(송권화 교수 실험실) 박선우 박사과정생 ‘Journal of Hazardous Materials’에 인간 별아교세포 및 제브라피시를 통한 아플라톡신 B1의 신경독성 효과에 대한 논문 개제

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- 논문제목 : Neurotoxic Effects of Aflatoxin B1 on in Vitro Human Astrocytes and in Vivo Zebrafish Glial Cell Development

- 저널이름 : Journal of Hazardous Materials (2018, IF=7.650)

- 저자 : Sunwoo Park, Jin-Young Lee, Whasun Lim, Seungkwon You, Gwonhwa Song

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송권화 교수 연구팀의 박선우 박사과정생은 인간 별아교세포 (astrocytes)와 제브라피쉬 모델을 이용하여 아플라톡신 B1 (aflatoxin B1)이 신경 발달에 미치는 영향에 대한 논문을 국제 학술지인 ‘Journal of Hazardous Materials’에 발표하였다.

아플라톡신 B1은 곰팡이 독소의 일종으로, 주로 오염된 사료나 각종 농산물을 섭취함으로써 급성 및 만성 독성, 종양 형성, 비정상적인 신경발달을 유도한다고 알려져 있다. 본 연구팀은 신경독성 효과에 초점을 맞추어, 아플라톡신 B1이 인간 신경교세포의 한 종류인 별아교세포와 제브라피쉬의 전반적인 신경교세포 발달에 미치는 영향을 심층적으로 확인하였다. 아플라톡신 B1은 인간 별아교세포 내 세포사멸 단백질인 BAX, BAK cytochrome c 단백질을 증가시켜 세포의 사멸을 촉진하고, 세포 주기의 진행 및 세포 증식 단백질의 활성을 억제시켜 세포 증식을 억제하였다. 또한 세포질과 미토콘드리아의 칼슘 이온 농도를 증가시키며 미토콘드리아의 막전위 이상, 기능이상, 산화 스트레스를 유도하여 별아교세포의 세포사멸을 유도하였다. 특히, 이러한 칼슘 농도 조절 이상에 따른 세포독성은 인간 별아교세포에 칼슘 킬레티이트를 처리하여 일부 회복되는 것을 확인하였다. 또한, 초기 제브라피쉬의 배아를 이용한 독성 분석을 통해서 아플라톡신 B1이 캐스파아제 (caspase)tp53 등의 세포사멸 단백질들을 증가시켜 배아 생존율을 감소시키는 것을 확인하였다. 배아발생의 핵심적인 역할을 하는 중추신경 발달에 대한 아플라톡신 B1의 독성 효과를 확인하기 위해서 신경교세포에 특이적인 gfap, mbp, olig2 단백질에 형광이 표지된 형질전환 제브라피쉬 모델을 통해 아플라톡신 B1 노출이 실제로 생체 내에서 신경발달을 억제한다는 것을 증명하였다.

종합적으로, 본 연구팀은 아플라톡신 B1이 인간을 비롯한 척추동물에 대한 신경독성 효과를 일으키는 특정 메커니즘을 밝혀 냄으로써, 초기 발달시기의 곰팡이 독소 오염 관리에 대한 경각심을 고취시켰다.