[환경부]자생 무당개구리 세포로 호흡기 독성물질 알아낸다

환경부 소속 국립생물자원관(관장 서민환)은 자생 무당개구리의 배아 섬모상피세포*로 호흡기 독성물질을 탐지할 수 있는 기법을 최근 개발했다고 밝혔다.

* 섬모상피세포(cliated epithelial cell) : 비강(코안), 후두, 기관지 등의 체표면에서 유래한 세포

국립생물자원관 연구진은 박태주 울산과학기술원 교수 연구진과 공동으로 지난해 3월부터 최근까지 자생 무당개구리 배아의 섬모*가 갖는 독성 민감도 특성에 주목하여 섬모에서 분리한 섬모상피세포에 벤젠 등 호흡기 독성물질 4종**을 형광입자로 처리하고, 형광입자의 신호를 통해 세포의 독성 민감도를 관찰했다.

* 섬모(cilia): 포유류의 기관지 안쪽 표면, 양서류의 표면, 세포의 표면 등에 돋아나 있는 가는 실 모양의 구조

** 호흡기 독성물질 4종: 벤젠, 포름알데히드, 과불화옥탄술폰산, 아황산가스

관찰 결과, 무당개구리의 섬모상피세포는 독성물질을 처리하지 않은 상태(무처리 실험구)에 비해 호흡기 독성물질 4종에 대한 민감도가 약 1.7∼3.8배 높은 것으로 나타났다.

이러한 독성물질 민감도는 인간의 구강세포와 비슷한 것이며, 무당개구리의 섬모상피세포를 호흡기 질환 연구에 활용할 수 있는 것으로 확인됐다.

특히 무당개구리의 섬모상피세포를 이용한 이번 연구 기법은 호흡기 질환 연구에 세계적으로 많이 이용되는 동물실험(설치류)을 대체하는 시험기법으로 활용될 것으로 기대된다.

유럽연합은 2010년 '실험동물보호지침'을 제정하여 동물실험을 엄격히 규제하고 있으며, 미국은 2035년부터 동물실험을 원칙적으로 금지하는 등 실험 대상 동물을 세포나 장기 유사체로 대체하기 위한 움직임이 세계적으로 활발하다.

아울러 연구진은 올해 1월 말 국제학술지인 '사이언티픽 리포트'에 이번 연구 결과를 투고할 예정이며, 특허출원도 앞두고 있다.

이병희 국립생물자원관 유용자원분석과장은 "호흡기 독성물질 탐지기법이 자생종 무당개구리 세포로 확립되어 대기오염물질로 유발되는 호흡기 질환 연구에 활용이 기대된다"라며, "앞으로도 국가 생물자원의 가치증진을 위해 자생생물의 활용범위를 넓히는 연구를 지속할 계획"이라고 밝혔다.

붙임  1. 무당개구리의 배아 사진 및 상피조직 모식도.

        2. 무당개구리 배아 섬모의 독성 민감도 연구 결과.

        3. 무당개구리 배아 섬모상피세포의 독성 민감도 연구 결과.

        4. 질의/응답.

        5. 전문용어 설명.  끝.