보고서 정보
주관연구기관 |
안전성평가연구소 Korea Research Institute of Chemical Technology |
연구책임자 |
서정욱
|
참여연구자 |
차경수
,
유승룡
,
조재우
,
강명균
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2013-12 |
과제시작연도 |
2013 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 |
TRKO201700007512 |
과제고유번호 |
1711009195 |
사업명 |
안전성평가연구소연구운영비지원 |
DB 구축일자 |
2017-10-12
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초록
▼
1. 랫드 일반신경독성 시험법 개발
1. 요 약
이 시험은 랫드에서 Acrylamide 4주 반복 경구투여한 후 행동관찰 (FOB) 및 조직병리 검사를 통해 신경독성 종합평가법을 확립하고 동물에 미치는 영향을 관찰하기 위한 목적으로 실시하였다. 랫드 (12마리/성별/군별)에 Acrylamide를 0 (부형제), 3, 10 및 25 mg/kg으로 각각 4주동안 반복 경구 투여하였다. 투여 전 및 투여 후 4주째인 28일에 FOB에 의한 행동관찰, 체온, 착지보폭 시험, 악력 및 자발운동량을 측정하였고 부검 후
1. 랫드 일반신경독성 시험법 개발
1. 요 약
이 시험은 랫드에서 Acrylamide 4주 반복 경구투여한 후 행동관찰 (FOB) 및 조직병리 검사를 통해 신경독성 종합평가법을 확립하고 동물에 미치는 영향을 관찰하기 위한 목적으로 실시하였다. 랫드 (12마리/성별/군별)에 Acrylamide를 0 (부형제), 3, 10 및 25 mg/kg으로 각각 4주동안 반복 경구 투여하였다. 투여 전 및 투여 후 4주째인 28일에 FOB에 의한 행동관찰, 체온, 착지보폭 시험, 악력 및 자발운동량을 측정하였고 부검 후 조직병리 검사를 실시하였다.
Acrylamide는 4주 반복 경구투여했을 때 주로 25 mg/kg 투여군에서 수컷과 암컷 랫드 모두에서 FOB에 의한 행동관찰 및 조직병리 검사에서 유효한 영향이 관찰되었다.
상세관찰에서는 수컷과 암컷의 투여 후 21일째 관찰의 25 mg/kg 투여군에서 공통적으로 무기력 보행, 보행실조가 관찰되었고, 투여 후 28일까지 추가적으로 신경근육계의 기능과 유관한 사지사용 불능, 질질 끄는 보행, 근력 저하가 나타났다. 행동관찰 결과에서는 25 mg/kg 투여군의 수컷 및 암컷에서 공통적으로 cage 내 관찰에서 자세 이상, 보행 이상, cage 밖에서의 관찰에서 근 긴장 이상, 야윔, open field 관찰에서 자세 이상, 보행 이상이 관찰되었고, 일어서기는 용량의존적으로 감소하여 25 mg/kg 투여군에서 모두 0회를 기록하였고 자극 반응성은 모두 정상범위에 있었다. 체중과 체온은 수컷 및 암컷의 25 mg/kg 투여군에서 유의한 수준의 감소가 나타났다. 착지보폭 측정 결과 수컷에서는 10 mg/kg 및 25 mg/kg 투여군, 암컷에서는 10 mg/kg 투여군에 서 유의한 수준의 증가가 관찰되었다. 앞발과 뒷발의 악력은 수컷과 암컷에서 25 mg/kg 투여군에서 유의한 수준의 감소가 관찰되었다. 자발 운동량에서 총 이동거리는 수컷과 암컷에서 공통적으로 처음 10분 관찰에서 유의한 감소가 나타났다.
시험물질 투여와 관련하여 뇌 중량의 감소가 암컷과 수컷의 10 또는 25 mg/kg/day 투여군에서 관찰되었다. 뇌 중량의 감소는 뇌에서 관찰된 조직병리 검사 소견과 연관된 것으로 보여진다. 시험물질 투여와 관련하여 암수 10 또는 25 mg/kg/day 투여군에서 뇌의 신경세포괴사(neuronal cell necrosis), 뇌와 신경절의 염색질 융해(chromatolysis), 대부분의 말초신경의 액손 변성(axonal degeneration)이 관찰되었다. 이러한 소견은 신경조직 전체에 걸쳐 광범위하게 관찰되었고 신경의 손상과 관련된 변화로 시험물질에 의한 adverse effect로 판단된다. 결론적으로 본 시험의 Acrylamide 무해용량(NOAEL)은 3 mg/kg/day로 판단된다.
이상의 결과로 볼 때, 행동관찰 (FOB)과 조직병리 검사의 통합시험은 신경독성을 평가하기 위해 적합한 시험법이며, Acrylamide는 랫드 수컷과 암컷 모두에서 25 mg/kg까지 4주 반복 경구투여했을 때 신경행동에 영향을 미치며 신경독성이 있는 물질로 판단된다.
(출처 :1. 요 약 p.10 )
2. 랫드 발생신경독성 시험법 개발
Ⅰ. 연구결과 요약문
최근 발달 학습 장애의 발병 보고가 증가되면서 영․유아기 및 청소년기의 육체 및 정신 건강에 관한 관심이 높아지고 있다. 발달 학습 장애에 영향을 미치는 원인으로 여러 가지 가능성이 제기되고 있지만, 그 중 영유아기 시절에 노출된 화학물질이 유전적 요인 및 사회적 스트레스인자와 복합적으로 작용하여 발달 학습 장애를 일으킨다는 가설이 가장 가능성이 높다. 이러한 화학물질에 의한 신경계 부정적 영향을 신경독성 (Neurotoxicity)이라 한다. 신경독성은 환경물질, 약물, 및 중금속 등의 노출에 의해 중추신경계(Central nervous system) 및/또는 말초신경계 (Peripheral nervous system)의 발달에 부정적인 영향을 미치는 것으로. 신경 독성의 구분에는 일반 신경독성 (General neurotoxicity), 지연 신경독성 (Delayed neurotoxicity), 및 발생 신경독성 (Developmental neurotoxicity)이 있다.
발생 신경독성은 정상 신경계 발달 과정 중 독성 물질 노출에 의해서 신경계의 구조 및/또는 기능의 부정적 영향을 뜻하며, 본 연구에서는 영유아 및 청소년기 뇌 발달에 가장 큰 영향을 미치는 발달 신경독성의 국제적인 가이드라인을 조사, 비교하였다. 본 연구에서 조사한 가이드라인은 EPA, FDA, 및 OECD 발생신경독성 가이드라인이다. 가이드라인에는 발생신경독성의 일 반적인 정보, 관류고정, 육안관찰, 조직적출 및 보관, 조직제작, 박절과 염색,조직병리검사, 및 데이터 평가 등 발생신경독성 시험과 관련된 종합적인 접근내용이 포함되어 있다.
EPA 및 OECD의 발생신경독성 가이드라인은 공청회, 토론, 및 자문위원회 회의 등을 통하여 개정되면서 많은 항목에서 일치를 이루었지만, 일반정보에서 모체 안락사 시기, 관류고정 방법, 조직적출, 및 조직제작에 있어서 여전히 일치하지 않는 항목이 존재한다. FDA의 발생신경독성 가이드라인은 대부분 생식장기에 대하여 설명되어 있으며, 조직채취, 조직 제작, 및 데이터평가 등에 있어서도 EPA 및/또는 OECD의 발생신경독성 가이드라인을 따르는 것이 보다 종합적인 접근으로 여겨진다.
본 연구결과를 통하여 발달신경독성과 관련된 국제 기준을 파악하고, 이의 기준에 맞는 시험법을 통하여 신경독성 유발 가능성이 있는 물질에 대해서 신경 손상과 신경세포의 발달 등에 위해성을 가지는지에 대한 과학적 근거자료를 도출하는데 도움이 될 것이며, 국제 기준에 맞추어 진행한 연구 결과를 통하여 신경독성물질의 노출에 따른 안전관리방안 지침 제정 시 참고자료로 이용할 수 있을 것이다.
(출처 : 요약문 p.41)
3. 신경병리 관련 기술 연구
개 요
뇌, 척수 및 신경의 평가는 일반 독성 시험뿐만 아니라, 퇴행성 뇌질환 및 뇌 또는 척수 손상 동물 모델 평가 시험에서도 중요하다. 보고서는 cynomolgus monkey의 조직병리학적 신경독성 평가에 적합한 부위의 선택과 샘플링 부위를 표준화하고자 한다. 보고서에서는 cynomolgus monkey 뇌, 척수 및 좌골신경의 중요한 신경해부학적 부위의 샘플링의 표준화된 방법을 설명하고자 한다.
(출처 : 개요 p.69)
4. 실험 결과 보고서
I. 요약
본 시험은 Affymetrix GeneChip Rat Genome 230 2.0 array를 이용하여 microarray 시험을 수행하였습니다. B_Control에 비해 B_T3에서 약 370 여 개,T_Control에 비해 T_T3에서 약 1400 여 개, S_Control에 비해 S_T3에서 약 180여 개의 유전자 발현이 유의적으로 변화함을 확인하였고 (2.0-fold), B_Control에 비해 B_T3에서 약 1100 여 개, T_Control에 비해 T_T3에서 약 3200 여 개, S_Control에 비해 S_T3에서 약 550 여 개의 유전자 발현이 유의적으로 변화함을 확인하였습니다 (1.5-fold). 발현이 변화하는 유전자군 (Differentially expressed genes, DEGs)의 기능을 분석하기 위하여 지식기반 pathway 분석 프로그램인 Ingenuity Pathways Analysis(IPA)를 이용하여 DEGs의 기능을 분석한 결과, Bio function에서 B_T3 (Lipid Metabolism, Small Molecule Biochemistry), T_T3 (Organ Morphology, Skeletal and Muscular System Development and Function), S_T3 (Cell-To-Cell Signaling and Interaction, Hematological System Development and Function)등에 관련된 유전자의 발현이 변화함을 확인하였고, Canonical Pathways에서는 B_T3 (Airway Pathology in Chronic Obstructive Pulmonary Disease, Granulocyte Adhesion and Diapedesis), T_T3 (Complement System, GADD45 Signaling), S_T3 (Complement System, Role of Pattern Recognition Receptors in Recognition of Bacteria and Viruses)등에 관련된 유전자의 발현이 변화함을 확인하였습니다. (2.0-fold).
(출처 : 요약 p.95)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 목차 ... 2
- 1. 랫드 일반신경독성 시험법 개발 ... 3
- 가. 최종보고서 ... 3
- 나. 병리보고서 ... 27
- 2. 랫드 발생신경독성 시험법 개발 ... 38
- 가. 발생 신경독성 가이드라인 조사 보고서 ... 38
- 3. 신경병리 관련 기술 연구 ... 67
- 가. 영장류 신경조직 제작기술 조사 보고서 ... 67
- 4. 실험 결과 보고서 ... 91
- 가. Microarray 분석 보고서 ... 91
- 5. 산출지표 성과 ... 111
- 가. 학술발표 실적 ... 111
- 나. 참여연구원 교육 및 훈련 실적 ... 119
- 끝페이지 ... 120
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