Cytogenetic Radiation Adaptive Response Assessed by Metaphase Analysis and Micronuclei Test in Human Lymphocytes and Mouse Bone Marrow Cells

인체말초혈액 림프구와 마우스골수세포에서 중기염색체 분석법과 미소핵검사법을 이용한 방사선적응반응 평가

Purpose: Radiation adaptive response in human peripheral lymphocytes and mouse bone marrow cells was investigated using both metaphase analysis and micronucleus assay. We assessed the correlation between both tests. Materials and Methods: Two groups of the human peripheral lymphocytes and mouse bone marrow cells were exposed to low dose (conditioning dose, 0,18 Gy) or high dose (challenging dose, 2 Gy) ${\gamma}$-rays. The other 4 groups were exposed to low dose followed by high dose after several time intervals (4, 7, 12, and 24 hours, respectively). The frequencies of chromosomal aberrations in metaphase analysis and micronuclei in micronucleus assay were counted. Results: Chromosomal aberrations and micronuclei of preexposed group were lower than those of the group only exposed to high dose radiation. Maximal reduction in frequencies of chromosomal aberrations were observed in the group to which challenging dose was given at 7 hour after a conditioning dose (p<0.001). Metaphase analysis and micronucleus assay revealed very good correlation in both human lymphocytes and mouse bone marrow cells (r=0.98, p<0.001 ; r=0.99, p=0.001, respectively). Conclusion: Radiation adaptive response could be induced by low dose irradiation in both human lymphocytes and mouse bone marrow cells. There was a significant correlation between metaphase analysis and micronucleus assay.

목적: 인체 말초혈액 림프구와 마우스의 골수세포에서 중기염색체 분석법과 미소핵 검사법을 각각 실시하여 저선량 방사선에 의한 적응반응이 몇 시간째에 가장 유의하게 나타나는지 알아보고, 중기염색체분석법과 미소핵 검사법간에 서로 상관관계를 분석하였다. 대상 및 방법: 건강한 비흡연자의 말초혈액과 ICR계 수컷 마우스 56마리를 대상으로 하였고, Cs-137 조사기를 이용하여 방사선을 조사하였다. 인체 말초혈액 림프구의 중기염색체 분석법은 세포 100개당 불안정 염색체인 반지형과 이 중 중심체형염색체의 숫자를 계수하였으며, 미소핵 검사법은 이핵세포 1,000개에서 나타나는 미소핵의 수를 계수하였다. 마우스 골수세포는 마우스의 대퇴골에서 추출한 후 중기염색체 분석법에 의해 불안정 염색체인 반지형과 이 중 중심체형 염색체의 숫자를 같은 방법으로 계수하였으며, 미소핵 검사법은 마우스 골수세포의 미성숙적혈구 1,000개에서 나타나는 미소핵의 수를 계수하였다. 대조군은 방사선을 조사하지 않은 군이며, 실험군은 0.18 Gy 및 2 Gy 단일조사군, 0.18 Gy 조사 후 4, 7, 12, 24시간 후에 다시 2Gy를 조사한 군으로 나누었고 각각의 군에서 두 검사법의 상관관계를 분석하였다. 결과: 중기영색체 분석법과 미소핵 검사법 모두에서 저선량방사선을 조사한 후 7시간째에 고선량을 조사한 군에 적응반응이 가장 유의하게 나타남을 알 수 있었다. 또한 중기염색체 분석법과 미소핵검사법은 인체 말초혈액림프구를 이용한 실험(r=0.98, p=0.001)과 마우스골수세포를 이용한 실험(r=0.99, p<0.001) 모두에서 매우 높은 상관관계를 보였다. 결론: 방사선에 대한적응반응이 생체내, 외 실험을 통하여 동신에 확증되었고, 저선량 조사 후 4시간 이후에 시작되어 7시간째에 가장 높은 효과를 나타내는 것으로 보인다. 또한 중기염색체 분석법과 미소핵 검사법은 인체 말초혈액 림프구나 마우스 골수세포를 이용한 실험 모두에서 매우 높은 상관관계가 있음을 알 수 있었고, 방사선에 의한 염색체 손상을 분석하고자 할 때 방법이 간편한 미소핵 검사를 사용하여도 중기 염색체분석법과 같은 결과를 얻을 수 있을 것으로 사료되었다.