초록 ▼

브롬화난연제는 전자제품 및 플라스틱 제조산업 분야에서 널리 사용되는 화학물질중 하나이며 그중 tetrabromobisphenol A (TBBPA)는 전 세계적으로 나날이 그 사용량이 증가되는 추세에 있다. 이들 물질은 지용성 물질로 환경중에 잔류성이 높기 때문에 그 독성에 대한 관심이 최근에 증폭되고 있는 실정이다. 그러나 아직까지 보고된 독성은 매우 미약한 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 TBBPA의 표적장기 독성(간독성, 신장독성, 면역독성 및 생식계 독성)에 대하여 연구하고자 하였으며 더 나아가 TBBPA에 의해 유

브롬화난연제는 전자제품 및 플라스틱 제조산업 분야에서 널리 사용되는 화학물질중 하나이며 그중 tetrabromobisphenol A (TBBPA)는 전 세계적으로 나날이 그 사용량이 증가되는 추세에 있다. 이들 물질은 지용성 물질로 환경중에 잔류성이 높기 때문에 그 독성에 대한 관심이 최근에 증폭되고 있는 실정이다. 그러나 아직까지 보고된 독성은 매우 미약한 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 TBBPA의 표적장기 독성(간독성, 신장독성, 면역독성 및 생식계 독성)에 대하여 연구하고자 하였으며 더 나아가 TBBPA에 의해 유도되는 특정 유전자 발현 양상을 검색하여 TBBPA의 세포내 독성 기전에 관여하는 pathway를 확립하기 위한 genetic 및 epigenetic biomarkers를 평가하고자 하였다. 먼저 분자적 손상에 대한 영향을 평가하기 위하여 간, 신장 및 정소 조직의 산화적 손상에 미치는 영향을 측정한 결과 TBBPA 고농도 투여 군에서 이들 지표가 모두 증가하는 경향을 나타내었다. GeneFishing assay법에 의해 간, 신장 및 정소에서 특이적으로 발현되는 유전자를 검색한 결과 신장에서는 전혀 차이가 없었으나 간 및 정소에서는 약물대사효소, 세포주기 및 testosterome 대사에 관여하는 유전자가 대조군에 비해 변화된다는 것을 확인하였다. 또한 본 연구에서는 TBBPA의 신장 독성을 평가하고, toxicokinetic 연구를 수행하여 신장독성과의 상관관계를 밝히고자, 랫드에 TBBPA를 단회 및 14일 반복투여를 실시하였다. 그리고 각종 신장독성 지표를 측정하였으며, TBBPA의 혈중 profile 및 뇨로의 배설 특성을 살펴보고자 하였다. 뿐만 아니라 주관연구책임자의 연구실에서 1개월간 유약등물에 투여한 혈액시료를 제공받아 TBBPA의 혈중 농도를 측정하여 TBBPA의 체내 동태를 검색하였다. 생체 시료에서의 TBBPA 정량을 위하여 TBBPA의 정량법의 확립 및 확립된 방법의 validation 연구를 수행하였다. 그 결과 본 연구에서 사용한 TBBPA의 용량에서 뚜렷한 신장독성의 발현은 관찰할 수 없었지만 체내 동태에 대한 정보를 얻을 수 있었다. 반면에 TBBPA의 면역독성을 Balb/c mice에 투여한 후 측정한 결과 체중, 비장 및 흉선 무게에는 영향을 미치지 않았으며 lymphocyte, concanavalin A-induced T lymphocytes에도 TBBPA에 의해 영향을 나타내지는 않았다. 또한 TBBPA는 다양한 종류의 cytokins (IL-2, IL-4, INF-gamma 및 IL-10) 생성에도 영향을 미치지 않았다. 따라서 TBBPA는 면역독성을 유발하지는 않는 것으로 평가되었다. 이상과 같이 TBBPA의 표적장기 독성을 평가한 결과 고농도의 TBBPA는 간, 신장 및 정소에서 독성을 유발할 가능성이 있으며 이들 독성 기전은 TBBPA의 대사과정에서 생성되는 ROS에 의해 유도될 가능성이 있을 것으로 추정된다. 이 결과는 추후 TBBPA의 독성 연구시 연구기작의 판단에 중요한 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단되었다. 본 연구 결과는 장기 및 병리적인 손상을 주지 않더라도 다양한 종류의 세포내 signaling에 변화를 유도하는 환경중의 독성물질 노출정도를 평가하길 수 있는 검색시험법으로 적절하며 또한 이들 물질들에 의해 후성학적으로 변화하는 유전자의 특성을 확립하는데 매우 중요한 정보를 제시한다.

Abstract ▼

Brominated flame retardants (BFRs) are widely used in a variety of commercial products such as electronic equipment or textiles. Of all the BRFs, the use of tetrabromobisphenol A (TBBPA) is gradually increased in the Worldwide. This has resulted in a dramatic rise in TBBPA production accompanied by

Brominated flame retardants (BFRs) are widely used in a variety of commercial products such as electronic equipment or textiles. Of all the BRFs, the use of tetrabromobisphenol A (TBBPA) is gradually increased in the Worldwide. This has resulted in a dramatic rise in TBBPA production accompanied by increasing concern about its toxicity. In this study, we investigated the TBBPA-induced target organs toxicity (hepatotoxicity, renal toxicity, immunotoxicity and reproductive toxicity). Furthermore, gene expression profiling induced by TBBPA were also assessed to compare genetic or epigenetic biomarkers to aid in the identification of novel genes/pathways involved in the cellular response to TBBPA. To examine the precise mechanism for genetic alterations, we measured oxidative DNA damage (8-OHdG) and malondialdehyde (MDA) in liver, kidney and testis, respectively. And expression levels of several genes involved in cell cycle regulation, apoptosis and cell proliferation pathway were also measured in the liver and testis. In the present study, we measured the patterns of several unknown genes involved target organ toxicity using GeneFishing analysis. No significant effects were observed in body and organ weight changes. Expression changes of genes observed in this study was identified as xenobiotic metabolism, cell cycle regulation, and testosterone metabolism. In addition, to investigate the nephrotoxic potential of TBBPA, a flame retardant, and its toxicokinetic profile in rats. animal studies, such as single dose, 14-day repeated dose and one-month repeated dose toxicity studies, were performed in vivo. Several parameters for nephrotoxicity were determined following the treatment with TBBPA and the toxicokinetic profiles were determined in blood and urine samples with different time intervals. Prior to the TBBPA determination, the established LC-MS method was validated. In addition, blood samples were provided from the Principal Investigator following one-month treated young animals, which have been reported to be susceptible to TBBPA-induced toxicity. As results, TBBPA at the doses introduced in the present studies did not affect the kidney function as measured by some serum parameters and kidney N-acetyl glucosaminidase activity. Meanwhile, the LC-MS methods for determining TBBPA in blood, urine and kidney could be established through the current studies. In addition, the toxicokinetic parameters of TBBPA in vivo could be obtained from the present study, which will be helpful in determining TBBPA-induced toxicity in vivo. Another study, we evaluated the immunotoxic effects of TBBPA in Balb/c mice. At autopsy after 2-weeks exposure, there were not affects in body weight, relative thymic weight, and relative spleen weight. Proliferation of total lymphocyte, concanavalin A-induced T lymphocytes and lipopolysaccharide-induced B lymphocytes were not changed by TBBPA. TBBPA not affects in immunoglobulin M production capability in Balb/c mice. In addition, TBBPA were not changed immune regulatory cytokines such as IL-2, IL-4, IFN-gamma, TNF-alpha and IL-10 in Balb/c mice. Overall, our results suggest that exposure to TBBPA have not immunotoxicity effect. These observations suggest that the toxicity of TBBPA in Sprague-Dawley rats may be due to the reactive oxygen radicals (ROS) produced by metabolism of TBBPA.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 용역연구사업 연구결과보고서...2
• 제출문...4
• 목차...5
• I. 연구개발결과 요약문 ...6
• 연구결과보고서 요약문 ...6
• Summary ...8
• II. 총괄연구개발과제 연구결과...10
• 제1장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...11
• 제2장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ...19
• 제3장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...23
• 제4장 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...34
• 제5장 총괄연구개발과제의 연구성과 ...41
• 제6장 기타 중요변경사항...44
• 제7장 참고문헌 ...45
• 제8장 첨부서류 ...49
• III. 세부연구개발과제 연구결과...50
• 제1세부 연구개발과제 연구결과...51
• 제1장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...52
• 제2장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법...57
• 제3장 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과...65
• 제4장 제1세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...76
• 제5장 제1세부연구개발과제의 연구성과...81
• 제6장 기타 중요변경사항...82
• 제7장 참고문헌...83
• 제8장 첨부서류...84
• 제2세부연구개발과제 연구결과...85
• 제1장 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...86
• 제2장 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법...90
• 제3장 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과...95
• 제4장 제2세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...103
• 제5장 제2세부연구개발과제의 연구성과...104
• 제6장 기타 중요변경사항...105
• 제7장 참고문헌...105
• 제8장 첨부서류...105
• 제 3 세부연구개발과제 연구결과...106
• 제1장. 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...107
• 제2장. 세부연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법...113
• 제3장. 세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과...120
• 제4장. 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...145
• 제5장. 제 3 세부연구개발과제의 연구성과...150
• 제6장. 기타 중요변경사항...151
• 제7장. 참고문헌...152
• 제8장. 첨부서류...155
• 제4세부연구개발과제 연구결과...156
• 제1장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...157
• 제2장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법...164
• 제3장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과...169
• 제4장 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...176
• 제5장 제4 세부연구개발과제의 연구성과...178
• 제6장 기타 중요변경사항...180
• 제7장 참고문헌...180
• 제8장 첨부서류...182