마우스에서 스쿠알렌의 방사선방호 효과

Abstract

방사선치료 시 방사선피폭으로 인한 정상조직의 장해를 예방하려면 방사선조사 전이나 후에 적절한 방사선 보호제의 처치를 받아야 하므로 본 연구 목적은 심해 상어의 간에 많이 함유된 자연산생물에서 추출한 Squalene(SQ)의 방사선 방호효과를 구명하는데 있다. 이를 위해 3 Gy 방사선이 1회 전신 조사된 마우스에게 SQ을 투여한 후 첫째, 세포 활성능을 관찰하기 위해 세포사(apoptosis)로 이어지는 세포신호경로 중 Caspase-3 및 Caspase-9를 측정하였고, 둘째, 세포 염증반응을 관찰하기 위해 NO(nitric oxide)를 측정하였으며, 셋째, 방사선 유도 사이토카인을 관찰하기 위해 TNF(tumor necrosis factor)-α, IL(interleukin)-6과 IL(interleukin)-10을 측정하였다. 아울러 SQ의 방사선 방호효과에 관한 보조자료 획득 일환으로 동일 마우스의 혈청(serum)에 대한 생화학적 분석도 함께 실시하였다. 실험그룹은 정상(normal), 방사선조사대조군(irradiation control), 방사선조사 전처치군(SQ treatment group of before irradiation), 방사선조사 후처치군(SQ treatment group of after irradiation)으로 설정했고, 다시 방사선조사대조군은 irradiation + Measurement after 3 day과 irradiation + Measurement after 7 day로, 방사선조사 전처치군은 SQ treatment for 7 and 3 days + irradiation + Measurement after 3 day, SQ treatment for 7 and 3 days + irradiation + Measurement after 7 day로, 방사선조사 후처치군은 irradiation + SQ treatment for 3 day + 방사선조사 3일 후에 측정, irradiation + SQ treatment for 7 day + 방사선조사 7일 후의 측정군으로 나누웠다. 방사선장해에 대한 Squalene의 방호효과를 실험하기 위해 마우스에게 10 MeV급 Linac 치료 장치를 사용하여 생체조직의 생화학적 변화가 가장 활발하게 발현되는 선량역인 3 Gy의 선량을 적용하여 300 cGy/min 선량률로 1회 전신 조사하였다. 세포 활성능을 관찰하기 위한 Caspase-3 및 Caspase-9 검사에서 Caspase-3은 소장과 간 모두 7, 3일전 투여, Caspase-9는 소장에서 7일전, 간에서 7, 3일전 투여 시 방사선대조군에 비해 SQ 처치군에서 Caspase 생성이 억제됨을 확인하였다 (p < 0.05). 세포 염증반응을 관찰하기 위한 NO 검사에서는 소장과 간 모두 7, 3일전 방사선대조군에 비해 SQ 처치군에서 NO 생성이 증가됨을 확인하였다 (p < 0.05). 방사선 유도 사이토카인 중 TNF-α, IL-6, IL-10 검사에서 소장과 간 모두 SQ을 7일전 투여 시 방사선대조군에 비해 SQ 처치군에서 TNF-α, IL-6, IL-10 생성이 억제됨을 확인하였다 (p < 0.05). 혈청검사에서 SQ의 투여로 인해 회복을 나타낸 경우로는 TP (total protein)에서 SQ을 방사선 조사 7일전에 투여 후 방사선 조사를 마친 3일 후에서 증가, Albumin에서 SQ을 방사선 조사 7일전에 투여 후 방사선 조사를 마친 3일 후에서 증가, LDH에서 SQ을 방사선 조사 7일전에 투여 후 방사선 조사를 마친 3일 후에서 증가, HDLC에서 SQ을 방사선 조사 7일전과 3일전에 투여 후 방사선 조사를 마친 3일 후에서 감소, LDHC에서 SQ을 방사선 조사 7일전에 투여 후 방사선 조사를 마친 3일 후에서 증가, UA에서 SQ을 방사선 조사 7일전에 투여 후 방사선 조사를 마친 3일 후에서 증가하였다. 결론적으로, 본 연구에서 항산화효과가 탁월한 Squalene은 Caspase 생성 억제, Nitric Oxide 생성 증가, TNF-α 생성 억제, IL-6 생성 억제, IL-6 생성 억제 등을 유도함으로써 방사선 방호작용을 수행한다는 사실을 규명하였고, 화학적 독성이 적은 방사선방호제로 활용될 수 있음을 확인하였다.