백서난소에서 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin에 의한 난포성장의 억제

임세혁 전남대학교 대학원 2010 국내박사

Dioxin (also known TCDD; 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin) is known as an endocrine disrupter in the female reproductive system. The present study was designed to investigate the effect of TCDD on follicle development in immature rats. Immature intact rats were given TCDD (32 μg/kg) by gavage one day before pregnant mare`s serum gonadotropin (PMSG) injection. Ovarian weight was dramatically reduced, but ovulation was not entirely inhibited by TCDD in rats treated with human chorionic gonadotropin (hCG) followed by PMSG. However, TCDD caused a complete blockage of ovulation in rats treated with PMSG alone. Histological analysis revealed the reduction of preovulatory follicles in TCDD-treated ovary. Ovarian estrogen levels were intriguingly increased in TCDD-treated rats. These data indicate that TCDD reduced gonadotropin-induced ovulation rate by altering the number of preovulatory follicles in immature rats. 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD)로 알려진 Dioxin은 내분비장애를 일으켜 여성 생식계를 교란하는 물질로 알려져 있다. 본 연구는 미성숙 흰쥐에서 TCDD가 난포발달에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 미성숙 흰쥐에 PMSG를 주사하기 하루 전에 TCDD (32 ㎍/㎏)를 경구 투여하였다. PMSG에 hCG 추가 주사로 배란을 유도한 경우에는 TCDD에 의해 난소의 무게가 많이 감소하였으나 배란은 완전히 억제되지 않았다. 그러나, PMSG만을 투여하여 배란을 유도하였을 경우는 TCDD에 의해 난소의 무게가 감소함과 동시에 배란도 완전히 억제 되었다. TCDD를 먹인 흰쥐의 난소에서 배란전 성숙 난포의 수가 감소했음을 조직학적으로 확인할 수 있었다. 흥미롭게도 TCDD를 먹인 흰쥐에서 난소의 에스트로겐 농도가 증가되었다. 본 연구 결과는 TCDD가 배란유도 후 성장된 성숙 난포 수를 변화시켜 성선자극호르몬에 의해서 유도되어지는 미성숙 흰쥐의 배란률을 억제함을 시사하고 있다.

민들레 추출물과 TCDD의 면역 활성에 關한 硏究

윤미정 인제대학교 2008 국내석사

Taraxacum officinale is a perennial herb of the Compositae and has been used for the treatment of various inflammatory disorders. In order to study an anti-inflammatory principle of the plant, a number of the water-soluble fractions were prepared from the Taraxacum officinale. The anti-inflammatory activities of the fractions have been examined in vitro using the Lipopolysaccharide (LPS)-induced NO production by RAW 264.7 cell culture. Among the fractions, TOP1 fraction significantly suppressed Nitric Oxide (NO) production from the LPS treatment, indicating the fraction could include anti-inflammatory compound(s) of the plant. The reverse transcriptase (RT)-PCR study showed that the fraction down-regulated the transcription of TNF-α gene, which explains its anti-inflammatory activity. The anti-inflammatory activities of TOP1 fraction were also confirmed in vivo using the Trinitrobenzenesulfonic acid (TNBS)-induced colitis model mice. When treated the mice with TNBS and TOP1 together, the colitis inductions were inhibited in a dose dependent manner, indicating that the fraction indeed includes the anti-inflammatory principle of Taraxacum officinale. The RT-PCR study also showed that the TOP1 fraction also down-regulated the TNF-α gene expression induced by the TNBS treatment in the colon tissues. Also, TOP1 fraction reduced a number of the CD4+ T cell populations in TNBS-induced colitis. TCDD (2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin) has been shown to exert toxic effects on the immune system especially on the thymus tissue in vivo, but the mechanism of its thymo-toxicity remains unclear. In this study, an ex vivo model for the thymotoxicity of TCDD has been developed using adult thymus organ culture (ATOC) model. The DNA fragmentation and the Fas gene expression did not show any significant differences among the TCDD-treated and the vehicle-treated groups, indicating that the ATOC model did not present the increased apoptotic death of the thymocytes as seen in the in vivo studies. The study of the CD4 and CD8 thymocyte population in the ATOC also failed to show significant difference by the TCDD treatment, suggesting the ATOC model is not suitable for the study of the toxic effects of TCDD. 서양민들레 (Taraxacum officinale)는 국화과에 속하는 다년생 초본으로 다양한 염증 질환 치료에 사용되어져왔다.식물의 항염증 원리를 연구하고자 민들레로부터 다양한 수용 성 분획들을 얻었다. 이 분획들의 항염증 활성효과를 RAW 264.7 cell에서 Lipopolysaccharide(LPS)가 유도한 NO 생성을 통해 in vitro에서 조사하였다.분획들 중, TOP1분획은 LPS 처리로 인한 NO 생성을 확연히 줄여주었고,이것은 TOP1분획이 식물 의 항염증 화합물을 포함하는 것을 나타낸다.reversetranscriptase(RT)-PCR 연구에서는 이 분획이 항염증 활성을 보여주는 TNF-α 유전자의 전사를 down-regulate하는 것을 확인 하였다.또한 TOP1분획의 항염증 활성효과를 Trinitrobenzenesulfonicacid(TNBS)에 의 한 장염 모델 마우스를 이용하여 in vivo에서 확인하였다.TNBS와 TOP1을 함께 처리하였 을 때,장염 유도는 농도 비례적으로 억제해주는 것을 확인하였고,이것은 민들레가 진정으 로 항염증 활성을 가진다는 것을 나타낸다.또한 RT-PCR을 통해 TOP1분획이 장 조직에 서도 TNBS에 의해 유도된 TNF-α 유전자 발현을 down-regulate하는 것을 확인하였다.더 불어,TOP1분획은 TNBS에 의해 유도된 장염에서 CD4+ T cellpopulations의 수도 줄여 주었다.TCDD (2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-??-dioxin)는 면역 체계에서 전체적 독성효과를 보인다.특히 in vivo인 흉선 조직에서 독성효과를 보이나,흉선 독성의 기작은 불분명하다. 본 연구에서,TCDD의 흉선독성에 대한 ex vivo 모델을 adult thymus organ culture (ATOC)model이용해 개발하였다.DNA fragmentation과 Fas유전자 발현은 TCDD를 처 리한 것과 vehicle을 처리한 그룹들 사이에서 어떤 의미 있는 차이를 보이지 않았고 이것은 ATOC 모델에서는 in vivo연구에서처럼 흉선세포의 apoptoticdeath증가를 나타내지 않는 것을 의미했다.또한 ATOC에서 TCDD 처리에 의한 CD4와 CD8흉선세포 분포에서도 확 연한 차이를 보이는데 실패하였으며,ATOC 모델은 TCDD의 독성효과 연구를 위해서는 적 당하지 않는 것으로 생각된다.

TCDD(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin)처리에 의한 Human Chang liver 세포주의 발현 proteome 비교분석

김지혜 공주대학교 대학원 2003 국내석사

최근 환경문제에 대한 관심이 고조되어 가고 있으며, 그 중에서도 극미량의 환경오염물질인 다이옥신(dioxin)에 관하여 세계적으로 조사 연구가 진행되고 있다. 이러한 다이옥신 중 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD)은 독성이 가장 크고, 생태계 내에서 오염의 폭이 넓기 때문에 주된 연구의 대상물질로 이용되어져 왔다. 따라서, 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p- dioxin(TCDD)를 인간의 비전이성 간암 세포주인 Chang 세포에 처리해 봄으로써 단백질에 어떠한 변화를 주는지 proteomics 기술을 이용해 알아보았다. 단백질 양상의 변화를 먼저 넓은 범위의 pH 3-10에서 비교해 보았고, 산성 pH 4-7, 중성 pH 5-8, 염기성 pH 6-11 범위의 strip을 이용하여 다양한 단백질 변화 양상을 비교해 차이를 확인하였다. TCDD를 처리한 세포와 DMSO만을 처리한 세포와의 차이를 보이는 단백질은 MALDI-TOF을 이용하여 분석한 결과 예상 단백질을 약 20개 찾았다. 동정된 단백질 중 vimentin과 Bruton's tyrosine kinase는 감소하는 양상을 보였고, heat shock protein 70kDa과 mitogen activated protein kinase은 증가하는 양상을 보였다. 그 외 아직 밝혀지지 않은 단백질(unknown protein)들도 발견했다. 따라서, 아직 밝혀지지 않은 단백질들에 대한 자세한 연구와 더 많은 암 관련 예상 단백질들의 동정이 필요하겠으며, 이 예상 단백질들과 아직 밝혀지지 않은 단백질들에 대한 database의 확립이 요구된다. 또한, 단백질 합성 후 변형(post-translational modification)을 알아보고자 인산화(phosphorylation)와 당질화(glycosylation)에 관한 실험을 수행하였다. 인산화 단백질들에 대한 특이성으로 2-DE gel과 western blot에서의 차이를 확실히 볼 수 있었으나, 단백질의 동정을 수행하지는 못했다. 그리고, 당질화에 대한 단백질 변화를 column과 blot을 통해 비교했다. 병변성 당쇄 변화를 보이는 당단백질들은 ESI/Q-TOF을 이용하여 분석하였고, 그 결과 예상 단백질들을 얻을 수 있었다. 그 중 암 관련 단백질로 cathepsin B와 aldehyde dehydrogenase (ALDH) 등을 동정했으나 좀 더 많은 예상 단백질을 찾기 위한 연구가 요구된다. 앞으로 이와 같은 연구를 더 수행하여 예상 단백질들을 동정하고, database의 확립이 요구된다. 또한, 단백질들의 기능 network을 체계적으로 규명함으로써 각종 암 및 유전성 질병의 진단, 예방, 치료를 위한 biomarker로서의 발굴과 세포 내 신호전달에 관한 기전을 밝히는데 유용할 것이다. 2, 3, 7, 8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD), the prototype dioxin, is a highly toxic environmental toxicant and a potent tumor promoter as well as a complete liver carcinogen. We have used a proteomic approach to characterize the translational response of human Chang liver cells to TCDD using two-dimensional electrophoresis (2DE) and mass spectrometry with MALDI-TOF and ESI-QTOF. Exposure to TCDD alters the expression patterns of a large number of protein in 2DE. Of the identified proteins affected by TCDD, some proteins have been reported in conjunction with TCDD and others have not been described previously. Post-translational modification analysis was performed by 2DE phosphotyrosine profiling using anti-phosphotyrosine antibody and lectin blotting for determination of glycosylation changes. 6 target glycoproteins containing three unknown proteins were identified in response to TCDD treatment and might be crucial for the potential malignancy of human liver. Our result suggest that the proteomic analysis of TCDD-induced translational changes will provide a understanding of the molecular mechanisms of the biological outcome of TCDD exposure, and biomakers for diagnosis and new drug development.

TCDD에 의해 유발된 Rat의 간독성에 대한 귀뚜라미 추출물의 예방효과

박종배 大田大學校 大學院 2004 국내석사

This study was carried out to investigate the protective effects of YCY, extract of a cricket, Gryllus bimaculatus, on hepatotoxicity in 6-weeks-old SD rat exposured to TCDD. Thirty five male rats were divided into 5 groups normal control (NC) group received vehicle and saline; TCDD-treated (TT) group received single intraperitoneal injection of TCDD (60 ㎍/kg) and saline; preventive group received YCY (50, 100 or 200 mg/kg) for 2 weeks before and aftetr TCDD treatment. Body weight of the TCDD-exposed rats decreased significantly 14 days after TCDD exposure compared with that of the NC rats. But weight decrease in body caused by TCDD was remarkably protected by YCY 200 mg/kg treatment. The livers in TCDD-exposed rats appeared a severe hypertrophy and changed to yellow brown color in gross finding, and weights of liver increased. However, these lesions and weight increase in liver caused by TCDD were protected by YCY 200 mg/kg treatment. The elevated serum activities of alanine transaminase(ALT) and aspartate transaminase(AST) due to TCDD were significantly decreased compared with that of the TT rats by YCY 100 or 200 mg/kg treatment. In histological examinations, there were a moderate necrosis of hepatic cells, cytoplasmic vacuolizations and inflammatory cell infiltration in the liver of TCDD-exposed rats. However, the lesions were inhibited by YCY 200 mg/kg treatment. These findings indicate that YCY may have a protective effect against TCDD-induced hepatotoxicity in rats.

사이토크롬 P450 1A1 유도를 통한 TCDD가 난소암에 미치는 영향

고려은 충북대학교 2015 국내석사

2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-ρ-dioxin (TCDD) is widely known as a promoter of carcinogenesis by inducing the expression of cytochrome P450 (CYP) 1A1 which may play a major role in the metabolic activation of procarcinogens to carcinogens via aryl hydrocarbon receptor (AhR) pathway. In this study, xenoestrogenic effect of TCDD was investigated via possible mechanism(s) of AhR pathway in connection with estrogen receptor (ER) in estrogen responsive BG-1 human ovarian cancer models. The cell proliferation effect of TCDD and 17β-estradiol (E2) was examined by MTT assay. The effects of E2 and TCDD on the mRNA and protein expressions of AhR and CYP1A1 were investigated by reverse transcription (RT)-PCR and Western blot analysis. In in vivo study, NSG SCID mice were transplanted with BG-1 cells and injected with E2 or TCDD every three days for 80 days. The tumor volumes were measured and protein expressions of PCNA, AhR, and CYP1A1 were analyzed by immunohistochemistry. As results, E2 and TCDD markedly increased BG-1 cell viability at 10-8 M compared to the control. When ICI 182,780, an ER antagonist, was co-treated with E2 or TCDD, the cell viability was inhibited to the control level. Although AhR mRNA was not altered, its protein level was increased by TCDD or E2. The transcriptional and translational levels of CYP1A1 appeared to be increased by E2 or TCDD in a time-dependent manner. In xenograft mouse models, TCDD and E2 significantly increased the tumor mass formation. The protein levels of PCNA, AhR, and CYP1A1 in tumor masses were also increased by TCDD or E2. Taken together, these results indicate that TCDD may induce BG-1 ovarian cancer growth by inducing AhR and CYP1A1 expressions via an ER dependent pathway. Cytochrome P450 (CYP) 1A1은 Aryl hydrocarbon receptor (AhR)의 기전에 의해 발암전구물질을 발암물질로의 대사에 중요한 역할을 한다. 특히 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-ρ-dioxin (TCDD)는 환경에 존재하는 오염물질로 발암을 유도하고, 낮은 에스트로겐 활성을 나타내며, CYP1A1의 발현을 촉진하는 대표적인 물질이다. 본 연구는 에스트로겐 반응에 민감한 인간난소암세포인 BG-1에서 TCDD의 에스트로겐 활성이 AhR을 매게로 한 에스트로겐 수용체 영향을 조사하였다. TCDD와 17β-estradiol (E2)가 세포증식에 미치는 효과를 MTT assay를 통해 확인하였고, AhR과 CYP1A1의 유전자 및 단백질의 발현에 미치는 영향은 RT-PCR과 Western Blot을 통해 확인하였다. 또한, BG-1이 삽입된 NSG SCID mice에 E2와 TCDD를 3일에 한번씩 80일 동안 복강투여하고, 조직의 크기 변화를 10일에 한번씩 측정하였으며, 조직 내 PCNA, AhR과 CYP1A1의 발현을 면역조직화학법을 통해 분석하였다. 결과로, E2와 TCDD에 의해 BG-1 cell의 증식이 유의하게 증가하였고, ER 길항체인 ICI 182,780을 E2와 TCDD에 각각 함께 처리하였을 때, 세포증식은 대조군과 유사하게 억제되었다. 또한, E2와 TCDD에 의한 AhR의 시간에 따른 유전자 발현 변화는 나타나지 않았으나, 단백질 발현은 시간에 따라 증가하였다. E2와 TCDD에 의한 CYP1A1의 발현은 시간에 따라 증가하였으나, 대조군과 유사하게 ICI 182,780에 의해 억제되는 것을 확인하였다. 이종이식마우스에서 TCDD와 E2에 의해 조직의 크기가 유의하게 증가하였다. 종양 조직 내 PCNA, AhR 및 CYP1A1의 단백질 발현은 증가하였다. 이 결과는 E2와 TCDD는 ER-의존적인 기전을 통해 AhR 및 CYP1A1의 발현을 유도함으로써, BG-1 난소암세포의 성장을 촉진시킨다는 것을 의미한다.

내분비계 장애물질 선별을 위한 E-screen assay확립 및 TCDD 작용메카니즘 연구

배정연 이화여자대학교 대학원 1999 국내석사

TCDD에 의한 CYP1A1유전자 조절 메카니즘을 알기 위하여 사람 유방암 MCF7 세포와 사람 전립선암 PC3세포를 사용하여 TCDD 투여시 발현되는CYP1A1 mRNA를 RTPCR의 방법으로 측정하였다. 에스트로겐 수용체가 다□ 존재하는 MCF7 세포에서는 TCDD 투여에 의해 CYP1A1 mRNA가 대조군의 5배 이상 증가하였으며, MCF7 세포에 비해 에스트로겐 수용체 수가 적은 PC3세포에서는 대조군의 2배 정도 증가하였다. 이들 세포에 TCDD와 에스트로겐을 병용처치할 경우 TCDD 단독투여로 증가된 CYP1A1 mRNA가 크게 감소됨이 관찰되었으며, 에스트로겐 수용체에 길항하는 tamoxifen을 투여할 경우 에스트로겐에 의해 감소된 CYP1A1 mRNA가 상당비율 회복되었다. 이로부터 에스트로겐은 에스트로겐 수용체를 경유하여 TCDD의 CYP1A1mRNA 발현작용을 억제하는 것을 알 수 있었다. Xenoestrogen으로 알려진 flavonoid 및 alkylphenol, polyphenol류 물질들이 TCDD의 CYP1A1 mRNA 발현작용에 어떤 영향올 미치는지 알기 위하여 MCF7 세포에 TCDD와 이들 물질들을 병용투여하여 발현된 CYP1A1 mRNA를 측정한 결과 에스트로겐을 투여했을 때와 유사하게 CYP1A1 mRNA 발현량이 감소하였으며, MCF7 세포에 이들 물질을 처치한 후 SRB assay를 하여 이들 물질들이 세포증식에 미치는 영향을 조사해 본 결과 대조군의 200-350% 정도의 세포증식작용이 있음이 관찰되었다. 실험결과 사용된 flavonoid 및 alkylphenol, polyphenol류 물질들이 nonylphnol>4-octyphenol>genistein>naringenin≒resveratrol>kaempferol≒daidzein 순으로 에스트로겐 유사성을 가지고 있음을 알 수 있었으며, 본 실험은 미지물질의 에스트로겐 유사성 존재 여부와 그 강도를 판단할 수 있는 E-screen assay의 방법체계로 쓰일 수 있을 것으로 사료된다. 또한 TCDD가 CYP1A1 mRNA발현을 유도하는 기전에 영향을 미치는 여러 인자들에 대해 실험해 보았다. 첫째, aryltydrocarbon receptor(AhR) 길항제인 α-naphthoflavone을 TCDD와 병용투여했을 때 TCDD에 의한 CYP1A1mRNA 발현증가는 현저하게 억제되었으며, 이로부터 TCDD가 AhR을 경유하여 CYP1A1 mRNA를 발현시킴을 알 수 있었다. 둘째, 저산소상태를 유도하는 iron chelating agents를 TCDD와 병용투여했을 때 TCDD에 의해 증가된 CYP1A1 mRNA가 크게 감소하였다. 셋째, general transcription factor인 NF κB의 유도를 억제하는 pyrrolidine dithiocarbamate를 TCDD와 병용투여하면 TCDD 단독투여보다 더 많은 CYP1A1 mRNA가 발현되며, 이로부터NF κB가 TCDD의 CYP1A1 mRNA 발현작용을 억제함을 알았다. 마지막으로 TCDD가 c-fos, egr 등의 early gene의 전사과정에 미치는 영향을 조사한 결과 early gene의 mRNA는 TCDD의 농도, 시간 의존적으로 증가하였으며, 저산소상태를 유도하는 iron chelating agents와 TCDD를 병용투여하면 TCDD 단독투여 때보다 더 많은 양의 early gene mRNA가 발현되었다. In order to understand the mechanism of action of dioxin, we have studied the regulation of CYPIAI gene expression in MCF7 human breast cancer cells and PC3 human prostate cancer cells. TCDD treatment showed dose dependent induction of CYPIA1 mRNA in both MCF7 and PC3 cells. The magnitude of TCDD induction on CYPIA1 mRNA was 5 fold in MCF7 cells and 2 fold in PC3 cells. Estrogen inhibited TCDD-induced CYPIA1 mRNA expression and this inhibition was recovered by tamoxifen treatment. This study demonstrated that estrogen downregulated TCDD-stimulated CYP1A1 mRNA expression via estrogen receptor mediation. And we undertook a study to examine whether several flavonoids, alkylphenols and polyphenols are estrogenic. Genistein, kaempferol, daidzein, naringenin, resveratrol, nonylphenol, 4-octylphenol are used in this study. When we investigated the effect of these chemicals on the TCDD-induced CYPIA1 mRNA expression via RTPCR, they also inhibited TCDD-induced CYP1A1 mRNA expression like estrogen. And we examined the proliferative effect of these chemicals in MCF7 cells via SRB assay. They showed 200-350% proliferative effect compared with control. From this study we concluded that these chemicals are estrogenic and we assumed that this experimental system can be used to examine whether unknown xenobiotics are estrogenic. We also have studied about various factors which can influence on the TCDD-induced CYP1A1 expression. First, we examined the effect of α-naphthoflavone, the arylhydrocarbon receptor (AhR) antagonist. TCDD -induced CYP1A1 mRNA expression was strongly inhibited by α-naphthoflavone treatment and we assumed TCDD induces CYPIA1 mRNA via AhR mediated pathway. Second, we investigated the effect of hypoxia. TODD-induced CYP1A1 mRNA expression was downregulated under hypoxic condition. Third, we examined the effect of the general transcription factor, NF κB on the regulation of CYP1A1 gene expression. When we cotreated pyrrolidine dithiocarbamate, NF κB inhibitor with TCDD, CYPIA1 mRNA level was higher than TODD alone treatment. Thus, we assumed NF k B seems to interfere the action of TCDD. TCDD seems to stimulate early gene expression, such as c-fos and egr in dose dependent manner. Hypoxia seems like to inhibit TCDD-stimulated CYPIA1 mRNA expression but strongly stimulate early gene expression. However, at this moment, we do not understand the relationship between early gene and CYP1A1 gene expression.

랫드에 있어 녹용 알콜 추출물의 TCDD-유발 독성 방어 효과

최경운 건국대학교 2006 국내석사

한글초록 :본 연구는 다이옥신(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin, TCDD)에 노출된 랫드에 있어 녹용의 조직 및 혈액 독성에 대한 방어 효과를 조사하기 위하여 수행되었다. 실험은 30마리의 수컷 랫드를 10마리씩 3개군으로 나누어 정상대조군(CO)에는 vehicle을 TCDD-단독투여군(TA)과 녹용 에탄올 추출물(EAV) 투여군(TE)에는 50 μg/kg body weight의 다이옥신을 일회 복강내 주사하였다. TE는 다이옥신 노출 1주 전부터 녹용 에탄올 추출물을 20 mg/kg body weight씩 5주 동안 매일 복강 주사하였다. TA에서는 다이옥신에 의한 체중감소(CO 대비 61.1%)가 현저하였으며 TE 역시 체중은 감소(CO 대비 77.0%)하였으나 TA와 비교해 볼 때 그 정도는 유의하게 경감되는 것을 알 수 있었다. 다이옥신(TCDD)에 의하여 야기되는 체중 및 장기의 중량, 정세관의 직경 및 Johnsen's score의 감소를 조사하였으며 혈액 및 임상 화학지수에서의 변화와 간 조직 및 주요 장기 조직의 병변을 관찰 하였다. 반면 녹용 에탄올 추출물 투여에 의하여 다이옥신에 노출되었음에도 불구하고 유의하게 개선됨을 볼 수 있었다. 이상의 결과로 보아 녹용은 랫드에 있어 다이옥신에 의하여 야기되는 독성을 경감 시킬 수 있다고 판단한다 영문초록 :This study was carried out to investigate the protective effect of antler velvet on toxicity of rats exposed to 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD). Thirty male rats were divided into three equal groups. The control group received vehicle (DMSO/acetone/soybean oil mixture) and saline; single dose of 50 μg/kg body weight TCDD was injected intraperitoneally into the single TCDD-treated and test group. Test group received ethanol extract of antler velvet (EAV) at daily dose of 20 mg/kg body weight for 5 weeks from one week before TCDD exposure. Decrease in body weight increment was less remarkable in test group compared with that of TCDD-treated group. TCDD-induced decrease in body and organ weight, microtubular diameter and Johnsen's score were significantly alleviated by the treatment of EAV. TCDD-induced change in tissue-related blood chemistry and lesion were significantly alleviated by the treatment of EAV. This result led us to the conclusion that antler velvet can attenuate TCDD-induced toxicity in rats

TCDD-induced toxicity in early life stage using indigenous species, Carassius auratus

이민지 성균관대학교 일반대학원 2011 국내석사

2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) is a persistent bioaccumulative environmental contaminant as an endocrine disruptor. Embryos of various fish species are responsive to TCDD, and have similar endpoints of developmental toxicity including cardiovascular dysfunction, edema, hemorrhages, skeletal malformations, growth arrest and mortality. Here we use crucian carp (Carassius auratus) to identify the effects of TCDD in developmental stage. We have obtained the fertilized eggs from the successful artificial fertilization of crucian carp which got 97.45 % success rate. We investigated the exact development of crucian carp depending on time using artificial fertilization. Embryos of crucian carp at 3 hours post fertilization (hpf) were statically exposed to either vehicle (DMSO, 0.01 %, v/v) or TCDD (0.128, 0.32, 0.8, 2 and 5 ??g/L) for 1 h and changed fresh water was aerated during experimental period. Toxicity and morphological changes were characterized from 6 to 126 hpf. It showed no effects on the embryo mortality and hatching rate by exposure to TCDD. On the other hand, the post-hatching mortality rate in TCDD-exposed group was increased in a dose-dependent manner, especially in high dose (0.8, 2 and 5 ??g/L). Pericardial edema was continuously observed in larvae of TCDD-exposed group from hatching complete time (78 hpf), followed by the onset of yolk sac edema. Hemorrhage and edema showed an increase pattern depending on exposure concentration and time. In addition, we evaluated expression of TCDD-related gene involving CYP1A and AhR2 genes quantitatively, then embryos-larvae exposed to TCDD significantly increased gene expression. These results suggested that crucian carp (Carassius auratus) may be applied as early life stage model for TCDD-induced toxicity. 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) 는 내분비계 장애물질로 생체 내 축적되는 잔류성 환경 오염물질이다. 다양한 어류의 수정란은 특히 TCDD 에 민감하게 반응하고 심혈관계 이상, 부종, 출혈, 골격 기형, 성장 저해, 사망률 증가 등과 같은 유사한 발달 독성이 나타난다. 본 연구에서는 발달 단계에서 TCDD 의 영향을 확인하기 위해 붕어 (Crucian carp, Carassius auratus) 를 사용하였다. 인공 수정을 통해 97.45 % 의 높은 수정률로 수정란을 얻었고, 시간에 따른 붕어의 정확한 발달 단계를 관찰할 수 있었다. 수정 후 (hours post fertilization) 3 시간 (3 hpf) 된 수정란을 용매 대조군인 DMSO 와 실험 물질인 TCDD (0.128, 0.32, 0.8, 2 및 5 g/L) 에 1 시간 동안 정적 노출시킨 후 깨끗한 사육수로 세척하고 실험 기간 동안 충분히 산소를 공급해주었다. 6 hpf 에서 126 hpf 까지 붕어 수정란의 TCDD 에 의해 유도된 독성과 형태학적 변화를 관찰하였다. TCDD 의 노출로 부화 전 사망률과 부화율에는 큰 영향을 보이지 않았다. 반면에, 고농도의 TCDD 노출군 (0.8, 2 및 5 g/L) 에서 부화 후 사망률은 용량 의존적으로 증가하였다. 부화가 완전히 종결된 시점인 78 hpf 부터 TCDD 노출군의 자어에서 심막 부종이 계속해서 관찰되었고 뒤이어 난황 부종이 시작되었다. 출혈과 부종은 노출 농도와 시간에 따라 증가하는 양상을 보였다. 본 연구에서는 또한 TCDD 관련 유전자인 CYP1A 와 AhR2 의 발현을 정량적으로 평가하였고 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다. 따라서, 뭉어를 TCDD 의 독성을 평가하는 초기발생단계 모델로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

Role of Squalene Synthase in TCDD and B[α]P-induced Toxicity

신민기 Kyung Hee University 2001 국내박사

2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin이 CD4+CD8+ 흉선세포에서 CD4+CD8- 흉선세포로의 분화에 미치는 영향

길병철 창원대학교 2009 국내석사

면역 체계에서 세포적 도구를 구성하는 CD4 helper T cell과 CD8 cytotoxic T cell의 생산은 흉선에서 이루어진다. 2,3,7,8-Tetrachloro dibenzo-p-dioxin (TCDD)는 흉선세포가CD4-CD8+ T cell(CD8 T cell)로의 편향된 분화를 유도한다고 보고되었으나 근본적인 기작은 잘 알려져 있지 않다. 본 논문에서 첫 번째로 CD4+CD8+double positive 흉선세포가 CD4 혹은 CD8 single positive 흉선세포로의 분화에 밀접한 연관이 있는 것으로 알려진 cKrox와 Runx3 같은 전사조절 인자의 발현이 TCDD에 의해서 CD4 SP 흉선세포에서 하향조절 되어졌으나 DP, DN, CD8 DP 흉선세포에서는 상향 조절 된다는 것을 관찰하였다. 그리고 TCDD가 미성숙 CD4+CD8+lymphoma cell인 DPK cell의 CD4+CD8- T cell 로의 분화뿐 만 아니라 항원자극 하에서 cKrox와 Runx3의 발현 또한 억제된다는 것을 밝혔다. 또한 cKrox와 Runx3이외도 DPK 세포는 항원으로 처리 되었을 때 발현이 상향조절 되나 아직 계통 분화에서 그 역할이 알려지지 않았던 분화에 관련되어지는 것으로 보였던 S100A4, S100A6, galectin-1의 발현도 TCDD에 의해서 역시 하향조절 되는 것을 관찰 하였다. 그리고 강력한 aromatic hydrocarbon receptor(AhR) 경쟁자인 α-naphtoflavone을 TCDD와 함께 처리를 하였을 때 DPK cell에서 cKrox와 Runx3의 발현과 DPK 분화에서 TCDD의 저해 활동을 완벽하게 차단되지 않았는데 이는 TCDD의 면역조절 능력이 DPK cell 내에서 부분적으로 나마 AhR경로에 의존하지 않고 시행되어진다는 것을 암시하고 있다. 본 실험에서 관찰된 결과는 흉선세포 발생에 미치는 TCDD의 조절 기작의 이해와 특히 DP 단계에서 CD8 SP 흉선세포로의 편향적인 분화를 이해하는데 도움을 줄 수 있다고 생각되어진다. The thymus is responsible for the production of CD4 helper and CD8 cytotoxic T cells, which constitute the cellular arm of the immune system. 2,3,7,8-Tetrachloro dibenzo-p-dioxin (TCDD)was reported to skew the lineage commitment of thymocytes toward CD4-CD8+ T (CD8 T) cells. However, the underlying mechanisms are not known. In the present study, I first demonstrated that the expression of transcription regulatory factors such as cKrox and Runx3, which have been shown to be intimately associated with the commitment of CD4+CD8+ double positive(DP) to CD4 or CD8 single-positive (SP) thymocyes, was down-regulated by TCDD in CD4 SP thymocytes, but up-regulated in DP, CD4+CD8+ double-negative (DN), and CD8 SP thymocytes. In addition to cKrox and Runx3, S100A4, S100A6 and galectin-1, which were show to be up-regulated by antigen, but of which roles in the lineage commitment are not known, were also down-regulated by TCDD treatment. Then, I found that TCDD inhibited the differentiation of DPK cells, an immature CD4+CD8+ lymphoma cell line, into CD4+CD8. T cells, as well as the expression of cKrox and Runx3 upon antigen stimulation. Co-treatment with the AhR antagonist α-naphthoflavone did not completely block the inhibitory action of TCDD on DPK differentiation and the expression of cKrox and Runx3 in DPK cells, suggesting that the immunomodulatory abilities of TCDD are produced, at least in part, independently of the AhR pathway in DPK cells. I findings could help in understanding the regulatory mechanisms of TCDD on thymocyte development, in particular on the skewed differentiation of DP into CD8 SP thymocytes.