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본 연구는 환경 호르몬으로 분류된 67종 중의 하나인, 선저 도료나 어망, 어구 및 방오페인트 재료로 사용되어지고 유기주석화합물(tributyltin)을 사용하여 설치류의 웅성생식세포에서 세포자연사를 일으키는 작용기작을 조사하였다. 먼저 흰쥐의 레이딕 세포주인 R2C에 유기주석화합물을 농도별(1~500 nM)로 처리한 후 DNA fragment현상을 전기영동법을 통하여 조사하였다. 그 결과 유기주석화합물을 처리한 군들에서 대조군에 비하여 세포자연사현상이 농도 의존적으로 증가하였다. 유기주석화합물이 세포 내 칼슘이온(Ca2±) 및 유해 산소종(reactive oxygen species)에 미치는 영향을 조사해본 결과 유기주석화합물 처리시 세포 내 칼슘이온 및 유해 산소종이 시간에 의존적으로 크게 증가하였다. 또한 칼슘 킬레이터인 BAPTA를 전 처리한 경우 유기주석화합물에 의해 유도된 칼슘이온 및 유해 산소종이 대조군에 비해 유의성 있게 감소하였다. 이러한 세포자연사 과정이 미토콘드리아의 cytochrome c 방출에 의한 과정인지를 확인하기 위해 세포질 내 cytochrome c 양을 western blot법을 사용하여 확인해 본 결과 유기주석화합물 처리 시간 및 농도에 따라 증가하며, 이 또한 BAPTA를 전처리 한 경우 대조군에 비하여 유의성 있게 감소하였다. 또한 유기주석화합물이 세포자연사 유발 시 caspase-3 효소 활성과의 관계를 확인하기 위해 ELISA법을 사용하여 확인해 본 결과 유기주석화합물 처리 농도에 의존적으로 증가하였으며, caspase-3효소 억제자로 잘 알려진 Z-DEVD FMK을 전 처리한 경우 유기주석화합물을 처리한 군에 비해 세포자연사율이 크게 감소하였다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때 유기주석화합물은 세포 내 칼슘이온의 증가를 일으키고, 그로 인하여 세포질 내 유해산소종 및 cytochrome c의 양이 증가함으로써 세포자연사 다음 단계인 caspase 효소 활성의 증가를 통하여 흰쥐의 레이딕 세포주인 R2C의 세포자연사를 일으킬 것이라 추론할 수 있다.


Tributyltin (TBT) used world-wide in antifoulingpaints for ships is a widespread environmental pollu-tant and cause reproductive organs atrophy in ro-dents. At low doses, antiproliferative modes of actionhave been shown to be involved, whereas at higherdoses apoptosis seems to be the mechanism of toxi-city in reproductive organs by TBT. In this study, weinvestigated that the mechanisms underlying DNAfragmentation induced by TBT in the rat leydig cellline, R2C. Effects of TBT on intracellular Ca2± leveland reactive oxygen species(ROS) were investigatedin R2C cells by fluorescence detector. TBT signifi-cantly induced intracellular Ca2± level in a time-de-pendent manner. The rise in intracellular Ca2± levelwas followed by a time-dependent generation ofreactive oxygen species (ROS) at the cytosol level.Simultaneously, TBT induced the release of cyto-chrome c from the mitochondrial membrane into thecytosol. Furthermore, ROS production and the re-lease of cytochrome c were reduced by BAPTA, anintracellular Ca2± chelator, indicating the importantrole of Ca2± in R2C during these early intracellularevents. In addition, Z-DEVD FMK, a caspase-3inhibitor, decreased apoptosis by TBT. Taken toge-ther, the present results indicated that the apoptoticpathway by TBT might start with an increase inJune 2003 Leeet al. : Mechanisms of Tributyltin-induced Leydig Cell Apoptosis 93TBT. Abbreviation : Con; control, TBT; tributyltin.5004003002001000Con TBT BAPTA± TBTCytochrome C release (%)6005004003002001000Con TBT ± TBT± Z-BAPTA DEVD-FMKintracellular Ca2± level, continues with release ofROS and cytochrome c from mitochondria, activa-tion of caspases, and finally results in DNA fragmen-tation.ACKNOWLEDGMENTSThis study was financially supported by ChonnamNational University in the program, 2001.