연구 보고서
중장기적인 정책연구과제와 대안을 포괄적인 시각에서 이론적 · 실중적 분석을 통해 제시함으로써 연구원의 설립목표를 가장 잘 실행하고있는 보고서입니다.
병리진단 기법을 이용한 유해화학물질의 호흡기계 영향 연구
- 연구책임자
- 이용훈 외 2명
- 수 행 연 도
- 2018년
- 핵 심 단 어
- 주 요 내 용
- ,1. 연구 배경 PHMG는 구아디닌 계열의 화학물질로 가습기살균제로 주로 사용되었으며,카페트 및 플라스틱 항균제, 수처리제, 섬유유연제로도 사용되었다. 2011년에 산모와 어린이들이 원인 모를 폐 손상으로 연이어 사망하였는데, 역학조사와 동물실험으로 폐 손상 원인이 가습기 살균제였다는 것이 밝혀졌다. 가습기살균제 성분 중 PHMG에서 가장 많은 피해자와 사망자가 발생하였고, 현재까지도 계속 가습기 살균제 노출된 환자 및 제조 근로자 등을 대상으로 피해자 파악이 계속되고 있다. 하지만, 그 동안 PHMG？P에서 독성기전 연구가 진행되었으나, 아직 밝혀야 할 정보가 많이 있으며, PHMG？HCl 반복흡입독성시험은 지난해 산업안전보건연구원에서 수행하여 무유해용량(NOAEL)은 확인 되었으나, 병인기전 연구가 추가로 필요하였다. 따라서, 본 연구는 PHMG？HCl 13주 아만성 흡입독성 시험에서 폐 손상 독성기전을 병리학적 진단기법을 이용하여 확인하였다. 2. 주요 연구내용 - 연구결과 F344 랫드에 PHMG？HCl를 각각 대조군(0 ppm), 저농도군(0.13 ppm), 중농도군(0.40 ppm)과 고농도군(1.20 ppm)으로 나누어 전신노출하고, 폐조직에서 조직병리검사, MT 특수염색, 면역조직화학, TUNEL assay 및 혈청에서 ELISA 검사를 실시하였다. 조직병리검사 결과, 중농도 및 고농군의 폐에서 섬유화, 염증세포침윤 및 기관지 및 세기관지 상피의 탈락, 세기관지 폐포 증식 및 편평상피 화생 등이 관찰되었으며, 섬유화는 MT 특수염색으로 콜라겐 섬유를 감별하였다. 산화스트레스 관련 면역조직화학 결과, 폐에서 Nitrotyrosine을 제외한 4-HNE와 8-OHdG의 양성세포수가 시험물질 노출농도가 증가에 따라 증가 하는 것을 확인할 수 있었다. 반면, SOD도 양성세포 수가 시험물질 노출농도에 따라 증가하였으나 중농도 및 고농도군에서는 다른 산화스트레스 표지자보다 유의성 있게 감소하는 경향이 확인되었다. 섬유화 유도 사이토카인 인TNF-alpha와 TGF-beta의 면역조직화학법 및 혈청 ELISA 결과, 중농도군과 고농도군에서 증가가 확인되었다. 전암병변 표지자인 Napsin A 와 SP B 면역조직화학 결과, 중농도군 및 고농도군에서 관찰된 세기관지 폐포 증식에서 모두 음성반응이 확인되었다. TUNEL assay 결과, 대조군 및 모든 시험물질 노출군의 폐에서 모두 음성반응으로 관찰되어, 세포자멸사를 확인할 수 없었다. - 시 사 점 PHMG？HCl 노출된 랫드의 폐에서 산화스트레스가 조직손상 및 염증을 유발하며, 염증세포 등에서 TNF-alpha와 TGF-beta가 분비하여 섬유화를 유도하였다. 하지만, 세기관지 폐포 증식이 종양으로 진행될 가능성은 없는 것으로 확인되었으며, 또한, 세포자멸사 경로로 조직 손상이 유발되지 않는 것으로 확인되었다. 그리고 면역조직화학을 이용하여 산화스트레스와 사이토카인을 폐 조직 내에서 특이적으로 확인하였으며, 앞으로 흡입독성시험의 독성 기전 확인에 유용하게 적용할 수 있을 것으로 사료된다. 3. 연구 활용방안 - 제 언 실험동물에서 가습기 살균제인 PHMG？HCl의 산화스트레스 영향을 조직학적으로 확인하였으며, 반면, 폐에서 관찰된 증식성 병변이 암으로 진행 될 가능성은 확인되지 않았다. 이런 결과는 가습기 살균제 관련 연구자에게 유용한 정보를 제공 할 것으로 판단된다. - 활 용 ○ 흡입노출에 의한 폐 독성의 병리진단기법 확립 ○ PHMG·HCl에 의한 폐 손상독성 유발 기전 확인 4. 연락처 - 산업안전보건연구원 산업화학연구실 연구위원 이용훈
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