흰쥐 (Sprague-Dawley) E18의 대뇌푀질세포를 배양해 TCDD의 세포독성과 2',3'-cyclic nucleotide 3'-phosphodiesterase (CNPase)의 발현에 미치는 영향을 조사한 결과 CNP 1 과 CNP 2의 발현이 TCDD에 의하여 조절되는 양상이 서로 다르며 TCDD 에 의하여 신경교세포인 oligodendrocyte 의 기능에 변화가 있는 것으로 나타났다.
<h2>TCDD에 의한 단백질발현의 변화의 의미</h2> <p>다이옥신은 ligand에 의하여 활성화되는 유전자 전사인자(ligand-activated transcription factor)인 aryl hydrocarbon receptor (Ahr)를 통하여 세포 내 여러 가지 변화를 유발하는 것으로 알려져 있다. 따라서 TCDD는 유전자의 발현에 변화를 줄 것으로 예상되었다. 본 연구실의 이전 연구결과에서도TCDD에 의한 유전자의 발현의 변화가 나타 났는네 아직 동정되지 않은 ~ 62( \mathrm { kDa } \)의 단백질은 20 \( \mathrm { nM } \) TCDD에서는 감소되었으며, 50 \( \mathrm { nM } \) 에서는 약 7배 정도 증가되었다. 또한 학습과 기억에 중요한 역할을 하는 N methyl-D-aspartate 수용체 하단위인 NR2A와 NR2B는 발현이 증가되었으며, 연접의 구조형성에 중요한 역할을 하는 scaffold 단백질인 PSD95, septin6, densin-180 등은 농 도 의존적으로 감소하였다. 또한, TCDD는 신경세포의 배양에서 초기의 neurite outgrowth에는 영향을 미치지 않 으나 후기 2차 신경가지의 수에는 감소를 초래하였다. 본 연구에서도 신경교세포인 oligodendrocyte의 표지 단백질인 CNPase의 발헌이 TCDD에 의하여 조절됨을 보였다. 이러한 현상은 TCDD가 신경세포 및 신경교세포의 유전자 발현에 변화를 초함을 보여준다.</p> <p>TCDD는 인지기능(cognitive function)과 학습(learning)에 영향을 미치는 것으로 알려졌는데, 이는 신경세포의 연접기능에 변화를 초래함을 시사한다. 본 연구실의 연구결과에서도 학습과 기억에 중요한 역할을 하는 NR2A 와 NR2B의 발현의 변화가 있었으며, 본 연구결과는 신경교세포에서도 변화가 일어남을 보여주었다. 이러한 TCDD에 의한 유전자 발현의 변화는 유해환경, 예로서, 만성적 길항제의 폭로(chromic antagonist exposure), 무산소증(anoxia), 만성적 알코올 처리(chronic ethanol treatment) 및 활성봉쇄(activity blockage)등에서도 보고된바 있어, 유해환경에 대한 신경세포 및 신경교세포의 대응현상으로 보인다.</p> <h1>요 약</h1> <p>2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin(TCDD)은 전형적인 halogenated arylhydrocarbon으로서 독성이 매우 강하며 먹이사슬을 통하여 체내에 축적된다. TCDD는 다양한 병리적 현상을 유발하는 것으로 알려져 있으나 신경계에 미치는 영향에 대하여는 상대적으로 연구가 미비하다. 본 연구에서는 흰쥐(Sprague-Dawley) E18의 대뇌푀질세포를 배양하여 TCDD의 세포독성과, oligodendrocyte의 표지단백질로 알려진 2',3'-cyclic nucleotide 3'-phosphodiesterase(CNPase)의 발현에 미치는 영향을 조사하였다.</p> <p>5,10,20 및 50 \( \mathrm { nM } \) 의 TCDD가 포합된 배지에서 배양한 4 DIV 대뇌피질세포의 생존율은 각각 대조군에 비하여 88.8,83.6,78.5,78.6 %였는데, 20 및 50 \( \mathrm { nM } \) 에서의 영향은 p< \(0.01 \)(Mann-Whitney U test)으로서 매우 유의성이 있었다. 배양한 세포를 CNP1과 2를 모두 인식하는 항체로 염색한 결과 TCDD의 농도에 따라 이들의 발현이 많이 달라졌다. 이러한 현상은 immunoblot에서도 나타났는데, CNP1 과 CNP 의 발현의 변화는 서로 달랐다. 즉, CNP1의 발현은 TCDD의 농도에 비례하여 줄어들어 5,10,20,50 лM의 농도에서 대조군에 비하여 각각 75.4,74.0,44.5,39.1% 의 발현양상을 보였다. 그러나 CNP는 TCDD의 농도에 따라 그 발현이 증가 혹은 감소하였다. 즉, 5,10,20 \( \mathrm { nM } \) TCDD농도에서는 대조군에 비하여 각각 68.8 %, 86.5 %, and 52.7 % 로 줄어들었으나 50 \( \mathrm { nM } \) 에서는 대조군에 비하여 오히려 123.5 %로 증가하였다. 이러한 경과는 CNP 1 과 CNP 2의 발현이 TCDD에 의하여 조절되는 양상이 서로 다름을 의미하며, TCDD에 의하여 신경교세포인 oligodendrocyte 의 기능에 변화가 있음을 시사한다.</p>