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연구 보고서
중장기적인 정책연구과제와 대안을 포괄적인 시각에서 이론적 · 실중적 분석을 통해 제시함으로써 연구원의 설립목표를 가장 잘 실행하고있는 보고서입니다.
독성시험관리시스템을 이용한 흡입독성시험연구
- 연구책임자
- 정용현, 한정희, 조해원, 신서호
- 수 행 연 도
- 2015년
- 핵 심 단 어
- 주 요 내 용
- , 1. 연구제목 독성시험관리시스템을 이용한 흡입독성연구 2. 연구 필요성 및 목적 본 연구는 시험물질로 선정된 3-Methylpentane을 4주간 랫드에 전신 폭로시킨 후 생산된 독성시험결과를 ‘프리스티마(PRISTIMA)’ 독성시험관리 데모 프로그램을 사용하여 시험결과를 정리하고 평가함으로서 향후 만성흡입독성시험시설에서 수행될 독성시험을 신뢰성 있고 효율적으로 관리하기 위하여 수행되었다. 3. 연구내용 및 방법 아급성 흡입독성시험자료가 없는 3-Methylpentane을 시험물질로 선정하여 OECD 화학물질 시험가이드라인 아급성흡입독성시험 TG 412 (Subacute inhalation toxicity) 시험법에 따라 6주령의 랫드(Rat)를 도입하여 1주간 순화시킨 후 암수 각각 대조군 10마리, 저농도군(284 ppm) 10마리, 중농도군(1,135ppm) 10마리, 고농도군(4,540 ppm) 10마리 등으로 군을 구성하여 일일 6시간, 주 5일, 4주간 시험물질을 랫드에 전신으로 노출시켰다. 시험물질 노출을 종료한 후 각 군당 5마리씩 부검하여 생산된 시험자료와 시험물질 종료 후 각 군당 5마리씩 2주간의 회복기간을 둔 후 부검하여 생산된 시험자료 등 독성시험과정에서 생산된 시험자료는 ‘임상병리 Clinical Pathology’, ‘ 병리 Pathology’, ‘동물실 Animal Room’, ‘부검 Necropsy’, ‘실험실 및 기기관리 Lab and Facility Management’, ‘전임상보고서Preclinical Reporting’, ‘통계분석 Statistical Analysis’, ‘시험계획 Study Design’, ‘컨트롤 데이터 수집관리 Historical Controls Database’ 등의 모듈로 구성되어 있는 프리스티마 데모용 독성시험관리 프로그램을 활용하여 처리하였다. 4. 연구결과 시험물질 3-Metylpentane을 4주간 노출시키면서 암수 각 시험군의 시험동물에 대하여 임상관찰을 실시한 결과 시험물질에 의한 유의한 변화는 없었다. 암수 각 시험군의 시험동물에 대하여 사료섭취량, 체중변화 등을 측정하여 프리스티마를 사용하여 자료를 처리한 결과 수컷 시험군에서는 유의한 변화가 없었다. 암컷에서는 10일차의 저농도군과 고농도군에서 일시적으로 유의한 사료섭취감소가 나타났으나 다른 모든 시험기간 동안에는 사료섭취량과 체중의 변화는 없었다. 시험물질 노출을 종료하고 시험동물 각 군당 5마리씩 부검하여 관찰한 결과 중농도 시험동물 수컷 1마리(동물번호 1203)에서 정소상체 미부 결절이 나타나 광학현미경으로 정소상체 조직을 관찰한 결과 육아종(Granuloma)이 약하게(Moderate) 나타났다. 수컷 상대장기무게를 측정한 결과 고농도군의 간장에서 유의한 장기무게 증가가 나타났지만 광학현미경으로 간 조직을 관찰한 결과에서는 시험물질에 의한병변이 나타나지 않았다. 그 외의 다른 모든 시험동물에서는 시험물질에 의한 조직 병리학적 소견이 없었다. 암수 각 각 시험동물 군에 대한 혈액학적 검사, 혈액 생화학검사, 장기 중량검사 등의 측정 자료를 프리스티마를 사용하여 자료를 처리한 결과 암컷시험군의 시험동물에서는 시험물질에 의한 유의한 변화가 없었다. 수컷에서는 고농도군의 총단백질(Total protein)이 유의한 증가를 보였지만, 정상범위 내의 변화였으며, 그 외의 다른 수컷 시험군의 시험동물에서는 시험물질에 의한 유의한 변화는 없었다. 시험물질 노출을 종료하고 2주간의 회복 기간을 가진 회복군 암수(각 군당 5마리) 시험동물에 대하여 임상관찰을 실시한 결과 시험물질에 의한 유의한 변화는 없었다. 사료섭취량, 체중 변화 등을 측정하여 프리스티마를 사용하여 자료를 처리한 결과에서도 시험물질에 의한 유의한 변화는 없었다. 회복군 시험동물 암수 각 시험군당 5마리씩 부검하여 장기무게를 측정하여 프리스티마로 평가한 결과 모든 시험군의 장기 중량검사에서는 유의한 변화가 없었다. 시험동물에 대한 육안 검사 결과에서 중농도 시험동물 수컷 1마리(동물번호 1206)에서 정소 위축이 나타나 광학현미경으로 조직을 관찰한 결과 고환의 정세관 내 정자세포의 변성과 손실이 약하게 나타났다. 암수 각 시험군의 시험동물에 대한 조직 병리검사 결과 고농도군 수컷 1마리(동물번호 1309)의 신장과 대조군 암컷 1마리 (동물번호 2039)의 폐에서 염증세포의 침윤이 미약하게(Slight) 나타났으나 시험물질에 의한 영향은 아닌 것으로 판단되었다. 조직병리검사에서 암컷 고농도군 2마리(동물번호 2309, 2310)와 암컷 대조군 2마리 (동물번호 2007, 2009)의 신장에서 미네랄 침착(Mineralization)이 미약하게 나타났으나 시험물질에 의한 영향은 아니라고 판단되었다. 그 외의 다른 모든 시험동물에서는 시험물질에 의한 조직병리 학적 소견이 없었다. 암수 각 시험동물 군에 대한 혈액 및 혈액생화학 검사에서 암컷 고농도군의 헤마토크리트(Hematocrit)와 암컷 저농도군과 고농도군에서 총콜레스테롤(Total cholesterol)이 유의한 감소를 보였으나 모두 정상범위 내의 변화로 판단되었다. 그 외의 다른 모든 시험동물에서는 시험물질에 의한 유의한 변화는 없었다. 이상의 연구결과로 3-Methylpentane의 무유해영향농도(No observable adverse effect level, NOAEL)는 암수 모두 4,540 ppm이상으로 판단되었다. 5. 활용방안 및 대성과 본 연구를 통하여 생산된 3-Metylpentane 시험자료는 근로자 건강보호를 위한 물질안전보건자료(MSDS)에 활용될 것이며, 과제 수행을 위하여 사용된 독성시험 관리시스템은 향후 효율적이고 신뢰성 있는 독성시험 수행에 적용될 것이다. 6. 중심어 독성시험자료 관리시스템, 3-Metylpentane, 흡입독성시험 7. 참고문헌 및 연락처 가. 참고문헌 - OECD, OECD guideline for Testing of chemicals : 412 Subacute Inhalation Toxicity: 28-day study. 2009. 나. 연락처 연구책임자：화학물질센터 정용현 연구위원
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