[논문]Bisphenol A가 점 망둑 (Chasmichthys dolichognothus)의 난소 스테로이드 호르몬 대사에 미치는 영향

백혜자; 박명희; 이영돈; 김형배; 김재원; 유명숙

doi:10.5657/kfas.2004.37.3.192

Bisphenol A가 점 망둑 (Chasmichthys dolichognothus)의 난소 스테로이드 호르몬 대사에 미치는 영향
Effect of Bisphenol A on Ovarian Steroidogenesis in Longchin Goby (Chasmichthys dolichognathus) 원문보기

한국수산학회지 = Journal of the Korean Fisheries Society, v.37 no.3, 2004년, pp.192 - 196

백혜자 (부경대학교 자원생물학과) , 박명희 (부경대학교 자원생물학과) , 이영돈 (제주대학교 해양과환경연구소) , 김형배 (강원도립대학 해양생물자원개발과) , 김재원 (부경대학교 자원생물학과) , 유명숙 (부경대학교 자원생물학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The in vitro effect of bisphenol A (BPA) on ovarian steroidogenesis of the longchin goby (Chasmichthys dolichognathus) was investigated. Oocytes taken during the maturing phase (vitellogenic, fully vitellogenic or germinal vesicle breakdown stage) were incubated with BPA (100 ng/mL) in the presence of exogenous precursor $^{3}H-17\alpha\;hydroxyprogesterone\;(^{3}H-17\alphaOHP).$ Steroids were extracted from the media and the isolated oocytes, and the extracts were separated and identified by thin layer chromatography and gas chromatography-mass spectrometry. The identities of the major metabolites were progestogens $[17{\alpha}-hydroxy,20{\alpha}-dihydroprogesterone\;(17{\alpha}20{\alpha}OHP)\;and\;17{\alpha}-hydrxy,20{\beta}-dihydroprogesterone\;(17{\alpha}20{\beta}OHP),$ androgens [androstenedione (A4) and testosterone (T)] and estrogens [estrone $(E_1)\;and\;estradiol-17{\beta}(E_2)].$ BPA treatment inhibited production of estrogens in all the maturing phases and progestogens in the germinal vesicle migrating stage. Percentage yield of estrogens was decreased with increased yield of androgens. In conclusion, BPA had an inhibitory effect on the conversion of $^3H-17\alphaOHP$ to estrogens and progestogens. These results demonstrate that BPA can act either estrogenic or anti-estrogenic effects.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 BPA가 연안 정착성 어류인 점망둑 (Chasmichthys de山아togghus、)의 생식소 발달과정, 특히 난황 형성기와 난모 세포 성숙기에 중요한 역할을 하는 성 스테로이드 호르몬 대사 과정에 어떤 영향을 미치는지 조사하여 (切 vitro 실험) 이 물질의 생식기능에 대한 잠재적 위해성을 평가하고자 한다.
본 연구에서는 estrogen뿐만 아니라 최종성숙과 배란에 관여하는 progestogen 활성과 이들의 상호작용에 BPA가 어떤 영향을 미치는지 steroidogenesis bioassay를 이용하여 조사하였다. 실험 어인 점망둑의 난황 형성기에 BPA 처리는 estrogens (Ei과 Ez)으로의 분비 억제를, 그리고 최종성숙기에는 estrogens (Ei과 Ez)과 progestagens (17a20aOHP와 17«20eOHP) 분비 모두를 억제하였다.

제안 방법

실험 어는 2-phenoxyethanol로 마취 후 무균상태로 옮겨졌다. 난소조직을 절취하여 TBSS (trout balanced salt solution, Jalabert and Fostier, 1984)로 세척한 뒤 얼음 위에서 난모세포들을 하나씩 분리하였다. 난소로부터 난모세포를 분리한 후 24 well plates에 well당 Leibovitz's L-15 (L-15) 배양액 (Gibco) 1 mL에 20개의 난모세포를 각각 분주한 뒤 방사선으로 표지된 스테로이드 전구물질인 3H-1-hydroxyprogesterone (3H-17tf OHP, 1.
사용한 columne DB-5MS (60 m><0.25 “m), 온도 프로그램은 injector 온도는 280℃, oven 온도는 80℃에서 2분간 유지하였고, 증온 온도를 5℃/min으로 하여 최종온도가 300℃가 되도록 한 후 5분간 300℃를 유지하도록 하였다.
스테로이드 추출물은 표준 스테로이드와 동시에 실리 카겔을 입힌 얇은 막 지지체 (60产七 Merck)에 점적된 후 밀폐된 혼합용매 (benzene:acetone= 80:20) 속에서 2-3회 전개되었다. 일정 시간 후 얇은 막을 건조시킨 뒤 자외선 (254nm)으로 또는 요오드 증기로 대사물질의 반점을 확인하였다. 얇은 막에 나타난 물질들은 방사선사진법 (autoradiography, Fuji Bas 3000)으로 재확인하였으며, 재확인된 반점에 해당되는 실리 카겔 밴드를 잘라 5 mL의 혼합용매 (dichloromethane:methanol = 9:1)로 용리한 후, gas chromatography-mass spectrometry (Shimadzu GCMS-QP2010)을 이용하여 각 대사물질을 동정하였다.

대상 데이터

실험에 사용된 점망둑은 산란기로 추정되는 4-5월에 부산 동백섬에서 채집한 전장 5.4-7.2 cm, 체중 1.4-3.9g의 성숙한 암컷들이다.

이론/모형

일정 시간 후 얇은 막을 건조시킨 뒤 자외선 (254nm)으로 또는 요오드 증기로 대사물질의 반점을 확인하였다. 얇은 막에 나타난 물질들은 방사선사진법 (autoradiography, Fuji Bas 3000)으로 재확인하였으며, 재확인된 반점에 해당되는 실리 카겔 밴드를 잘라 5 mL의 혼합용매 (dichloromethane:methanol = 9:1)로 용리한 후, gas chromatography-mass spectrometry (Shimadzu GCMS-QP2010)을 이용하여 각 대사물질을 동정하였다. 사용한 columne DB-5MS (60 m><0.

성능/효과

난황 형성이 한창 진행 중인 (난경 0.74 mm) 난모세포로부터 생성된 TLC 상의 대사물질은 testosterone (T) + estradiol-17/? (E》와 androstenedione (A4) + estrone (E, ) 등의 표준물질과 일치하였으며, 난황 형성 완료 직후의 난모세포 (난경 0.80 mm)와 배란 직전의 핵이 붕괴되는 시점인 GVBD (난경 0.97 mm) 난모세포의 경우에는 17a-hydroxy, 20a-dihydroprogeste- rone (17a20aOHP), 17(2-hydroxy, 20y3-dihydroprogesterone (17 a20BOHP), T + E2 그리고 A4 + E, 등의 표준물질과 일치하였다. (Fig.
난모세포 발달 과정에 따라 생성된 대사물질, A4 + Ei, T + E2, 17a20aOHP와 17a20gOHP에 해당되는 TLC 상의 반점을 용리 한 후 GC-MS로 분석한 결과, A4, T, E2, Ei, 17a20a OHP 그리고 17a20/?OHP이 ‘H-rZaOHP의 대사물질로 확인되었다. 이들 물질 생성과정에 대한 BPA의 효과를 스테로이드 대사율로 나타낸 결과는 Fig.
12%에 비해 낮은 값을 보였다. 난황 형성 말기, 즉 난경 0.80 mm의 난모세포에서도 마찬가지로 estrogens으로의 대사율이 BPA는 19.54%, 대조 구는 23.69%로 나타났으며, progestagens (17a20aOHP와 17a20/3OHP)으로의 대사율에는 변화가 없는 것으로 나타났다. GVBD 단계의 난경 0.
본 실험 결과는 점망둑의 난황 형성기부터 GVBD 과정 동안 에 생성되는 Ez 농도에 BPA가 저해작용을 하며, 또한 GVBD 과정에서 생성되는 주요 스테로이드, 17a20EOHP의 농도에도 저해작용을 하는 것으로 관찰되었다. 난황 형성기부터 배란 직전까지 이어지는 E2로의 대사율 감소와 17a20/3OHP의 감소 는 BPA가 estrogen 활성과 동시에 anti-estrogen 활성도 나타낼 수 있는 것으로 생각된다.
그러나 이들의 실험에 사용된 어류의 난소발달 단계는 난황 형성기나 난황 형성이 끝난 직후의 난모 세포들이었으므로 E2의 생성 변화에 초점을 두었다. 본 연구에서도 BPA에 노출된 점망둑의 난황 형성기 난모세포는 estrogens (日과 E2) 생성이 억제되었다. 이러한 연구 결과들은 in vitro 실험을 통하여 이루어졌는데, in vivo 실험에서도 PAHs에 노출된 대서양산 민어의 혈중 E2 농도가 감소되었다고 하였다 (Thomas, 1990).
본 연구에서는 estrogen뿐만 아니라 최종성숙과 배란에 관여하는 progestogen 활성과 이들의 상호작용에 BPA가 어떤 영향을 미치는지 steroidogenesis bioassay를 이용하여 조사하였다. 실험 어인 점망둑의 난황 형성기에 BPA 처리는 estrogens (Ei과 Ez)으로의 분비 억제를, 그리고 최종성숙기에는 estrogens (Ei과 Ez)과 progestagens (17a20aOHP와 17«20eOHP) 분비 모두를 억제하였다. 특히 후자의 경우, 日과 17«20«OHP 보다는 E2와 17a20BOHP로의 대사율이 더 크게 감소되었다.

후속연구

이와 같이 BPA의 estrogenic effects에 대한 상반된 결과는 앞으로 in 1加0와 in vitro 실험을 동시에 요구하며, 난소발달을 저해할 수 있는 농도별 테스트 실험도 이루어져야 할 것이다.
점망둑의 경우, exogenous precursor인 ‘H-l&rOHP로 부 터 의 대사과정에 관여하는 효소 활성에 BPA가 직접적인 영향을 미치는 것으로 생각되나 정확한 기작 구명을 위해서는 스테로이드 수용체에 대한 앞으로의 연구가 요구된다.

참고문헌 (23)

Afonso, L.O.B., P.M. Campbell, G.K. Iwama, R.H. Devlin and E.M. Donaldson. 1997. The effect of the aroma- tase inhibitor fadrozole and two polynuclear aromatic hydrocarbons on sex steroid secretion by ovarian follicles of coho salmon. Gen. Comp. Endocrinol., 106, 169-174

상세보기
Arukwe, A., T. Celius, B.T. Walther and A. Goksoyr. 2000. Effects of xenoestrogen treatment on zona radiata protein and vitellogenin expression in atlantic salmon (Salmo salar). Aquat. Toxicol., 49, 159-170

상세보기
Baek, H.J., J.H. Jung and J.K. Jeon. 2001. In vitro effects of TBT, TPhT and Aroclor 1254 on oocytes matura- tion and ovulation in olive flounder (Paralichthys olivaceus). J. Kor. Fish. Soc., 34(6), 584-587. (in Korean)
Brotons, J.A., S.M.F. Olea, M. Villalobos, V. Pedraza and N. Olea. 1995. Xenoestrogens released from lacquer coating in food can. Environ. Health Perspect., 103, 608-68

상세보기
Christiansen, L.B., K.L. Pedersen, S.N. Pedersen, B. Korsgaard and P. Bjerregaard. 2000. In vivo com- parison of xenoestrogens using rainbow trout vitello- genin induction as a screening system. Environ. Toxicol. Chem. 19(7), 1867-1874

상세보기
Fairbrother, A. 2000. Comparative aspects of estrogen functions and measurements in oviparous and viviparous vertebrates. Hum. Ecol. Risk Assess. 6, 73-102

상세보기
Fent, K and J. Hunn. 1992. Uptake and elimination of tributyltin in fish-yolk-sac larvae. Mar. Environ. Res., 35, 65-71
Ghosh S. and P. Thomas. 1995. Antagonistic effects of xenobiotics on steroid-induced final maturation of Atlantic croaker oocytes in vitro. Mar. Environ. Res., 39, 159-163

상세보기
Giesy, J.P., S.L. Pierens, E.M. Snyder, S.M. Richardson, V.J. Kramer, S.A. Snyder, K.M. Nichols and D.L., Villeneuve. 2000. Effects of 4-nonylphenol on fecundity and biomarkers of estrogenicity in fathead minnows (Pimephales promelas). Environ. Toxicol. Chem., 19(5), 1368-1377

상세보기
Jalablet, B. and A. Foistier. 1984. The modulatory effect in vitro of oestradiol-17 $\beta$ , testosterone or cortisol on the output of 17 $\alpha$ -hydroxy,20 $\beta$ -dihydroprogesterone by rainbow trout (Salmo garidneri) ovarian follicles stimulated by the maturational gonadotropins. Reprod. Nutr. Develop. 24, 127-136

상세보기
Kime, D.E. 1998. Endocrine disruption in fish. Kluwer, Boston, pp. 397
Krishnan, A.V., P. Stathis, S.F. Permuth, L. Tokes and D. Feldman. 1993. Bisphenol A: An estrogenic substance is released from polycarbonate flasks during autoclaving. Endocrinology 132, 2279-2286

상세보기
Lindholst, C., K.L. Pedersen and S.N. Pedersen. 2000. Estrogenic response of bisphenol A in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquat. Toxicol., 48, 87-94

상세보기
Milligan, S.R., A.V. Balasubramanian and J.C. Kalita. 1998. Relative potency of xenobiotic estrogens in an acute in vivo mammalian assay. Environ. Health Perspect., 106, 23-26

상세보기
Monteiro, P.R.R., M.A. Reis-Henriques and J. Coimbra. 2000. Polycyclic aromatic hydrocarbons inhimit in vitro ovarian steroidogenesis in the flounder (Plati- chthys flesus L.). Aquat. Toxicol., 48, 549-559

상세보기
Olea, N, R. Pulgar, P. Perez, S.F. Olea, A. Rivas, F.A. Novillo, V. Pedraza, A.M. Soto and C. Sonnenschein. 1996. Estrogenecity of resin based composites and sealants used in dentistry. Environ. Health Perspect., 104, 298-305

상세보기
Pickford, D.B. and L.D. Morris. 1999. Effects of endocrine- disrupting contaminants on amphibian oogenesis: methoxychlor inhibits progesterone-induced matura- tion of Xenopus laevis oocytes in vitro. Environ. Health Perspect., 107(4), 285-292

상세보기
Smeets, J.M.W., T.R. Randkouhi, K.M. Nichols, H Komen, N.E. Kaminski, J.P. Giesy and M. van den Berg. 1999. In vitro vitellogenin production by carp (Cy- prinus carpio) hepatocytes as a sreening method for determining (anti) estrogenic activity of xenobiotics. Toxicol. Appl. Pharmacol., 157(1) 68-76

상세보기
Sohoni, P., C.R. Tyler, K. Hurd, J. Caunter, M. Hetheridge, T. Williams, C. Woods, M. Evans, R. Toy, M. Gargas, and J.P. Sumpter. 2001. Reproductive effects of long-term exposure to bisphenol A in the fathead minnow (Pimephales promelas) Environ. Sci. Technol., 35, 2917-2925

상세보기
Sumpter, J.P. and Jobling, S. 1995. Vitellogenesis as a biomarker for estrogenic contamination of the aquatic environment. Environ. Health Perspect., 103, 173-179

상세보기
Thomas, P. 1990. Teleost model for studying the effects of chemicals on female reproductive endocrine function. J. Exp. Zool., 4, 126-128
Van Der Kraak, G., M.E. McMaster and K.R. Munkittrick. 1995. Application of reproductive physiological testing to understand the mechanisms of environ- mental endocrine disruptors. In: Proceedings of the 5th International Symposium on the Reproductive Physiology of Fish. Goetz, F.W. and P. Thomas, eds. Austin, Texas, pp. 173-175
Yokota, H., Y. Tsuruda, M. Maeda, Y. Oshima, H. Tadokoro, A. Nakazono, T. Honjo and K. Kobayashi. 2000. Effect of bisphenol A on the early life stage in Japanese medaka (Oryzias latipes). Environ. Toxicol. Chem., 19(7), 1925-1930

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