SCI
SCIE
SCOPUS
<i>In vivo</i> genotoxicity evaluation of lung cells from Fischer 344 rats following 28 days of inhalation exposure to MWCNTs, plus 28 days and 90 days post-exposure
저자
Kim, Jin Sik ; Sung, Jae Hyuck ; Choi, Byung Gil ; Ryu, Hyeon Yeol ; Song, Kyung Seuk ; Shin, Jae Hoon ; Lee, Jong Seong ; Hwang, Joo Hwan ; Lee, Ji Hyun ; Lee, Gun Ho ; Jeon, Kisoo ; Ahn, Kang Ho ; Yu, Il Je
발행기관
학술지명
권호사항
-
발행연도
2014
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
222-234(13쪽)
제공처
<P>Despite their useful physico-chemical properties, carbon nanotubes (CNTs) continue to cause concern over occupational and human health due to their structural similarity to asbestos. Thus, to evaluate the toxic and genotoxic effect of multi-wall carbon nanotubes (MWCNTs) on lung cells <I>in vivo</I>, eight-week-old rats were divided into four groups (each group = 25 animals), a fresh air control (0 mg/m<SUP>3</SUP>), low (0.17 mg/m<SUP>3</SUP>), middle (0.49 mg/m<SUP>3</SUP>), and high (0.96 mg/m<SUP>3</SUP>) dose group, and exposed to MWCNTs <I>via</I> nose-only inhalation 6 h per day, 5 days per week for 28 days. The count median length and geometric standard deviation for the MWCNTs determined by TEM were 330.18 and 1.72 nm, respectively, and the MWCNT diameters ranged from 10 to 15 nm. Lung cells were isolated from five male and five female rats in each group on day 0, day 28 (only from males) and day 90 following the 28-day exposure. The total number of animals used was 15 male and 10 female rats for each concentration group. To determine the genotoxicity of the MWCNTs, a single cell gel electrophoresis assay (Comet assay) was conducted on the rat lung cells. As a result of the exposure, the olive tail moments were found to be significantly higher (<I>p</I> < 0.05) in the male and female rats from all the exposed groups when compared with the fresh air control. In addition, the high-dose exposed male and middle and high-dose exposed female rats retained DNA damage, even 90 days post-exposure (<I>p</I> < 0.05). To investigate the mode of genotoxicity, the intracellular reactive oxygen species (ROS) levels and inflammatory cytokine levels (TNF-α, TGF- β, IL-1, IL-2, IL-4, IL-5, IL-10, IL-12 and IFN-γ) were also measured. For the male rats, the H<SUB>2</SUB>O<SUB>2</SUB> levels were significantly higher in the middle (0 days post-exposure) and high- (0 days and 28 days post-exposure) dose groups (<I>p</I> < 0.05). Conversely, the female rats showed no changes in the H<SUB>2</SUB>O<SUB>2</SUB> levels. The inflammatory cytokine levels in the bronchoalveolar lavage (BAL) fluid did not show any statistically significant difference. Interestingly, the short-length MWCNTs deposited in the lung cells were persistent at 90 days post-exposure. Thus, exposing lung cells to MWCNTs with a short tube length may induce genotoxicity.</P>
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