인간 간세포주에서의 내분비계교란물질에 의한 miRNA와 유전자의 발현변이 연구

Abstract

산업이 발달함에 따라 환경오염이 심화되어 환경독성물질인 환경호르몬 (내분비계교란물질)이 인체 내 미치는 영향에 대하여 사회적으로 대두되고 있으며, 특히 저 농도로 장기간 노출에 따른 영향에 대하여 주목하고 있다. 내분비계교란물질(endocrine disrupting chemicals, EDCs) 중 우리 생활과 밀접하게 관련 있는 플라스틱을 부드럽게 하는 가소제인 Diethylhexylphthalate (DEHP), Monoethylhexylphthalate (MEHP)와 종이 등의 여러 가지 물질의 코팅제로 사용되는 Perfluorooctanesulfonate (PFOS)가 인체 내 미치는 영향에 대해high throughput screening (HTS)의 장점을 가지고 있는 마이크로어레이 실험방법을 이용하여 확인하였다. Human hepatoma cell line (HepG2)에 시간에 따라 3시간, 48시간 동안 각각의 내분비계교란물질을 처리해 얻은 total RNA을 사용하여 Agilent Human miRNA 8x15K array (Ver.13) 와 Agilent Human 4x44K array 를 사용하여 miRNA expression와 mRNA expression 실험을 진행하였다. 유의적으로 발현 변이가 있는 657개의 miRNA가 target하여 발현을 조절하는 유전자는 14,247개로 확인 할 수 있었다. 또한 각각의 3가지의 내분비계교란물질인 DEHP, MEHP, PFOS가 시간 별로 공통적인 발현변이를 나타내는 유전자에 대하여 확인하였으며, 각각의 대하여 공통적으로 관여하는 기능에 관하여 GO ontology 분석을 진행하였다. 분석 결과 reproductive process, response to hormone, lipid metabolic process, immune response, homeostatic process기능에 관여함을 확인하였다. 장기 노출에 대하여 대변할 수 있는 48시간에 관여하는 17개 유전자에 관해 gene network 분석을 진행하였다. 본 연구를 통해 내분비계교란물질에 영향을 받아 hsa-miR-1275가 과 발현 되어 IGF1을 저 발현시킴을 확인하였으며, 그에 따라 oocyte maturation, regulation of ovulation, estradiol secretion, progesterone secretion을 비활성화시켜 생식계 이상을 초래함을 확인하였으며, mTOR signaling pathway을 비활성화시켜 면역세포의 성장을 저해함을 확인하였다. 이를 통하여 인체에 직접적으로 미치는 영향에 대하여 미리 예측하여 환경독성물질로부터 입는 피해를 줄 일 수 있다고 생각된다.