| 초록 |
● 나노입자의 면역독성 현상을 규명하기 위하여 크기와 전하가 다른 4개의 나노입자중 metal oxide계열의 ZnO와 SiO 2 를 표준 시료로 기존의 면역독성 파넬과 새로 도입한 파넬을 비교하여, 새로운 면역 리독스 파넬을 구축하였고, 이를 이용, 기전 규명, 새로운 바이오마커 발굴 및 예측시스템의 기반을 구축하여, 나노면역독성 및 질병의 병기 예측에 적용. ● 면역독성 표준세포주인 마우스 대식세포 Raw 264.7 cell에 전하 및 입자 크기별 ZnO 와 SiO 2 나노물질을 처리시 ZnO가 SiO 2 보다 EC 50 가 낮아 직접 면역세포독성이 강함. ● 선천면역세포인 백혈구 수와 자연살해세포, 대식세포(macrophage)의 활성 감소와 체액성 면역을 담당하는 B 세포의 활성 감소를 밝힘. ● 면역 세포의 신호 전달 물질인 사이토카인 양의 감소로 전신적 면역 억제를 규명. ● ZnO와 SiO 2 나노물질의 고농도, 장기간 투여시 림프구와 선천면역세포를 타킷으로 미소한 면역억제를 일으킬수 있음을 규명. ● 금속 Oxide계 나노물질 투여시 발생하는 O - , O2 - 등과 같은 oxidative stress인자의 항산화 방어효과 (antioxidant effect)를 알아보기 위한 ROS와 , SOD, GPx, catalase등 측정시 ROS 증가 및 항산화 효소 활성 감소를 밝힘. ● 전하 및 입자, 투여용량등이 나노입자의 면역독성에 영향을 줌을 밝히고, 이를 기초로 최적 프로토콜의 기반자료로 활용. ● 기존의 프로토콜과 비교하여 정확도, 속도, 감도, 재현성 및 경제성등에서 우수함을 입증함. ● ZnO 및 SiO 2 의 세포사 기전이 전하에 따라 세포사유형 (apoptosis, necrosis)이 달라짐을 처음으로 밝혔고, ROS와 관련된 미토콘드리아 경로 및 MAPK경로의 관여를 규명. ● 이 프로토콜을 이용하여 다른 나노입자인 CpG 올리고 핵산의 암모델에 적용하여 면역독성 예측에 성공하였고, 이를 토대로 immunokine profiling 가설을 SCI급 저널에 출판. ● 크기와 전하가 다른 4개의 ZnO와 SiO 2 나노입자 마우스에 투여후 면역독성 기전 규명 및 파넬을 비교, 유의한 결과를 얻어 SCI급 국제학술지에 5편 출판하여 원 목표를 500% 달성. 표 1. 기존 면역독성 측정법과 새로 제안한 측정법의 차이 비교항목 : Numbers, kinds of immune parameter 고전적인 면역독성측정법 : Too many, complicated 면역리독스이론에 근거한 새 면역독성측정법 : Defined, clear/simple 비교항목 : Approach for sampling 고전적인 면역독성측정법 : More Invasive 면역리독스이론에 근거한 새 면역독성측정법 : Less invasive 비교항목 : Data consistency/interpretation/sensitivity 고전적인 면역독성측정법 : Often inconsistent/difficult/less sensitive 면역리독스이론에 근거한 새 면역독성측정법 : Consistent/clear/highly sensitive 비교항목 : Measurement mode/target 고전적인 면역독성측정법 : Static/cell based 면역리독스이론에 근거한 새 면역독성측정법 : Dynamic, real-time mode/non-cell based, humoral based 비교항목 : Assay speed 고전적인 면역독성측정법 : Slow, difficult highthroughput 면역리독스이론에 근거한 새 면역독성측정법 : Speedy, possible highthroughput 비교항목 : Application 고전적인 면역독성측정법 : Only xenobiotics. difficult to detect the substance with low antigenicity 면역리독스이론에 근거한 새 면역독성측정법 : Both (Xenobiotics, endogenous toxicant), detection of the substance with low antigenicity and the shapeless antigen 비교항목 : Hardware requirement 고전적인 면역독성측정법 : Optical immunostaining system 면역리독스이론에 근거한 새 면역독성측정법 : Multiplex-bead assay system (출처 : 연구결과 요약문 4p) |
