비스페놀 A 의 생쥐 태자 염색체이상 유발에 관한 연구

Abstract

주변 환경에 존재하는 내분비계 장애물질들은 동식물의 생체 내에 존재하는 정상 호르몬의 수용체와 결합하여 호르몬의 생성을 억제 혹은 증가시킴으로써 다양한 이상을 초래하는 것으로 알려져 있다. 사람에서도 생식기관의 발달 및 생식기능 장애, 성장장애, 기형, 암 등 각종 질환을 유발하는 것으로 알려져 있으며, 이러한 내분비계 독성물질에 대한 독성영향 연구는 이미 많은 연구에서 증명된 바 있다. 내분비계 장애 추정물질로 알려진 비스페놀 A [BPA, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl)propane] 는 에폭시 수지, 폴리에스테르-스티렌, 폴리카보네이트의 단위물질로, 음식물 용기, 젖병, 페인트, 접착제, 치과용 sealant, 상수관, 항산화제 등에 광범위하게 사용되고 있다. 비스페놀 A 는 용기의 세척 및 살균과정에서 녹아 나와 음식물에 스며들어 인체에 흡수될 수 있다. 비스페놀 A 의 estrogenic effect에 대해서는 이미 1930년대부터 알려져 있으며, 최근 들어 생식세포에서 염색체 이상과 관련된 보고들이 발표되고 있다. 생식세포의 염색체 이상과 내분비계 장애 추정물질 노출과의 상관성은 실험동물과 사람 세포주를 이용한 연구들에서 보고되어 왔다. 그러나 실제 사람에 대한 발암성 여부나 내분비 장애물질 여부에 대해서는 여전히 많은 논란이 되고 있으며, 염색체 이상을 가진 생식세포들이 실제 수정에 관여하여 이수체 (aneuploid) 를 갖는 태자를 생성하는지 여부는 아직 확인된 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 비스페놀 A 를 음용수를 통해서 생쥐에 투여한 후 교배시켜 생성된 태자의 염색체를 분석함으로써 실제 이수체 생쥐가 생성될 수 있는지를 확인하였다. 또한 자손 1세대와 2세대에서 이수체를 갖는 태자의 생성빈도를 비교함으로써, 비스페놀 A 가 성체에서 노출될 경우와 배 발생시기부터 지속적으로 노출될 경우에 있어서 어떤 차이가 있는지를 알아보았다. 대조군과 비스페놀 A 투여군 과의 체중비교 결과, 자손 1세대에서 비스페놀 A 투여군의 체중이 약간 증가하였으나 통계적으로 유의한 수준은 아니었다. 암컷 한 마리 당 임신율은 대조군 보다 비스페놀 A 투여군이 더 높았고, 유산율은 비스페놀 A 투여군에서 약간 감소되는 경향을 보였다. 그러나 비스페놀 A 투여군만 비교했을 경우 유산율이 처리농도 증가와 비례하는 것을 확인할 수 있었다. 사람의 경우 일반적으로 염색체 수적이상을 가진 태아는 착상하지 못하거나 임신초기에 유산된다. 본 연구에서 임신 12일 이후까지 생존하여 적출한 태자 중 형태학적 기형이나 발달미숙인 태자는 관찰되지 않았으며, 따라서 염색체 이상을 가진 태자는 초기에 유산되었을 것으로 생각 되어진다. 이수체 염색체의 출현빈도는 대조군과 비스페놀 A 투여군 간에 유의한 차이를 나타내지 않았다. 또한 염색체의 구조적 이상이나 chromosome gain, 삼배수체 (triploid) 가 관찰되지 않은 것으로 보아, 중기염색체 상에서 관찰된 한 두 개의 loss 는 개체의 염색체 이상에 의한 것이 아니라 슬라이드 제작과정 중에 일어나는 random loss 일 것으로 생각된다. 결론적으로, 일상환경에서의 저농도의 비스페놀 A 노출은 생식세포의 염색체 이상을 통한 이수체 염색체를 갖는 태자형성에 거의 영향을 미치지 않을 것으로 사료된다. 또한 인체에 대한 유해여부를 확인하기 위해서는 농도를 더욱 세분화하여 더 정밀한 연구가 필요할 것이다; Environmental endocrine-disrupting chemicals (EDCs) have been known to interfere with the endocrine system of human body in various ways such as mimicking a natural hormone, inhibition or stimulation of hormone production, and binding to a hormone receptor. The effect of EDCs on development of reproductive organ, reproductive ability, delayed growth, malformation and cancer have also demonstrated. Bisphenol A (BPA), known as an endocrine disruptor, is a monomer of epoxy resin and polycarbonate plastic used in water and food containers and baby bottles. BPA is also widely used in paints, adhesives, dental sealants and composite, and antioxidants. BPA has been known to leach from plastics which are cleaned with strong detergents or used to contain acidic or high-temperature liquids. Estrogenic effect of BPA has been known since 1930s. However, it is still controversial whether BPA is a carcinogen or an endocrine disruptor. Recently, the effects of BPA on chromosomal aberrations in germ cells were studied using experimental animals and human cell lines. However, whether germ cells with a chromosome aberration produce aneuploidy gametes and fetuses with an abnormal chromosome constitution has not been confirmed yet. In this study, chromosome analyses of fetuses produced from BPA exposed mice were carried out. Mice were continuously exposed to BPA from one week before mating in parental generation to embryonic/fetal life in second filial generation at 500, 1000, and 2000 ng/ml of drinking water. Body weight was increased in BPA-treated groups, but there was no statistical significance. BPA-treated mice exhibited higher pregnancy rate than control and abortion rate tended to decrease in BPA-treated groups. In BPA-treated groups the abortion rate was increased in dose-dependent manner. No significant difference was observed in aneuploidy levels between control and BPA-treated groups. Also, there was neither structural aberration nor chromosome gain as well as triploid. Thus, one or two losses observed on metaphase chromosomes are considered random losses occur during slide preparation instead of individual chromosomal abnormalities. In conclusion, low-dose exposure of BPA may not affect the formation of aneuploidy gametes. For understanding whether BPA is harmful to humans, more detailed studies should be conducted.