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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 최진희
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 서울시립대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수51
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매년 1,350만개 이상의 신규 화학물질이 등록되고 있으며, 이들 중 생물체 내의 호르몬의 생산, 이동, 대사, 분비, 배설에 간섭하는 외인성 물질인 내분비계 장애 유발 화학물질도 증가하고 있다. 또한, 많은 화학물질의 독성평가에 3R 원칙(Reduction, Refinement, Replacement)을 적용한 대체시험법 적용에 대한 요구가 높아지고 있다. 일반적으로, 화학물질에 대한 내분비계 장애를 평가하기 위한 방법으로는 동물을 사용하거나 복잡하고 어려운 분자적 실험이 대부분이다. 하지만 실험에 사용된 토양 선충인 Caenorhabditis elegans (C. elegans)는 유전적 관계에 대해 잘 알려져 있고, 특정 유전자 돌연변이체를 사용한 방법을 사용하여 여러 스트레스 장애에 대한 평가를 할 수 있다. 본 실험은 모델 생물인 C. elegans의 돌연변이체와 고속 대량 스크리닝 장비인 COPAS를 활용하여 화학물질의 생식 및 발달 독성을 평가하였다. 생식 독성 평가 결과와 ToxRef DB in vivo 생식 독성 결과 상관 분석을 통해 유의미한 상관 관계를 갖는 것을 확인하였다. 내분비계 장애 평가를 위해 에스트로겐, 안드로겐 수용체의 기능이 저하된 C. elegans 돌연변이체 (nhr-14(tm1473), nhr-69(ok1926))를 이용하였다. 돌연변이 생식 능력 변화와 in vitro 내분비계 수용체 결합 데이터베이스인 EDSP21의 내분비계 독성 평가 결과와 상관 관계 분석을 통해 유의미한 상관관계를 갖는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 C. elegans 사용한 생식 독성 평가 방법이 in vivo와 in vitro 시험법의 한계점을 보완할 수 있음을 확인하였다. 최종적으로 C. elegans를 사용한 독성 평가 방법이 기존의 내분비계 독성 평가 방법인 in vitro와 생식 독성 평가 방법인 in vivo 실험의 한계를 극복할 수 있는 생식 및 내분비계 독성 평가 방법을 제시하였다.
목차
< 목 차 ><표 목차> VI<그림 목차> VII제 1장 서론 1제 1 절 화학물질 사용 현황 및 화학물질 데이터 베이스 11. 화학물질 사용 현황 12. 화학물질 데이터베이스 3제 2 절 연구 배경 51. 국내 및 국외의 기존 생식독성 평가 방법 52. 대체시험법과 고속 대량 스크리닝 실험의 필요성 73. COPAS를 이용한 고속 대량 스크리닝 8제 3 절 내분비계 독성 91. 내분비계 및 내분비계 장애 물질 102. 내분비계 독성 연구 동향 12제 4 절 C. elegans 181. 독성 평가 모델로서 C. elegans 182. 고속 대량 스크리닝 실험 모델로서 C. elegans 193. 내분비계 장애 독성 평가 모델로서 C. elegans 20제 2 장 재료 및 시험방법 21제 1 절 C. elegans 배양 및 준비 21제 2절 고속 대량 스크리닝 장비 COPAS를 이용한 노출 평가 231. 성장 독성 232. 생식 독성 243. 발달 독성 25제 3 절 노출 화학물질 26제 4 절 통계 분석 27제 3 장 결과 및 고찰 28제 1 절 COPAS 사용한 C. elegans 실험 조건 정립 281. 노출 샘플 준비 및 노출 282. 기기 분석 ? 실험 조건 정립 293. 데이터 분석 ? 발달 독성을 위한 선충 길이 측정 324. 고속 대량 스크리닝 기기를 사용한 방법과 manual 시험법 비교 34제 2 절 C. elegans 야생종을 이용한 환경화학물질 독성 스크리닝 361. 노출 화학물질 선정 362. 환경화학물질에 대한 발달 및 생식독성 평가 403. 화학물질 데이터베이스를 이용한 비교 분석 55제 3절 C. elegans 에스트로겐과 안드로겐 수용체 기능상실 돌연변이체를 이용한 독성 스크리닝 611. 돌연변이체에서 환경화학물질에 대한 생식 및 발달 독성 평가 611.1. 에스트로겐 수용체 기능상실 돌연변이체를 사용한 생식 및 발달 독성 평가 631.2. 안드로겐 수용체 기능상실 돌연변이체를 사용한 생식 및 발달 독성 평가 672. 내분비계 장애 물질 데이터베이스인 EDSP21을 이용한 결과 분석 71제 4 장 결론 74제 5 장 참고문헌 77제 6 장 부록 85Abstract 120<표 목차>표 1. OECD Test Guideline 생식독성 평가 방법 6표 2. 내분비계 장애물질 OECD TG framework 12표 3 TOF minimum과 ln(TOF)의 상관관계 30표 4. 0~96시간에서 시간에 따른 C. elegans의 TOF 값 33표 5. 고속 대량 스크리닝 장비인COPAS시험법과 manual 시험법 비 35표. 6. 환경화학물질 상위 사용 용도 39표 8. 에스트로겐 수용체 기능상실 돌연변이체 스크리닝 결과 요약 64표 9. 안드로겐 수용체 기능상실 돌연변이체 스크리닝 결과 요약 68부록 표 1. 생활화학제품 함유 화학물질의 물리화학적 특성(PubChem 85부록 표 2. 환경화학물질 나라별 규제 현황 분석 93부록 표 3. 환경화학물질 함유 화학물질 분류표시(NCIS) 99부록 표 4. 환경화학물질 사용용도 분석 105부록 표 5 환경화학물질 노출 분석 110부록 표 6. 농도 별 C. elegans 야생종에서의 성장률과 생식률 저해영향 115<그림 목차>그림 1. 내분비계 기관 11그림 2. Caenorhabditis elegans의 생활사 22그림 2. 고속 대량 스크리닝 기기를 사용한 노출 절차 25그림 4. TOF minimum 설정 기준 29그림 5. C. elegans의 발달 시기에 따른 분포, B. 0~96시간까지 시간에 따른 분포 33그림 6. 살생물질 10μM에서의 C. elegans 야생종의 성장 독성 42그림 7 살생물질 10μM에서의 C. elegans 야생종의 생식 독성 43그림 8 살생물질 10μM에서의 C. elegans 야생종의 발달 독성 44그림 9. 화학물질 10μM에서의 C. elegans 야생종의 성장 독성 45그림 10. 화학물질 10μM에서의 C. elegans 야생종의 생식 독성 46그림 11. 살생물질 10μM에서의 C. elegans 야생종의 발달 독성 47그림 12. 산업용 화학물질 등 10μM에서의 C. elegans 야생종의 성장 독성 48그림 13. 산업용 화학물질 등 10μM에서의 C. elegans 야생종의 생식 독성 49그림 14. 산업용 화학물질 등 10μM에서의 C. elegans 야생종의 발달 독성 50그림 15. 환경화학물질에 대한 생식독성 용량-반응 관계 54그림 16. C. elegans 생식독성 결과와 ToxRef in vivo 생식 독성 결과와 상관관계 분석 58그림 17. ToxRef DB in vivo 생식 독성과 C. elegans 생식 독성 상관 분석 60그림 18. 환경화학물질에 에스트로겐 수용체 기능상실 돌연변이에서 생식독성 65그림 19. 환경화학물질에 대한 에스트로겐 수용체 기능상실 돌연변이에서 발달독성 66그림 20. 환경화학물질에 대한 안드로겐 수용체 기능상실 돌연변이에서 생식독성 69그림 21. 환경화학물질에 대한 안드로겐 수용체 기능상실 돌연변이에서 발달독성 70그림 22. 에스트로겐 수용체 기능상실 돌연변이와 EDSP21의 상관관계 분석 72그림 23. 안드로겐 수용체 기능상실 돌연변이와 EDSP21의 상관관계 분석 73
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