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실험동물 대안 제브라피쉬로 환경호르몬 뇌신경 교란 규명

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실험동물 대안 제브라피쉬로 환경호르몬 뇌신경 교란 규명

2019.11.19 13:42
배명애 한국화학연구원 바이오기반기술연구센터장이 실험동물 대안으로 각광받고 있는 제브라피쉬의 특성에 대해 설명하고 있다. 한국화학연구원 제공.
배명애 한국화학연구원 바이오기반기술연구센터장이 실험동물 대안으로 각광받고 있는 제브라피쉬의 특성에 대해 설명하고 있다. 한국화학연구원 제공.

국내 연구진이 대안 실험동물로 주목받는 ‘제브라피쉬’ 치어를 이용해 환경호르몬 일종인 비스페놀A(BPA)의 뇌신경 교란 장애를 규명하는 데 성공했다. 쥐나 영장류 등 실험동물을 둘러싼 연구윤리 문제의 대안으로 거론되는 ‘제브라피쉬’를 활용한 독성실험에서 유의미한 결과를 얻었다는 점에서 주목된다. 

 

한국화학연구원은 배명애 바이오기반기술연구센터 센터장 연구팀이 BPA의 뇌신경 교란 장애 현상을 규명했다고 19일 밝혔다. BPA는 신경전달물질인 도파민 분비를 감소시켜 행동장애를 유발하는 것으로 알려져 있다.

 

연구팀은 운동성 평가 및 색 선호도 비교실험과 신경전달물질 분석 실험을 수행했다. 제브라피쉬 치어를 이용한 운동성 평가 및 색 선호도 비교실험에서 BPA에 노출된 실험군은 운동능력이 현저히 감소하고 파란색 선호도가 50% 수준으로 낮게 나타났다. 일반적으로 제브라피쉬의 파란색 선호도는 70%에 달한다. 

 

연구팀의 분석 결과 이같은 현상은 도파민 감소와 연관된 것으로 나타났다. BPA가 제브라피쉬 치어에 높은 농도로 쌓이면 독성물질로부터 뇌 조직을 보호하는 역할을 하는 혈액-뇌 장벽을 쉽게 통과했다. 도파민 합성 경로를 줄이고 신경 장애를 일으켜 행동에 악영향을 준 것이다. 

 

신경전달물질 분석실험에서도 BPA에 노출된 실험군의 도파민 양이 정상군과 비교해 80% 수준으로 유의미하게 감소했다. 정상모델의 도파민 함량이 0.65나노그램(ng·10억분의 1그램)인 반면 BPA 노출모델의 도파민 함량은 0.56ng에 그쳤다. 

 

연구팀은 이같은 BPA 독성실험 결과를 단 3일 만에 확인하는 데 성공했다. 보통 쥐와 같은 설치류 동물을 이용하면 1개월 정도 걸렸던 실험이다. 

 

배명애 센터장은 “제브라피쉬는 인간 유전자와 90% 이상 비슷한 담수어로 성체 크기가 3~4cm 정도로 작은데다 한번의 교배로 수백 마리의 개체를 쉽게 확보할 수 있다”며 “제브라피쉬 치어를 이용한 실험이 설치류 동물실험과 비교해 시간과 비용이 적게 들 뿐만 아니라 동물실험 윤리문제에서도 자유롭다”고 말했다. 이번 연구는 환경 분야 국제학술지 ‘케모스피어’ 온라인판 최신호에 게재됐다. 
 

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