배경: 임신 중 어머니가 미세먼지(fine particulate matter, PM2.5)에 노출된 것이 자손의 신장 건강에 미치는 세대 간(transgenerational) 영향에 대해서는 알려진 바가 적다. 본 연구는 임신과 수유 기간 동안 어미에게 PM2.5 또는 PM2.5와 비타민 D를 투여하였을 때 어미와 그 자손의 신장 손상에 미치는 영향을 조사하였다. 방법: 임신한 Sprague-Dawley 쥐 9마리에게 임신 11일차부터 산후 21일차까지 경구 투여로 생리식염수, 공기 중 PM2.5, 또는 PM2.5와 비타민 D를 투여하였다. 어미 신장(각 군 n = 3)과 수컷 자손 신장(각 군 n = 5)을 각각 산후 또는 출생 후 21일차에 채취하여 분석하였다. 결과: 어미의 PM2.5 노출은 어미와 새끼 모두에서 사구체 손상, 세뇨관-간질(tubulointerstitial) 손상, 피질 대식세포 침윤을 증가시켰으며, 이러한 증가들은 비타민 D 투여에 의해 전반적으로 완화되었다. 어미 신장에서 PM2.5는 비타민 D 수용체(vitamin D receptor, VDR), 클로토(klotho), 종양괴사인자-α(tumor necrosis factor-α)의 단백질 발현을 증가시켰고, 비타민 D는 이러한 변화를 감소시켰다. 또한 PM2.5에 노출된 쥐 어미에서는 레닌(renin), 핵인자 E2 관련 인자 2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2), 핵인자-κB(nuclear factor-kappa B, NF-κB) p50의 발현이 감소하였다. 자손 신장에서 모체의 PM2.5 노출은 VDR, renin, 안지오텐신 전환효소(angiotensin-converting enzyme, ACE), Nrf2, NF-κB p50의 발현을 감소시킨 반면, cytochrome P450 24A1의 발현은 증가시켰다. 또한 PM2.5와 함께 모체 비타민 D를 투여하면 새끼 신장에서 VDR, ACE 및 NF-κB p50의 활성이 증가하였다. 결론: 신생기(nephrogenesis) 동안의 PM2.5 노출은 세대 간 신장 기능장애를 유발할 수 있으며, 모체의 비타민 D 섭취는 어미와 자손에서 PM2.5로 인한 신장 손상을 완화할 수 있다.
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