초록 ▼

연구개발의 목적 및 필요성
미성숙 동물에서 내분비 장애물질 bisphenol A 의 노출에 의한 신경계 발달 및 행동장애의 원인이 신경세포의 분화를 억제하여 성숙세포로의 발달(분화) 억제인지와 세포의 독성 작용기전 연구하여 세포분화능을 지표로 하는 내분비 장애물질에 의한 신경 독성 평가법 개발 및 bisphenol A 의 신경독성 작용기전 규명.
연구개발의 내용 및 범위
본 연구에서는 전년도의 연구결과를 바탕으로 Estrogen성 작용이 강한 bisphenol A(BPA)가 dopaminergic system이 존재

연구개발의 목적 및 필요성
미성숙 동물에서 내분비 장애물질 bisphenol A 의 노출에 의한 신경계 발달 및 행동장애의 원인이 신경세포의 분화를 억제하여 성숙세포로의 발달(분화) 억제인지와 세포의 독성 작용기전 연구하여 세포분화능을 지표로 하는 내분비 장애물질에 의한 신경 독성 평가법 개발 및 bisphenol A 의 신경독성 작용기전 규명.
연구개발의 내용 및 범위
본 연구에서는 전년도의 연구결과를 바탕으로 Estrogen성 작용이 강한 bisphenol A(BPA)가 dopaminergic system이 존재하며 분화능이 있는 PC 12 cell에서 1). BPA가 세포분화능을 용량의존적으로 억제하는지, 2) 이 분화능의 변화가 estrogen receptor 발현과 관련이 있는지를 estrogen receptor β를 도입한 PC 12 세포에서 함께 규명하며, 4) 이 세포 분화와 세포사 와는 직접 연관이 있는지 4) 이 과정에서 세포분화능 또는 세포사 억제기전으로 MAP kinase와 AP-1 transcription factor 의 활성과 칼슘의 역활 밝혀 내분비계 장애물질 BPA의 신경독성작용기전을 분자수준에서 연구하였음.
연구개발결과
내분비계 장애물질인 bisphenol A (BPA)는 도파민성 PC12 cell에서 용량의존적으로 (1-50uM 까지는 세포의 분화능 (neurite extension 및 tyrosine hydrogenase 와 neurofilament 발현양상으로 판단) 을 촉진하였으며 50 이상 (50 uM-1000uM)에서는 억제하는 양상으로 세포에 손상을 주었으며 이와같은 현상은 세포독성에도 그대로 나타났다. 즉 저농도에서는 세포의 생존률을 증가시켰지만 그 이상에서는 감소하는 경향을 보였다. 이와같은 현상이 estrogen receptor beta에 의하여 중개되는지를 알아보기 위하여 estrogen receptor antagonists 인 tamoxifen 및 ICI182,780를 처리한 경우 농도의존적으로 세포분화능 및 독성이 감소하였다. 이와 같은 현상은 cortical neuron 에서도 유사한 경향을 나타냈는데 다만 용량관계에 있어서 PC12 cell보다 낮은 농도에서 분화능 촉진과 세포독성경감효과 (10uM까지) 50 uM에서부터는 독성이 나타났다. 더구나 estrogen receptor beta를 과 발현시킨 PC12 에서의 이와 같은 현상이 더욱 확연히 나타났다 즉 낮은 농도의 BPA처리시 세포독성경감효과도 커지고 일정수준이 지나면 (50-100uM 이상)에서의 세포 독성유도도 더 크게 작용하였다. BPA가 나타나는 세포독성이 관련 세포독성신호체계의 변화와 어떤상관 관계가 있는지를 MAP kinase 및 AP-1신호변화와 세포내 칼슘변화를 통해 알라보았는데 MAP kinase family 변화 중 ERK의 변화 가 BPAdydfiddmlwhs적으로 변화하고 antagonist처리시 회복되는 점에서 관련성이 Zmsrjt으로 판단되며, AP-1는 10 uM에서 최고치로 활성이 되고 그 이상에서는 경감하는 효과를 나타냈다. 이는 세포독성의 gusd상과 직결되기 보다는 분화능과의 관련성에서 용량적 관련성이 있는 것 같다. 칼슘변화는 BPA의 경우 용량의존적으로 감소하여 세포내 칼슘의 결핍에 의한 세포사의 가능을 제시해주고 있다.
연구개발결과의 활용결과 및 계획
내분비계장애물질 BPA의 신경세포에 미치는 독성양상 규명
내분비계 장애물질의 신경독성 평가 방법 제시
내분비계 장애물의 신경계 위해성 평가 기초자료 제공

Abstract ▼

Bisphenol A (BPA) mimics estrogen and its activity is one third to one quarter that of estradiol. BPA, an ubiquitous environmental contaminent has been shown to cause development reproductive toxicity and carcinogenic effect. BPA may do physiological action through ERα and ERβ which are expressed in

Bisphenol A (BPA) mimics estrogen and its activity is one third to one quarter that of estradiol. BPA, an ubiquitous environmental contaminent has been shown to cause development reproductive toxicity and carcinogenic effect. BPA may do physiological action through ERα and ERβ which are expressed in central nerve system. We previously found that expose of BPA to immature mice resulted in behavial alternation, suggesting that overexposure of BPA could be neurotoxic. In this study, to further investigate molecular mechanisms by which BPA induced behaviral alternation, we examined whether BPA may interfere differentiation of undifferentiated neuronal cells, thereby modify the behaviral development. BPA concentration dependently increased vulnerability (increased cell viability and decreased differentiation) of undifferentiated PC12 cells and undifferentiated neurocortical cells isolated postnatal (Day 1) rat brain. These effects were
prevented in the presence of estrogen receptor-beta antagonists, ICI 182, 780 and Tamoxifen. The greater increase of cell vulnerability was also found in the PC12 cells overexpressing ER-β. The increased vulnerabilty by BPA were mediated by phosphorylation of ERK. Activation of ERK signaling was further augumented in the PC12 cells overexpressing ER-β. The present data show that BPA dose dependently increased neuronal cell vulnerability through activation of ERK signals, and this effect was associated with ER-β receptor. This study demonstrated that exposure of certain level of BPA may interfere normal neuronal cell differentiation, and thereby alter behavial development.

목차 Contents

• 용역연구개발사업최종보고서 ...1
• 표지 ...3
• 제출문 ...5
• 연구사업 최종보고서 요약문 ...6
• Project Summary ...7
• 목차 ...8
• 제1장 서론 ...9
• 제2장 국내외 기술현황 ...12
• 국내 ...12
• 국외 ...12
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...13
• 제1절 연구내용 ...13
• 제2절 연구방법 ...13
• 제3절 연구결과 및 고찰 ...18
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ...21
• 제5장 연구개발결과의 활용도 및 계획 ...22
• 가. 계량적 성과 ...22
• 나. 성과내용기술 ...22
• 다. 활용계획...22
• 제6장 기타 중요변경사항 ...23
• 제7장 참고문헌...24
• Figure legends ...26
• 연구결과 (그림) ...28
• 연구(세부)과제요약 ...45