를 보여 메뉴얼에서 제시한 Deficiency (0~5 ng/mL)에 0.3%의 상태가 있었고, Insufficiency (5~20 ng/mL) 63.3% Hypovitaminosis(20~40 ng/mL)는 36.0%인 것으로 나타났으며 Sufficiency(40~100 ng/mL)는 0.4%로 나타났다. 또한 Toxicity (>100ng/mL)상태의 대상자는 없었다. 분석결과는 실외활동을 많이 하는 남성이 여성보다 25-Hydroxy vitamin $D_3$가 높았으며 연령별로는 남 여 모두 51~80세가 가장 높았다. 또한 계절별로는 6~11월이 높았다. 지역별로는 지방이 도시보다 높았다. 최근 vitamin D의 적정농도가 골다공증과 암 예방을 할 수 있다는 연구결과가 이슈가 되고 있는 시점에 한국인의 vitamin D농도가 다른 논문에서 언급한 20~32 ng/mL에는 미치지 못한 것으로 나타났다. 물론 한국인의 참고치가 미 설정된 상태이기에 더 많은 연구와 노력이 필요하리라 생각된다. Vitamin D의 급원인 자외선이 중요한 만큼 모든 사람들이 실외활동 시간을 많이 늘려야 할 것으로 사료된다. 또한 RIA 방법이 많이 줄고 있는 이 시점에 방법이 불편하긴 하지만 vitamin D의 유용성을 높이 평가해 종합검진이나 R&D용 등으로 검사가 널리 되었으면 하는 바램이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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