방사선 또는 활성산소와 60 Hz 극저주파 자계 병용 처리에 의한 Gamma H2AX의 발현과 Aneuploidy 형성에 미치는 영향

Abstract

유전독성 효과는 환경적인 요소가 발암을 일으키는지 결정하기 위한 표준적인 방법으로 여겨져 왔다. 그러나 현재 Extremely Low Frequency Magnetic Fields (ELF-MFs)가 암 발생에 영향을 미치는지에 대한 연구결과는 여전히 논란으로 남아있다. 환경적인 자극 때문에 ELF-MFs가 DNA 손상에 대한 영향은 감지하기 어렵다. 그러므로 ELF-MFs가 세포손상에 영향을 미치는지에 대해 더 많은 민감한 연구방법과 체계적인 전략이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 세포손상 정도를 알 수 있는 γ-H2AX assay와 Cell cycle을 통하여 Non-tumorigenic cell에 전리방사선 (Ionizing Radiation, IR) 또는 H2O2와 2mT ELF-MFs를 병용처리 하였을 때 ELF-MFs가 발암을 유도하는지에 관한 연구를 수행하였다. 유전독성평가방법인 γ-H2AX assay를 통하여 세포 손상 정도를 알아본 결과, human lung fibroblast WI-38과 human lung epithelial cell L132 cell을 2mT 60-Hz ELF-MFs에 6시간 노출시켰을 때 DNA double strand break (DSB)의 마커인 γ-H2AX의 발현과 foci 형성을 증가시켰지만, 1 mT ELF-MFs는 영향을 주지 않았다. 또한 IR을 단독으로 처리하였을 때보다 2 mT ELF-MFs을 병용처리 하였을 시에 γ-H2AX의 발현은 더욱 증가하였고, H2O2와 ELF-MFs 병용처리는 γ-H2AX발현에 영향을 주지 않았다. 그러므로 ELF-MFs는 DNA 손상에 영향을 미칠 수 있으며 병용처리 하는 자극제에 따라 γ-H2AX 발현에 다른 영향을 준다. 그러나 Cell cycle 실험에서, γ-H2AX assay 결과와는 달리 1mT 또는 2mT ELF-MFs (9시간 또는 12시간) 노출은 Aneuploidy의 발현을 증가시키지 않았고 IR과 H2O2를 병용처리 하였을 때 또한 Aneuploidy의 발현을 증가시키지 않았다. ;Genotoxic effect has been considered as a golden standard to determine if an environmental factor is a carcinogen, but the currently available data for extremely low frequency time-varying magnetic fields (ELF-MFs) remain controversial. As an environmental stimulus, the effect of ELF-MFs on cellular DNA may be subtle. Therefore, a more sensitive method and systematic research strategy are warranted to evaluate genotoxicity. We investigated the effect of ELF-MFs on the DNA damage response of expression of phosphorylation of H2AX(γ-H2AX), γ-H2AX foci production and aneuploidy in combination with ionizing radiation (IR), or H2O2 in non-tumorigenic human cell systems such as human lung fibroblast WI38 cells and human lung epithelial L132 cells. Exposure to 60-Hz, 2 mT ELF-MFs for 6 h produced increased γ-H2AX expression, as well as γ-H2AX foci production, a common DNA double-strand break (DSB) marker. However, 1 mT ELF-MFs exposure did not. Moreover, ELF-MFs 2 mT exposure potentiated the expression of γ-H2AX and γ-H2AX foci production when combined with IR. However, when combined with H2O2, no additional increase was shown by ELF-MFs. Therefore, ELF-MFs could affect DNA damage response and, in combination with different stimuli, provide different effects on γ-H2AX. In aneuploidy formation, exposure to 60-Hz, 1 or 2 mT ELF-MFs for 9h or 12h did not increase the formation of aneuploidy unlike γ-H2AX expression. Also, when 2 mT ELF-MFs were combined with IR or H2O2, no additional increase of aneuploidy was found. From the results, it is suggested that ELF-MFs could affect the DNA damage response and, in combination with different stimuli, provide different effects on γ-H2AX, however, in the case of aneuploidy formation, it did not.