표제지
목차
요약문 2
Ⅰ. 연구 필요성 및 목적 12
1. 연구의 필요성 12
1) 산업물질 (industrial chemical)로서 카본블랙의 중요성 12
2) 우리나라 카본블랙 제조 및 취급 현황 14
3) 카본블랙의 유해성 14
4) 카본블랙 독성지표 검증 및 표적분자 발굴 16
2. 선행 연구 내용 분석 24
1) 입자상 물질 (particulate matters)의 심혈관계 독성 24
2) 카본블랙의 심혈관계 독성 연구 25
3) 본 연구진의 카본블랙 심혈관계 유해성 연구 결과; 카본블랙 심혈관계 독성 지표로서 혈중 호모시스테인 27
3. 연구 목적 28
1) 연구목표 28
2) 추진체계 29
Ⅱ. 연구내용 및 방법 30
1. 연구내용 및 범위 30
2. 연구방법 31
1) 카본블랙 노출 동물로부터 혈장, 간 세포액 및 간 마이크로좀의 분리 31
2) 간 세포액에서 호모시스테인 및 관련 대사체 측정 35
3) 간 호모시스테인 대사계 효소 분석 36
4) 간의 항산화 효소계 분석 40
5) 카본블랙이 배양 간세포에 미치는 in vitro 효과 41
3. 카본블랙 노출 동물을 활용한 독성 지표 및 독성 기전의 검증 (공단 제공 시료의 분석) 45
1) 시험 동물 및 시험 물질의 노출 45
2) 혈중 황함유 아미노산 분석 49
3) 혈장 응고능 시험 50
4) 호모시스테인 대사계 효소 활성 분석 51
4. 통계분석 54
Ⅲ. 연구결과 55
1. 카본블랙 노출 동물의 호모시스테인 대사계 변화 분석 55
1) 간에서 호모시스테인 관련 대사체 분석 56
2) 간 호모시스테인 대사계 효소 발현 변화 분석 57
3) 간 호모시스테인 대사계 효소 활성 분석 63
2. 카본블랙 노출 동물의 항산화효소 분석 66
3. 카본블랙 노출 동물을 활용한 독성지표 및 독성기전의 검증 (공단제공 시료의 분석) 71
1) 혈장 응고능 평가 77
2) 혈액 중 황함유 아미노산 측정 77
3) 간 호모시스테인 대사 효소의 활성 측정 79
4. 카본블랙이 배양 간세포에 미치는 in vitro 효과 81
1) 카본블랙에 의한 배양 간세포의 독성 유발 유무 82
2) 카본블랙의 직접적인 노출이 배양 간세포의 CYP1A1 발현에 미치는 영향 83
3) 카본블랙이 배양 간세포의 호모시스테인 유출 (efflux)에 미치는 영향 84
Ⅳ. 고찰 및 결론 87
1. 실험 결과의 고찰 87
1) 카본블랙에 의한 호모시스테인 대사계 변화 87
2) 카본블랙 노출 동물을 활용한 독성지표 및 독성기전의 검증 90
2. 결론 92
1) 연구 결과의 요약 92
2) 본 연구의 결론 94
Ⅴ. 참고문헌 97
Ⅵ. Abstract 104
판권기 108
[표 2-1] 노출 농도군별 카본블랙 입자 분포 33
[표 2-2] Printex 90의 입경 및 입경 분포 47
[표 2-3] 흡입노출을 위한 카본블랙 비산 조건 48
[표 2-4] 에어로졸 상에서 Printex 90의 농도 49
[그림 1-1] 카본블랙의 aggregation과 agglomeration 13
[그림 1-2] 호모시스테인에 의한 심혈관질환 발생 기전 18
[그림 1-3] 호모시스테인의 대사 과정 21
[그림 1-4] 입자상 물질의 노출이 심혈관 질환을 유발하는 기전 26
[그림 3-1] 카본블랙 노출 동물 간의 호모시스테인 함량 57
[그림 3-2] 카본블랙 노출 동물 간에서 호모시스테인 관련 대사체 측정 58
[그림 3-3] 카본블랙 노출 동물의 간에서 methionine adenosyltransferase I/III 발현 59
[그림 3-4] 카본블랙 노출 동물의 간에서 S-adenosylhomocysteine hydrolase의 발현 60
[그림 3-5] 카본블랙 노출 동물 간의 betaine-homocysteine methyltransferase 발현 60
[그림 3-6] 카본블랙 노출 동물 간의 methionine synthase 발현 61
[그림 3-7] 카본블랙 노출 동물 간에서 methylenetetrahydrofolate reductase 발현 61
[그림 3-8] 카본블랙 노출 동물 간에서 cystathionine β-synthase 발현 62
[그림 3-9] 카본블랙 노출 동물 간의 γ-glutamylcysteine ligase catalytic unit 발현 62
[그림 3-10] 카본블랙 노출 동물 간에서 cysteine dioxygenase 발현 63
[그림 3-11] 카본블랙 노출 동물의 간 methionine synthase의 활성 64
[그림 3-12] 카본블랙 노출 동물의 간 betaine-homocysteine methyltransferase의 활성 65
[그림 3-13] 카본블랙 노출 동물의 간 cystathionine β-synthase 활성 66
[그림 3-14] 카본블랙 노출 동물 간의 superoxide dismutase 발현 67
[그림 3-15] 카본블랙 노출 동물 간의 catalase와 glutathione reductase 발현 68
[그림 3-16] 카본블랙 노출 동물 간의 glutathione S-transferase 발현 69
[그림 3-17] 카본블랙 노출 동물의 간에서 glutathione peroxidase-1과 -4의 발현 70
[그림 3-18] 카본블랙 노출 동물 간에서 peroxiredoxin-1과 -3의 발현 71
[그림 3-19] 카본블랙 노출 동물의 체중, 간 중량, 그리고 간중량/체중비 72
[그림 3-20] 카본블랙 노출 동물 혈장의 프로트롬빈시간과 활성화부분트롬보플라스틴시간 75
[그림 3-21] 카본블랙 흡입 노출이 혈장 황함유 아미노산 농도에 미치는 영향 75
[그림 3-22] 카본블랙 노출 동물의 간 methionine synthase 활성 78
[그림 3-23] 카본블랙 노출 동물의 간 betaine-homocysteine methyltransferase 활성 79
[그림 3-24] 카본블랙 노출 동물의 간 cystathionine β-synthase 활성 분석 80
[그림 3-25] 카본블랙 N330과 N990의 세포독성 평가 82
[그림 3-26] 카본블랙 N330과 N990의 CYP1A1 유도 여부 84
[그림 3-27] 카본블랙 N330과 N990이 호모시스테인 유출에 미치는 영향 86
[그림 4-1] 카본블랙 노출에 의한 methionine synthase의 활성 증가와 cystathionine β-synthase의 활성 감소 90
[그림 4-2] 카본블랙에 의한 간 호모시스테인 대사계의 활성 변화 96