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학철 기
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1 한국산업위생학회지, 제24권제3호 (2014) ISSN (Print) ISSN (Online) Original Article 산화네오디뮴 (Nd 2 O 3 ) 기도투여에따른흡입독성 김종규 1 ㆍ강민구 2 ㆍ김수진ㆍ송세욱 * 1 한국산업안전보건공단산업안전보건연구원 2 한국산업안전보건공단전남동부지도원 Pulmonary Toxicity in Rats by Intratracheal Instillation with the Rare-Earth Metal Neodymium Oxide Jong-Kyu Kim 1 ㆍMin-Gu Kang 2 ㆍSoo-Jin KimㆍSe-Wook Song * 1 Occupational Safety and Health Research Institute, KOSHA 2 Jeonnam Dongbu Area Office, KOSHA ABSTRACT Objectives: This study was performed to produce data on the pulmonary toxicity of neodymium oxide(nd 2O 3) by intratracheal instillation. Methods: Two groups of rats were exposed to neodymium oxide by intratracheal instillation with doses of 0.5 mg and 2.0 mg, respectively. At two days, four weeks and 12 weeks after exposure, body weight change, organ weight change and histopathological change were observed. At 12 weeks after exposure, lung function change was measured. Results: The body weight of rats in the high concentration group decreased after 12 weeks by 4-5% compared with the control group. At four weeks and 12 weeks after the administration of neodymium oxide, the absolute weight of the lungs of the high concentration group were significantly increased when compared with the control group(p<0.05). At 12 weeks after the injection of neodymium oxide, breath frequency and respiratory minute volume were increased, but inhalation time and expiratory time were decreased. Bronchiolar epithelial hyperplasia, alveolar type Ⅱ cell hypertrophy/hyperplasia and foreign body granulomatous inflammation were observed in the high exposure group. Conclusions: Body weight decrease, lung absolute weight and breath frequency increase, and pathological lung change were all observed. We found that pulmonary toxicity of neodymium oxide nanoparticles by intratracheal instillation could be confirmed. Key words : histopathology, lung function, neodymium oxide, I. 서론희토류는천연에서산출이드물거나추출의어려움등의이유로희유원소또는희토류원소라고불린다. 희토류란용어는라틴어의 terra rarea로부터유래되어약자로는 TR 또는란탄족에서유래하여 Ln 으로사용된다. 또한란타나이드 (Lanthanide), 란타논 (Lanthanon), 레어어스 (Rare Earth) 라고도불린다. 희토류금속원소들을첨단산업의비타민이라부른다. 현대첨단산업을지탱하고발전시키기위해서는희토류금속원소들이꼭필요하다는점에서이들원소들이비타민에비유된다. 이때문에희토류금속원소들은전략물자로분리되고관리된다. 17가지의희토류금속원소중네오디뮴 (Nd) 은특성이탁월하 *Corresponding author: Se-Wook Song, Tel: , s88093@kosha.net Occupational Safety and Health Research Institut. KOSHA. 400 Jongga-ro, Jung-gu, Ulsan Received: June 20, 2014, Revised: September 11, 2014, Accepted: September 12, 2014 This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License( which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. 321

2 322 김종규ㆍ강민구ㆍ김수진ㆍ송세욱 고, 생산량이많은원소중하나이다 (Park, 2012). 산화네오디뮴의 CAS number는 이며, 분자식은 Nd 2O 3 이다. 분자량은 g/mol 이며, 밝은푸른회색을띈육방정계결정구조이다. 밀도는 7.24 g/ cm3이며, 녹는점은 2,233 C이고, 끓는점은 3,760 C 이다 (Wikimedia Foundation Inc., 2013). 또한네오디뮴은전성ㆍ연성이있고, 뜨거운물과작용하여수소를발생한다. 산소ㆍ수소ㆍ질소및할로젠과직접화합하며, 묽은무기산에잘녹는다. 화합물은보통 3 가이고, 대개는붉은색또는보라색이다. 무수염화물을융해염전해 ( 融解鹽電解 ) 하거나알칼리금속으로환원시키면순도가높은금속을얻을수있다 (Naver, 2013). 네오디뮴 (III) 산화물은유리, 썬글라스를만들때첨가물로사용되며, 고체상태레이저를만들때도사용된다. 또한칼라유리와에나멜을만들때도사용된다. 그리고강한영구자석, 강한적외선고체레이저, 화학촉매, 커페시티, 합금첨가제, 전자재료자성재료 (Park, 2012 & scienceall, 2012) 로사용된다. 희토류노출선행연구로중국희토류광산지역주민모발의희토류원소함유량에대한연구결과광산지역에근접할수록희토류원소의함유량이증가하였으며, 어린이들이어머니보다더높게나타났다고보고되었다 (Peng et al., 2003). 또한 SD 랫드호흡기폐포대식세포를이용하여희토류금속인 Cerium, Lanthanum, Neodymium을 in vitro 세포독성을시험한결과희토류금속흄은폐조직에세포독성이있으며, 섬유화의잠재적가능성이있다고보고하였다 (Ronald et al.,1987). 선행동물실험연구에서는란탄계열 (Ln) 의노출이면역반응및간기능에미치는영향을보기위해, 마우스에 LaCl, CeCl 및 NdCl를경구투여후, 임파구계수, 혈청 IgM 수준, 혈액지표, 간기능의생화학적지표및조직병리학적변화를연구한결과란탄계열에의노출이마우스에서세포면역, 체액면역및간기능에영향을미치는것으로알려져있다.(Jie et al., 2011a). 네오디뮴은약 6톤정도수입되고있으며, 네오디뮴의희귀성으로인하여향후재활용공장의근로자에게흡입에의한노출이가능성이높을것으로예측되고있다. 그러나네오디뮴의흡입독성연구는아직부족하여노출기준이되어있지않다. 따라서이연구에서는산화네오디뮴을시험동물의기도내주입하여흡입독성연구를수행함으로서네오디뮴취 급근로자의건강보호및유해성평가기초자료를생산하고자하였다. Ⅱ. 재료및방법 1. 시약및실험재료본연구에사용한희토류는산화네오디뮴 [Nd 2O 3; ] nanopowder(< 100 nm, Sigma-Aldrich, Product No , Lot No. MKBC4929V, USA) 를구입하여사용하였다. 2. 용량설정및투여방법용량설정은선행기도투여연구 (Bellmann et al., 1997) 를참고하여최대농도를 2.0 mg로하였으며, 저농도는 1/4 농도인 0.5 mg로하였다. 각시험동물은 Ketamin( 염산케타민농도 50 mg / ml, 투여량 50mg / kg, 유한양행, 한국 ) 으로마취한후, 저농도군, 고농도군에각각 0.3 ml ( 각각 0.5 mg, 2.0 mg) 를시험동물의기도내 (Intratracheal instillation) 로 1회투여하였다. 대조군에는생리식염수 0.3 ml를투여하였다. 3. 시험동물및사육환경시험동물은특정병원체부재동물 (Specific pathogen free, SPF) Sprague-Dawley 수컷 7주령랫드를중앙실험동물 ( 주 ) 에서분양받아동물실에서순화시킨후건강한동물을선별하여주9령째부터노출시켰다. 시험동물은체중을지표로하여군별체중편차가최소화되도록하였으며, 대조군 24마리, 저농도 24마리, 고농도 24마리로군을구성하였다. 각군의시험동물은기도투여후 2일째, 4주째에, 12주째군당 8 마리시험동물을희생시켰다. 동물사육실은온도 22±3, 상대습도 50±20%, 환기회수 13~18회 /hr, 조명시간 12시간 ( 오전 9시 ~ 오후 9시 ) 및조도 150~300 Lux로설정되었으며, 사료는방사선멸균된실험동물용고형사료 (Labdiet 5053, PMI Nutrition, St. Louis, MO, USA) 를구입하여자유롭게섭취시켰다. 물은미세여과기및자외선을이용하여여과시킨상수도수를자유로이섭취시켰다. 4. 체중측정및임상증상관찰시험동물에대한임상증상관찰은동물도입후매

3 산화네오디뮴 (Nd 2O 3) 기도투여에따른흡입독성 323 일 1회모든시험동물에대해관찰하였다. 체중측정은매 1주마다측정하였다. 5. 호흡기능검사호흡기능검사장비는 Pressure transducer(max1320, Buxco Electronics, Sharon, CT, USA) 에의해서로연결되어있는기준쳄버와시험동물쳄버로구성되어있다. 호흡기능은일정유량 (2.0~2.5lpm) 으로흐르는전신체적기록계 (Whole body plethysmograph, SFT3816, Buxco Electronics, Sharon, CT, USA) 를이용하여시험물질노출후 12주째측정하였다. 6. 병리검사 1) 임상관찰및육안검사시험동물에산화네오디뮴을노출시킨시험동물에대하여 1일 1회임상관찰을실시하고, 2일째, 4주째, 12주째시험동물에대하여에어레인 (Isoflurane, Ilsung Pharm, Korea) 을사용하여시험동물을마취시킨후복대동맥에서채혈을한후폐, 간, 신장, 심장, 뇌장기에대하여육안검사를하였다. 2) 장기중량측정및조직검사 2일째, 4주째, 12주째시험동물의폐, 간, 신장, 심장, 뇌중량을측정하였다. 각군당 4마리에서채취한장기를 10% 중성포르마린용액에고정하였다. 고정된장기조직은탈수한후파라핀으로포매하고마이크로톰으로박절한후 Masson's trichrome 염색을하여광학현미경으로관찰하였다 (Carson, 1990). 기도주입후 12 주동안주 1회체중을측정한결과는 Figure 1과같다. 저농도, 고농도군랫드의체중증가가대조군에비하여감소하였으나통계적으로유의한차이는보이지않았다. 그러나산화네오디뮴투여후 2 일째고농도군의체중증가가대조군에비하여통계적으로유의하게감소하였다 (p<0.05). 2. 장기중량변화 Figure 2는시험물질인산화네오디뮴을기도주입후 2일, 4주, 12주째동물희생후폐, 간, 신장, 뇌, 심장의절대중량및상대중량변화를측정한결과이다. 산화네오디뮴투여후 4 주, 12 주째고농도군의폐절대중량이대조군에비하여통계적으로유의하게증가하였다 (p<0.05). 그러나상대중량은대조군에비하여통계적으로유의한변화는관찰되지않았다. 간의경우저농도군, 고농도군의절대장기중량이통계적으로유의한감소는관찰되지않았으나감소하는경향이관찰되었으며, 상대중량에서도농도의존적으로 2일, 4주째에감소하는경향을보였다. 신장의경우고농도군의절대장기중량이통계적으로유의한감소는관찰되지않았으나감소하는경향을보였으며, 상대중량에서도농도의존적으로 2일, 4주째, 12주째감소하는경향을보였다. 그러나뇌, 심장의산화네오디뮴에의한장기무게변화는관찰되지않았다. 3. 자료의통계처리시험결과는평균과표준편차로표시하였으며, SPSS 18을이용하여일원배치분산분석 (One-way ANOVA) 을검정하였으며유의성이인정된자료의사후검증은 Dunnett's test와 Duncan multiple range test를이용하여유의성을검정하였다. Ⅲ. 연구결과 1. 체중증가율변화산화네오디뮴의호흡기노출시시험동물체중증가에미치는영향을파악하기위하여산화네오디뮴 Figure 1. Body weight change of male rats exposed to neodymium oxide.

4 324 김종규ㆍ강민구ㆍ김수진ㆍ송세욱 Figure 2. Organ weight(absolute, relative) change of SD male rats after neodymium oxide instillation (n=8). 3. 폐기능측정결과산화네오디뮴에의한호흡기능에미치는영향을측정하기위하여산화네오디뮴기도주입후 12 주째호흡빈도 (Breath frequency, Breath per minute), 1 회호흡량 (Tidal volume; ml ), 1분호흡량 (Respiratory minute volume; ml /min), 들숨시간 (Inspiratory time; sec), 날숨시간 (Expiratory time; sec) 을측정한결과는 Figure 3과같다. 호흡빈도, 1분호흡량은농도의존적으로증가하였으며, 들숨시간, 날숨시간은농도의존적으로감소하였다. 그러나 1회호흡량은산화네오디뮴을기도 주입한군과대조군간차이가관찰되지않았다. 4. 조직검사 (Histopathology) 결과조직병리학적검사결과 (Table 1, 2), 2일, 4주및 12주의모든노출군에서세기관지 ( 또는폐포 ) 상피과다형성 (Bronchiolar/alveolar epithelial hyperplasia), 타입 Ⅱ 폐포세포의비대및과다형성 (Alveolar type Ⅱ cell hypertrophy/hyperplasia), 종말세기관지및폐포관에이물육아종성염증 (Foreign body granulomatous inflammation, terminal bronchioles/alveolar ducts) 이농도의존적인경향을보였다. 그리고종말세기관지

5 산화네오디뮴 (Nd 2O 3) 기도투여에따른흡입독성 325 Figure 3. Lung function change of SD male rats after neodymium oxide instillation(n=8). Table 1. Histopathological finding of male rats(2-day intratracheal exposure group) Summary of histopathological findings Sex : male Group(mg/0.3 ml ) Organs Signs C(0) L(0.5) H(2) N (%) N (%) N (%) No remarkable lesions 3/4 (75) 4/4 (100) 4/4 (100) Liver Remarkable lesions 1/4 (25) 0/4 (0) 0/4 (0) -Cell infiltration, mononuclear, focal ± 1/4 (25) 0/4 (0) 0/4 (0) No remarkable lesions 4/4 (100) 3/4 (75) 3/4 (75) Remarkable lesions 0/4 (0) 1/4 (25) 1/4 (25) Kidney -Basophilic tubule, with mononuclear cell infiltration, focal, cortex ± 0/4 (0) 1/4 (25) 0/4 (0) -Cell infiltration, mononuclear, focal, interstitial, cortex ± 0/4 (0) 0/4 (0) 1/4 (25) No remarkable lesions 3/3 (100) 1/4 (25) 0/4 (0) Remarkable lesions 0/3 (0) 3/4 (75) 4/4 (100) ± 0/3 (0) 0/4 (0) 3/4 (75) -Bronchiolar epithelial hyperplasia + 0/3 (0) 3/4 (75) 0/4 (0) Lung ++ 0/3 (0) 0/4 (0) 1/4 (25) -Alveolar type Ⅱ cell hypertrophy ± 0/3 (0) 2/4 (50) 4/4 (100) /hyperplasia + 0/3 (0) 1/4 (25) 0/4 (0) ± 0/3 (0) 0/4 (0) 3/4 (75) -Foreign body granulomatous inflammation, + 0/3 (0) 3/4 (75) 0/4 (0) terminal bronchiles/alveolar ducts ++ 0/3 (0) 0/4 (0) 1/4 (25) Heart No remarkable lesions 4/4 (100) 4/4 (100) 4/4 (100) Brain No remarkable lesions 4/4 (100) 4/4 (100) 4/4 (100) N: Number of animals with the signs / Number of examined animals Grade : ± ; slight, +; minimal, ++; moderate

326 김종규ㆍ강민구ㆍ김수진ㆍ송세욱 Table 2. Histopathological finding of male rats(12-week intratracheal exposure group) Organs Liver Kidney Lung Summary of histopathological findings Sex : male Group(mg/0.

6 326 김종규ㆍ강민구ㆍ김수진ㆍ송세욱 Table 2. Histopathological finding of male rats(12-week intratracheal exposure group) Organs Liver Kidney Lung Summary of histopathological findings Sex : male Group(mg/0.3 ml ) Signs C(0) L(0.5) H(2) N (%) N (%) N (%) No remarkable lesions 3/4 (75) 4/4 (100) 2/4 (50) Remarkable lesions 1/4 (25) 0/4 (0) 2/4 (50) -Cell infiltration, mononuclear, focal ± 1/4 (25) 0/4 (0) 2/4 (50) No remarkable lesions 4/4 (100) 3/4 (75) 4/4 (100) Remarkable lesions 0/4 (0) 1/4 (25) 0/4 (0) -Basophilic tubule, focal, cortex ± 0/4 (0) 1/4 (25) 0/4 (0) No remarkable lesions 3/4 (75) 0/4 (0) 0/4 (0) Remarkable lesions 1/4 (25) 4/4 (100) 4/4 (100) ± 0/4 (0) 0/4 (0) 2/4 (50) -Alveolar macrophages, terminal + 1/4 (25) 4/4 (100) 1/4 (25) bronchioles/alveolar ducts ++ 0/4 (0) 0/4 (0) 0/4 (0) +++ 0/4 (0) 0/4 (0) 1/4 (25) -Bronchiolar epithelial hyperplasia ± 0/4 (0) 0/4 (0) 2/4 (50) + 0/4 (0) 4/4 (100) 2/4 (50) -Alveolar type Ⅱ cell hypertrophy ± 0/4 (0) 3/4 (75) 4/4 (100) /hyperplasia + 0/4 (0) 1/4 (25) 0/4 (0) -Foreign body granulomatous inflammation, terminal bronchioles/alveolar ducts ± 0/4 (0) 0/4 (0) 2/4 (50) + 0/4 (0) 3/4 (75) 1/4 (25) ++ 0/4 (0) 0/4 (0) 1/4 (25) No remarkable lesions 4/4 (100) 3/4 (75) 4/4 (100) Heart Remarkable lesions 0/4 (0) 1/4 (25) 0/4 (0) -Fibrosis, focal ± 0/4 (0) 1/4 (25) 0/4 (0) Brain No remarkable lesions 4/4 (100) 4/4 (100) 4/4 (100) N: Number of animals with the signs / Number of examined animals Grade : ± ; slight, +; minimal, ++; moderate Figure 4. Lung in control, 2-day and 4-week high exposure group :(A)&(B): Normal lung of 2-day control group, HE(A) and MT(B) stain, 100, (C)&(D): Bronchiolar epithelial hyperplasia(white arrow), alveolar type Ⅱ cell hypertrophy/hyperplasia and foreign body granulomatous inflammation(white star) in 2-day high exposure group, HE(C) and MT(D) stain, 200, (E)&(F): Alveolar macrophage in alveolar ducts, alveolar type Ⅱ cell hypertrophy/hyperplasia and foreign body granulomatous inflammation(white star) in 4-week high exposure group, HE(E) and MT(F) stain, 200

7 산화네오디뮴 (Nd 2O 3) 기도투여에따른흡입독성 327 Figure 5. Lung in 12-week high exposure group: (G)&(H): Alveolar macrophage in alveolar ducts(white star) and alveolar type Ⅱ cell hypertrophy/hyperplasia(white arrow) in 12-week high exposure group, HE(G) and MT(H) stain, 200, (I)&(J): Bronchiolar epithelial hyperplasia in 12-week high exposure group, HE(I) and MT(J) stain, 200, 0(K)&(L): Alveolar macrophage in alveolar ducts and foreign body granulomatous inflammation in alveolar ducts 및폐포관에폐포대식세포 (Alveolar macrophage) 가 4 주및 12주의모든노출군에서추가로관찰되었고, 4 주노출군보다 12주노출군에서그정도 (Severity) 가심하게관찰되었다. 한편, 2일노출군의경우, 이물육아종성염증및세기관지상피과다형성등의소견이 4 주노출군보다그정도가심한경우도있었다. 그리고 4주노출군대조군의폐에서관찰된세기관지주위및혈관주위에호산성세포침윤과, 12주노출군대조군의폐에서관찰된폐포대식세포는시험물질노출과는관계없는일반적인염증반응소견으로사료된다. 그외여러장기ㆍ조직에서관찰된이상소견은단발성이거나, 대조군과의발병률차이가나지않는자연발생적병변으로서시험물질노출에의한이상소견은아닌것으로사료되었다. Ⅳ. 고찰소재산업의발달로희토류금속화합물의활용이증가하고있으며근로자의사용생산량도증가할것으로예상된다. 또한희토류금속화합물에노출되는근로자의수도증가할것으로예상된다. 특히네오디뮴은휴대용무선장치, 스마트폰, 휴대폰, 의학적이미징, 엑스레이이미징, 하이브리드프러그인전기자동차, 전동보조모터장치등에사용되고있으며, 나노형태로많이사용되고있다. 이에따라근로자건강보호를위하여희토류금속화합물에대한유해성평가가요구되고있다. 그러나네오디뮴의흡입독성에의한호흡기독성에관한연구는아직부족하여이물질의노출기준이되어있지않다. 따라서이연구에서는산화네오디뮴을시험동물의기도내주입하여흡입독성을연구를수행함으로서네오디뮴취급근로자의건강보호를위한기초자료및유해성평가기초자료를생산하고자하였다. 랫드에산화네오디뮴을 0.5 mg, 2.0 mg을기도내투여결과저농도, 고농도군랫드의체중은 12주째대조군에비하여 4 ~ 5% 감소하였으며, 산화네오디뮴투여후 1, 3 일째고농도군의체중은대조군에비하여 3 ~ 4% 감소하였다. Jie et al.(2011b) 는 NdCl 3 을식염수에녹여마우스에 60일경구투여한결과체중증가율이통계적으로유의하게감소됨을보고하였다. 또한 NdCl3을마우스에 14일간복강투여한선행연구에서도체중증가율이감소하는경향을보고하였다 (Haiquan et al., 2010). 본연구와투여경로는다르나조직병리학적검사결과종말세기관지및폐포관에염증이발생한것으로보아네오디뮴의영향에의하여체중증가율이감소한것으로판단된다. 또한산화네오디뮴투여후 1, 3일째고농도군의체중이대조군에비하여유의하게감소하였으나, 그이후 12 주째까지지속적으로증가한것으로보아기도

8 328 김종규ㆍ강민구ㆍ김수진ㆍ송세욱 내투여시산화네오디뮴이식욕에영향을주어체중증가에영향을미친것으로판단된다. 산화네오디뮴투여후 4 주, 12 주째고농도군의폐절대중량이대조군에비하여통계적으로유의하게증가하였다 (p<0.05). 이는조직병리학적검사결과세기관지 ( 또는폐포 ) 상피과다형성, 타입 Ⅱ 폐포세포의비대및과다형성으로폐의절대중량이증가한것으로사료된다. Jie et al.(2011b) 는 NdCl3을식염수에녹여마우스에 60일경구투여한결과간, 신장, 심장무게가통계적으로유의하게증가함을보고하였다. 그러나본연구에서는간의경우저농도군, 고농도군의절대장기중량이통계적으로유의한감소는관찰되지않았으나감소하는경향이관찰되었다. 신장의경우도고농도군의절대장기중량이통계적으로유의한감소는관찰되지않았으나감소하는경향을보였다. 이는신장의조직병리학적검사결과이상소견이발견되지않았으며신장내축적된네오디뮴이발견되지않아시험물질에의한영향은아닌것으로판단된다. 또한뇌, 심장의경우장기무게변화는관찰되지않았다. Jie et al.(2011b) 연구에서는 20 mg/kg body weight 용량으로 60일반복경구투여함에따라본연구보다많은용량이투여되었으며, 장기노출에따라장기무게에영향을미친것으로사료된다. 산화네오디뮴에의한호흡기능에미치는영향을측정하기위하여산화네오디뮴기도주입후 12 주째호흡빈도, 1회호흡량, 1분호흡량, 들숨시간, 날숨시간을측정한결과고농도군의호흡빈도는대조군에비하여 1.4배증가하였으며, 1분호흡량은 1.3 배증가하였으며, 들숨시간은 30% 감소하였으며, 날숨시간은 23% 감소하였다. 이는기도내투입된산화네오디뮴으로인하여폐세포에손상을일으켜필요한산소를확보하기위하여호흡빈도수및호흡량이증가하였으며, 들숨, 날숨시간이감소한것으로사료된다. Sarah et al.(2004) 는 Residual oil fly ash(rofa) 를랫드에기도주입하여호흡빈도, 1회호흡량을측정한결과호흡빈도수가증가하였으며, 1회호흡량이감소하였다. 이러한병인은분명하지는않지만, 염증에의한손상, 기관지에자극또는폐세엽에미주시경 (Vagal nonmyelinated fibers) 의자극에의한것으로 설명하였다. 본연구에서호흡빈도수가증가한것은염증에의한손상, 기관지자극에의한것으로사료된다. 조직병리학적검사결과, 2일, 4주및 12주의모든노출군에서세기관지 ( 또는폐포 ) 상피과다형성 (Bronchiolar/ alveolar epithelial hyperplasia), 타입 Ⅱ 폐포세포의비대및과다형성 (Alveolar type Ⅱ cell hypertrophy/hyperplasia), 종말세기관지및폐포관에이물육아종성염증 (Foreign body granulomatous inflammation, terminal bronchioles/ alveolar ducts) 이농도의존적으로발생한것으로보아산화네오디뭄을기도에투여한영향으로판단된다. 본연구에서산화네오디뮴나노입자를기도내투여시체중감소, 폐절대중량증가, 호흡빈도증가, 폐조직병변발생을관찰할수있었다. 현제노출기준이설정은되어있지않으나향후사용취급량이증가할것으로예상되므로산화네오디뮴분진발생사업장에서는근로자의방진마스크착용이필요한것으로사료되며, 향후근로자에게노출될수있는주요경로가흡입노출이므로아만성흡입독성 (12주반복노출 ) 연구가필요할것으로사료된다. 또한 in vitro, in vivo 돌연변이원성시험연구, 분자생물학적연구등을통한독성발생기전연구가필요할것으로사료된다. Ⅴ. 결론랫드에산화네오디뮴을 0.5 mg, 2.0 mg을기도내투여결과저농도, 고농도군랫드의체중은 12주째대조군에비하여 4 ~ 5% 감소하였다. 그리고산화네오디뮴투여후 4 주, 12 주째고농도군의폐절대중량이대조군에비하여통계적으로유의하게증가하였다. 산화네오디뮴에의한호흡기능에미치는영향을측정한결과산화네오디뮴기도주입후 12 주째호흡빈도, 1회호흡량은증가하였으며들숨시간, 날숨시간은감소하였다. 조직병리학적검사결과, 2일, 4주및 12주의모든노출군에서세기관지 ( 또는폐포 ) 상피과다형성 (Bronchiolar/ alveolar epithelial hyperplasia), 타입 Ⅱ 폐포세포의비대및과다형성 (Alveolar type Ⅱ cell hypertrophy/hyperplasia), 종말세기관지및폐포관에이물육아종성염증 (Foreign

9 산화네오디뮴 (Nd 2O 3) 기도투여에따른흡입독성 329 body granulomatous inflammation, terminal bronchioles/ alveolar ducts) 이농도의존적인경향을보였다. 본연구에서산화네오디뮴나노입자를기도내투여시체중감소, 폐절대중량증가, 호흡빈도증가, 폐조직병변발생을관찰할수있었다. 감사의글 본논문은한국산업안전보건공단산업안전보건연구원의연구비지원을받아수행된것임. References Bellmann B, Muhle H, Kamstrup O, Graeger UF. Investigation of the biodurability of man made vitreous fibers ion rat lungs. Environ Health perspect. 1997;102(suppl 5): Carson F, 1990, Histotechnology: A self-instruction text, 1st ed, ASCP. Haiquan Z, Zhe C, Renping H, Jie C, Mengmeng H, et al. Oxidative Injury in the Brain of mice Caused by Lanthanid. Biol Trace Elem Res Jul 8 Jie C, Zhe C, Renping H, Yaling C, Jingwei C, et al. Immune dysfunction and liver damage of mice following exposure to lanthanoids. Environ Toxicol. 2011a Sep 16 Jie C, Na L, Jingwei C, Zhe C, Renping H, et al. Organ Histopathological Changes and its Function Damage in Mice Following Long-term Exposure to Lanthanides Chloride. Biol Trace Elem Res. 2011b Sep 8 Naver terms neodymium [cited 2013 Jun 10]. Available from: docid= &cid=40942&categoryid=32269 Park JU Neodymium(Nd) 2012 [cited 2013 Jun 11]. Available from: nhn?rid=44&contents_id=15443 Peng RL, Pan XC, Xie Q. Relationship of the hair content of rare earth elements in young children aged 0 to 3 years to that in their mothers living in a rare earth mining area of Jiangxi. Zhonghua Yu Fang Yi Xue Za Zhi Jan;37(1):20-2 Ronald JP, John LB, Jeffrey BS. Cytotoxicity of the Rare Earth Metals Cerium, Lanthanum, and Neodymium in Vitro: Comparisons with Cadmium in a Pulmonary Macrophage Primary Culture System. Environmental Research 43, (1987) Sarah YG, John KM, Urmila PK, Allen L, Jeffrey IE, et al. Emission-Particle Induced Ventilatory Abnormalities in a Rat Model of Pulmonary Hypertension. Environmental Health Perspectives June;112 (8): scienceall neodymium 2012 [cited 2013 Jun 10]. Available from: sca?todo=sciencetermsview&classid=&articleid= &bbsid=619&popissue= Wikimedia Foundation, Inc. Neodymium(III) oxide [cited 2013 Jun 10]. Available from: org/wiki/neodymium(iii)_oxide

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<31312D343320B1E8C1BEB1D42E687770> 한국산업위생학회지, 제24권제3호 (2014) ISSN 1226-4326(Print) ISSN 2289-0564(Online) http://dx.doi.org/10.15269/jksoeh.2014.24.3.336 Original Article 산화네오디뮴기도투여에따른폐내활성산소종발생및 DNA의산화적손상 김종규 1 ㆍ김수진ㆍ강민구 2 ㆍ송세욱 * 1 한국산업안전보건공단산업안전보건연구원