RAW 264.7 세포에서 셀레늄이 유기수은에 의해 유도된 apoptosis에 미치는 영향

• Published in: Annals of occupational and environmental medicine pp. 237 - 251
• Main Authors: 고대하, 권근상, 염정호, 윤욱희
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 대한직업환경의학회 01.09.2003
• Subjects: 예방의학
• ISSN: 2052-4374

목적: 이 연구는 수은의 세포 독성에 대하여 방어효과를 나타낸다고 알려진 셀레늄이 수은에 의해서 유도되어지는 apoptosis에 미치는 영향을 파악하고자 실시하였다. 방법: 수은의 세포독성을 알아보기 위하여 MTT를 이용, 미토콘드리아 내의dehydrogenase 활성을 측정하였다. 또한 Hoechst-33258과 PI를 이용한 핵 염색, TdT를 이용한 dUTP-FITC nick-end labeling(TUNEL) 방법 및 Flow cytometry를 이용하여 apoptosis를 관찰하였다. 결과: 유기수은은 농도 의존적으로 세포독성 효과를 나타냈으며, 유기수은과 셀레늄을 동시에 처리한 군은 유기수은에 의한 세포독성을 셀레늄의 농도 의존적으로 감소시켰으나 셀레늄을 전 처리 한 후에 단독으로 유기수은만을 처리한 군과 유기수은을 전처리 한 후 셀레늄을 처리한 군은 유기수은에 의한 세포독성을 감소시키지 못했다. DNA 유전분석과 Hochest 33258 및 PI 염색을 이용한 핵 형태 분석을 통해 DNA laddering과 핵 응축 그리고 apoptotic body를 확인하여 유기수은에 의해서 apoptosis가 유도된다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 annexin V-FITC를 이용한 세포막 지질 구조 변화에서도 유기수은을 처리한 군에서 PS에 대한 annexin V의 강한 결합에 따라 유기수은에 의해 유도되는 apoptosis를 확인할 수 있었다. 셀레늄이 유기수은에 의해 유도되는 apoptosis에 미치는 영향을 조사한 결과, 유기수은과 셀레늄을 동시에 처리한 군은 핵 형태 변화, DNA 분절과 세포막 지질구조에 있어서 대조군과 같은 양상을 보인 반면 셀레늄을 전 처리 한 후에 단독으로 유기수은만을 처리한 군과 유기수은을 전처리 한 후 셀레늄을 처리한 군은 수은에 의한 apoptosis를 감소시키지 못했다. 결론: 이상의 결과는 셀레늄이 유기수은과 반응하여 복합체를 형성함으로써 수은에 의한 세포막 단백질 sulfhydryl group의 결합에 의한 세포막 손상 및 미토콘드리아 내막에 존재하는 세포 내 활성산소 해독에 관여하는 여러 효소와의 결합 등으로 인한 산화적 스트레스 유발을 차단함으로써 유기수은에 의해 유도되는 세포독성 및 apoptosis에 방어 효과를 나타내는 것으로 사료된다. Objective: This study was performed to evaluate the protective effects of selenium against the methyl mercury chloride (MeHgCl) induced cell apoptosis. Methods: The effect of selenium on the MeHgCl induced cell apoptosis was observed in mouse macrophage-derived RAW 264.7 cells, in vitro. The cells were cultured in Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM). Results: MeHgCl exerted a dose dependent cytotoxicity, as demonstrated by the MTT assay, an assay dependent, in part, on mitochondrial function. Concurrent exposure to selenium provided complete protective effects against the cytotoxicity induced by MeHgCl. Pretreatment with selenium increased the protective effects of subsquent administrations of selenium in conjunction with MeHgCl, but pretreatment of selenium alone did not provide protection against MeHgCl when given alone. Selenium administered after exposure to MeHgCl did not repair the existing MeHgCl induced cytotoxicity. Furthermore, the apoptosis induced by MeHgCl was revealed by the DNA fragmentation, using the terminal deoxynucleotidyl transferase Biotin-dUTP nick end labeling (TUNEL) assay, alterations to the nuclear morphology, by nuclei staining, and the plasma membrane lipid organization, as shown by cell flow cytometry. The apoptosis induced by MeHgCl was prevented by the concurrent exposure to selenium, or pretreatment with selenium, prior to the administration of selenium in conjunction with MeHgCl. However, no inhibittion of the MeHgCl induced apoptosis was observed with selenium pretreatment prior to exposure to MeHgCl alone, or with the administration of selenium after exposure to MeHgCl. Conclusions: These results suggest that the coexistence of selenium and MeHgCl are essential for the protective effects of selenium against the MeHgCl-induced apoptosis, and the cytotoxicity, in RAW 264.7 cells, and may involve selenium-MeHgCl binding. KCI Citation Count: 0