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입자상 대기오염물에 의한 산화 스트레스-유발 DNA손상

전문가 제언: ○ 대기는 PM, 자극성 가스 및 벤젠 등을 함유하는 유독성 복합혼합물질이다. 오염된 도시 대기에 노출되면 PAH 및 다른 유사물질로부터 DNA 부가생성물이 생성되어 발암 위험이 증가한다. 도시의 오염된 대기에는 PAH뿐만 아니라 다른 여러 가지 산화제, 산화질소 및 전이원소 등을 함유하고 있다. 실제 대기의 생물지표와 관련된 이들의 상호작용, DNA 손상과 수복 및 메커니즘에 대한 심층적 연구가 필요하다.

○ DEP에 지방족 및 방향족화합물이 노출되면 ROS(오염물 중 전이원소와 퀴논의 반응으로 생성)가 생성되고 이어서 세포 내 노출에서 산화스트레스가 생성된다. ROS는 초산화물, 과산화수소 및 수산화기(基) 등이며 단백질, 지질 및 DNA 등과 반응하여 세포 손상을 가져온다. DNA에 대한 산화성 손상은 오염된 대기 노출과 관련된 발암 위험의 증가에서 중요한 요소로서 8-oxodG와 같은 DNA 염기 손상물을 초래하며 폐(肺) 조직에 돌연변이 가능성을 높인다.

○ DEP의 유전독성은 PAH의 직접 작용으로 초래되거나 또는 ROS로 매개된다. 염증세포(대식세포, 호중성백혈구)로부터 ROS의 과잉생성은 폐포(肺胞) 상피세포의 산화성 DNA 손상을 유발한다. 폐 염증은 높은 노출에서만 일어나는 것으로 알려져 있고, 2차적 유전독성 경로(동물실험에서 카본블랙을 사용하여 확인)를 통한 염증은 반응시발 경계에 있을 것으로 생각된다. 나타나는 유전독성반응은 DNA 수복체계, 세포 내외 항산화력 등 방어시스템의 효율에 달려 있을 것으로 판단된다.

○ 암과 관련하여 산화성 DNA 손상의 생물지표를 고려하는 것이 중요하다. 거의 100여 가지 다른 산화성 DNA 변형(변형된 염기로부터 단일 및 2중 나선손상)을 확인하였으며, 가장 흔한 염기변형은 8-oxodG이다. 손상된 DNA는 염기제거 수복으로 OGG1가 관련되고, 뉴클레오티드 제거수복 또는 어긋한 단백질의 짝을 수리한다. 비직업적인 낮은 PM에 노출과 생물지표 감수성과는 간단한 관련성이 없다는 것이 밝혀졌다. 이에 대해서는 더 추가연구가 필요하고, 산화스트레스 증가와 DNA의 산화성 손상과 관련이 있다는 가설은 현재로서는 타당한 주장이다.

저자: Lotte Risom et al,
자료유형: 학술정보