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문제 정의
- 연구자들은 휴대폰 전자파가 뇌의 염증 관련 유전자에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하기 위해 예비연구를 수행하였으며, 이와 관련한 내용을 간략하게 소개하고자 한다.
- 전자파와 염증과의 관련 연구 보고가 실험실 내 배양세포를 대상으로 한 연구는 있었지만 대부분 in vitro 결과이 며, in vivo 환경에서의 염증 관련 유전자의 변화에 대한 보고는 거의 없다. 연구자들은 우선, 어린 흰쥐에서의 염증 반응의 변화가 전자파 조사에 의해 유발될 수 있는지를 가장 간단한 실험 환경에서 살펴보고자 하였다.
가설 설정
- 같은 실험 동물이라고 해도 종자 간의 전자파의 흡수율이 다르다. 노출 실험을 수행한 계절, 위도 등도 영향을 줄 수 있을 것이다.
제안 방법
- 실험 동물들이 사육 환경에 충분히 적응할 수 있도록 1주일 동안 안정시킨 후, 전자파 노출 실험을 시작하기 1일 전에 실험 동물에 무작위로 일련번호를 부여하였다. 총 20마리(각 노출실험 당 각 4마리, 5가지 조건 환경에서의 실험)의 흰쥐를 사용하였으며, 생체 영향을 평가하는 요소로서 뇌의 염증 관련 조절 인자에 미치는 영향을 보기 위한 실험은 무작위로 세 군(대조군, Sham 노출군, 전자파 노출군)으로 나누어 실험을 진행하였다.
- 동물 실험을 시작하기 전에, 잔행실 내각 위치별 전자파 흡수율(specific absorption rate, SAR) 값을 측정하고(), 노출 시간을 조절할 수 있도록 하였으며, Stirrer를 설치하여 실외에서 회전수를 조절하여 전기장의 균일도를 확보할 수 있도록 하였다.
- 3]). [그림 3]의 노출용 장치는 전자파 에너지를 가진 안테나를 전자파 잔향실 내에 설치하여, 전자파를 실내에 조사하도록 하였다. 전자파의 조사 강도의 조절을 위해 컴퓨터에 장착된 프로그램을 이용하여 실외에서 연구자가 노출 강도와 시간을 조절할 수 있도록 하였다.
- [그림 3]의 노출용 장치는 전자파 에너지를 가진 안테나를 전자파 잔향실 내에 설치하여, 전자파를 실내에 조사하도록 하였다. 전자파의 조사 강도의 조절을 위해 컴퓨터에 장착된 프로그램을 이용하여 실외에서 연구자가 노출 강도와 시간을 조절할 수 있도록 하였다. 동물 실험을 시작하기 전에, 잔행실 내각 위치별 전자파 흡수율(specific absorption rate, SAR) 값을 측정하고(<표 1>), 노출 시간을 조절할 수 있도록 하였으며, Stirrer를 설치하여 실외에서 회전수를 조절하여 전기장의 균일도를 확보할 수 있도록 하였다.
- 동물 실험을 시작하기 전에, 잔행실 내각 위치별 전자파 흡수율(specific absorption rate, SAR) 값을 측정하고(<표 1>), 노출 시간을 조절할 수 있도록 하였으며, Stirrer를 설치하여 실외에서 회전수를 조절하여 전기장의 균일도를 확보할 수 있도록 하였다. 전자파 chamber 내에 나무로 제작된 테 이블을 놓고, 테이블 위에 놓이게 되는 사육상자 내 실험 동물들이 균등한 세기의 전자파에 노줄될 수 있도록 자기장의 분포와 서】기, 실내 자기장의 균일도를, 테이블 위에 구획을 지정하여 3회 이상 측정하고, 시뮬레이션과 사육 상자의 위치에 따른 자기장의 분포를 확인하였다. Sham 대조군의 실험을 위한 잔향실은 전자파 노줄군과 같은 환경을 조성하기 위해 stirrer 가 설치되고 습도와 온도가 조절되도록 하였지만, 전자파를 조사할 수 있는 안테나는 설치하지 않았다.
- Sham 대조군의 실험을 위한 잔향실은 전자파 노줄군과 같은 환경을 조성하기 위해 stirrer 가 설치되고 습도와 온도가 조절되도록 하였지만, 전자파를 조사할 수 있는 안테나는 설치하지 않았다. SAR 값은 설치 업체 및 측정 전문가에 직접 측정하면서, 실험 환경을 유지 및 관리를 하였다.
- 전자파의 노출 강도, 어린 쥐의 노출 환경에서의 생물학적 변화를 확인할 수 있었던 이전 보고를 참고하여 생물학적 변화를 확인할 수 있는 SAR 8 W/ kg, 15분 설정으로 노출을 하였으며, 모체 두 마리, 20마리의 어린 흰쥐를 사용하여 실험을 실시하였다. 전자파는 75 mm rat의 CDMA SAR 4 W/kg와 RFID SAR 4 W/kg의 조건으로 동시에 signal output 을 입력하였다.
- 절단한 뇌 조직 의 total RNA는 TRIzol reagent(Invit-rogen, Carlsbad, USA)을 이용하여 추출하였고, Nanodrop으로 RNA를 정량하였다.
- lbR-GAGGTGCTGATGTACC AGTT, TNFaF-GTAGCCCACGTCGTCGTAGCAAA, TNFaR- CCCTTCTCCAG CTGGGAGA)t 이용하여, 95 ℃, 30초, 50~55 ℃, 30초, 72 ℃, 30초의 PCR 조건으로 25~30 cycle로 증폭시켰다. 증폭된 PCR product는 1 % agarose gel을 이용하여 전기 영동을 수행하여 확인하였다.
- 전자파의 노출이 어린 흰쥐의 뇌의 염증 반응에 미치는 영향을 관찰하기 위해, 와 TNRa 유전자를 PCR하여 DNA를 확인하였다. Control군의 발현량을 1로 표준화하고, 이를 기준으로 Sham군과 RFID 군의 전자파 노출 후의 염증 관련 유전자를 계측하여 감소 및 증가를 비교하고, 두 군간의 통계 분석을 수행하였다([그림 4]).
- PCR하여 DNA를 확인하였다. Control군의 발현량을 1로 표준화하고, 이를 기준으로 Sham군과 RFID 군의 전자파 노출 후의 염증 관련 유전자를 계측하여 감소 및 증가를 비교하고, 두 군간의 통계 분석을 수행하였다([그림 4]). 각 유전자의 발현 정도를 SAR value 8 W/kg, 45 min/day 노출 조건에서 45분간 노출한 뒤 1시 간, 4시간 그리고 24시간 후, 뇌 조직을 채취하여 확인하였다
- Control군의 발현량을 1로 표준화하고, 이를 기준으로 Sham군과 RFID 군의 전자파 노출 후의 염증 관련 유전자를 계측하여 감소 및 증가를 비교하고, 두 군간의 통계 분석을 수행하였다([그림 4]). 각 유전자의 발현 정도를 SAR value 8 W/kg, 45 min/day 노출 조건에서 45분간 노출한 뒤 1시 간, 4시간 그리고 24시간 후, 뇌 조직을 채취하여 확인하였다
- 사용하였다. 노출 조건은 840 MHz CDMA 전자파와 910 M田 RFID 전자파를 동시에 조사하여 전신 SAR 값이 8 WZkg이 되도록 조정하였다. 또한 뇌의 염증 관련 유전자에 미치는 영향을 평가하기 위해 관련 유전자의 변화를 평가하였다.
- 노출 조건은 840 MHz CDMA 전자파와 910 M田 RFID 전자파를 동시에 조사하여 전신 SAR 값이 8 WZkg이 되도록 조정하였다. 또한 뇌의 염증 관련 유전자에 미치는 영향을 평가하기 위해 관련 유전자의 변화를 평가하였다. 본 연구에서 사용된 유전자는 유해한 환경에 노출되었을 경우 발현이 변화하는데 回, mF”와 L18의 경우에는 신경병증이 있을 경우 염증 조절하는 등의 뇌의 면역을 담당하는 microglia에서 현저하게 증가한다고 알려져 있다171.
- 합성되었다. 각각의 Primer(ILlbF-TGATGT TCCATTAGACAGC, Ⅱ.lbR-GAGGTGCTGATGTACC AGTT, TNFaF-GTAGCCCACGTCGTCGTAGCAAA, TNFaR- CCCTTCTCCAG CTGGGAGA)t 이용하여, 95 ℃, 30초, 50~55 ℃, 30초, 72 ℃, 30초의 PCR 조건으로 25~30 cycle로 증폭시켰다. 증폭된 PCR product는 1 % agarose gel을 이용하여 전기 영동을 수행하여 확인하였다.
대상 데이터
- 1일령 Sprague-Dawley 흰쥐(Orient Co., Ltd, Sungnam Korea)를 사용하였다. 실험 환경과 무관한 유전자의 영향을 배제하기 위해 어미 쥐가 낳은 littermate 를 대상으로 하였다.
- , Ltd, Sungnam Korea)를 사용하였다. 실험 환경과 무관한 유전자의 영향을 배제하기 위해 어미 쥐가 낳은 littermate 를 대상으로 하였다. 실험 동물들이 사육 환경에 충분히 적응할 수 있도록 1주일 동안 안정시킨 후, 전자파 노출 실험을 시작하기 1일 전에 실험 동물에 무작위로 일련번호를 부여하였다.
- 전자파 노출 장비는 초고주파 발생장치로 한국전자파학회의 감수 하에 이레테크(주)가 Reverberation chamber(전자파 잔향실)를 구축한 장비를 이용하였다([그림 3]). [그림 3]의 노출용 장치는 전자파 에너지를 가진 안테나를 전자파 잔향실 내에 설치하여, 전자파를 실내에 조사하도록 하였다.
- 본 실험을 위한 전자파의 안테나 주파수는 CDMA 850 MHz와 RFID 910 MHz 대 역의 주파수로 설정하였다. 전자파의 노출 강도, 어린 쥐의 노출 환경에서의 생물학적 변화를 확인할 수 있었던 이전 보고를 참고하여 생물학적 변화를 확인할 수 있는 SAR 8 W/ kg, 15분 설정으로 노출을 하였으며, 모체 두 마리, 20마리의 어린 흰쥐를 사용하여 실험을 실시하였다.
- 전자파의 노출 강도, 어린 쥐의 노출 환경에서의 생물학적 변화를 확인할 수 있었던 이전 보고를 참고하여 생물학적 변화를 확인할 수 있는 SAR 8 W/ kg, 15분 설정으로 노출을 하였으며, 모체 두 마리, 20마리의 어린 흰쥐를 사용하여 실험을 실시하였다. 전자파는 75 mm rat의 CDMA SAR 4 W/kg와 RFID SAR 4 W/kg의 조건으로 동시에 signal output 을 입력하였다.
- 추출된 500 ng의 RNA는 200 U의 SuperScript HI reverse transcriptase(invitrogen, CA, USA)를 이용하여 cDNA로 합성되었다. 각각의 Primer(ILlbF-TGATGT TCCATTAGACAGC, Ⅱ.
- 본 예비 실험을 위해 어린 쥐, 생후 7일령 littermate를 사용하였다. 노출 조건은 840 MHz CDMA 전자파와 910 M田 RFID 전자파를 동시에 조사하여 전신 SAR 값이 8 WZkg이 되도록 조정하였다.
성능/효과
- 높아져 있다. 2이0년 5월에 발표된 INTERPHONE study의 결과는 세계 13개국에서 3, 115명의 뇌수막종 환자, 4, 301명의 신경교종 환자와 대조군 성인 14, 354 명을 대상으로 10년간 추적하면서 수행된 연구로서 정상인에 대한 상대적인 Odd ratio (OR)가 뇌수막종은 OR이 1.15(신뢰구간 0.81~1.62)로서 휴대폰 전자파의 영향을 받지 않았지만, 신경교종의 발생은 1, 640 시간 이상 사용한 성인에서 OR이 L40(4)뢰구간 1.03~ 1.89)로서 증가되는 소견이 확인되었다. 즉, 성인이 휴대폰을 자주 사용하는 경우, 대표적인 뇌종양의 일종인 신경 교종의 발생 가능성이 40 % 이상 통계적으로 의미있게 증가했고, 특히, 휴대폰을 많이 사용하는 쪽의 측두엽 뇌에 더 많이 발생하였다고 보고하였다.
후속연구
- 아직 퇴행성 뇌질환의 원인과 발생 기전이 규명되지 못하고 있지만, 뇌의 염증 반응이 퇴행성 뇌질환의 발생과 관련이 있을 것으로 예상하고있다. 따라서, 장기적인 휴대폰 사용이 성체뿐만 아니라, 소아 청소년기 뇌의 염증 관련 유전자의 발현에 미치는 영향에 대한 연구가 필요하다.
- 의미있는 수준은 아니었다. 그러나, 장기적인 전자파 노출에 의한 염증성 변화가 문제가 된다는 점을 고려할 때, 현저한 변화는 아니라 하여도 의미 있는 변화로 볼 수 있으며, 반복 실험과 염증과 관련한 다양한 인자들에 대한 추가 연구가 필요하다. 또한, cytokine의 발현이 생체 내에서 매우 빠른 시점에 나타났다가 소실되는 반응임을 고려하여, 더 다양한 시점에서의 발현량 변화 확인이 필요할 것으로 생각된다.
- 그러나, 장기적인 전자파 노출에 의한 염증성 변화가 문제가 된다는 점을 고려할 때, 현저한 변화는 아니라 하여도 의미 있는 변화로 볼 수 있으며, 반복 실험과 염증과 관련한 다양한 인자들에 대한 추가 연구가 필요하다. 또한, cytokine의 발현이 생체 내에서 매우 빠른 시점에 나타났다가 소실되는 반응임을 고려하여, 더 다양한 시점에서의 발현량 변화 확인이 필요할 것으로 생각된다.
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