초록
본 연구는 임신기 동안 어미쥐의 철 섭취 수준이 모체의 철 대사지표와 산화적 스트레스 및 임신의 결과에 미치는 영향을 검토하기 위해 비임신쥐를 대조군으로 하여 수행하였다. 10주령 200 g 이상 된 암컷과 수컷 흰쥐를 1 : 1로 교배시켜 임신을 확인한 후, 비임신쥐 (대조군)와 임신쥐 (실험군)에게 식이 중 철 수준이 정상수준 (AIN-93G diet 수준, 35 mg Fe/kg diet), 고수준 (정상의 10배, 350 mg Fe/kg diet) 및 과잉수준 (정상의 30배, 1,050 mg Fe/kg diet)의 3가지 실험식이를 급여하였다. 임신 19일째 되는 날, 비임신쥐와 임신 쥐를 희생시켜 분석한 결과는 다음과 같다. 체중의 증가나 식이섭취량은 철 섭취 수준의 영향을 받지 않았고, 임신의 결과로서 태아의 수, 태아체중 및 태반무게도 철 섭취 수준의 영향은 받지 않았다. 헤모글로빈, 헤마토크릿, 혈청 철 농도 등의 혈액지표들은 철 섭취 수준의 영향은 받지 않았으나 임신에 의한 감소 경향을 보였다. 임신쥐의 철 섭취 수준의 증가에 따라 간과 지라 조직의 철 함량이 유의적으로 증가하였다. 또한 임신쥐의 간에서 페리틴 단백질 수준이 철 섭취의 증가에 따라 현저히 증가하였다. 산화적 손상지표인 지질과산화물 (MDA)은 철 섭취수준의 영향을 받지 않았고, 단백질 산화물 (protein carbonyls)은 비임신쥐와 임신쥐에서 모두 철 과잉 섭취군의 경우 유의적으로 증가하였다. 항산화효소 중에서는 철 과잉섭취군에서 간의 GPx 활성이 유의적으로 감소하였다. 결론적으로, 임신기 동안 어미쥐의 철 섭취수준의 증가는 어미쥐의 혈액지표와 임신의 결과에는 유의적인 영향을 미치지 않았지만, 간 조직 내 철 함량과 페리틴 단백질 수준을 유의적으로 증가시켰으며, 간 조직에서 단백질 산화물인 protein carbonyl 농도를 증가시키고, 항산화효소 중 특히 GPx의 활성 감소를 초래하였다. 또한 간 조직에서 세포사멸을 억제하는 중요한 인자인 Bcl-2 단백질 수준이 임신쥐에서 철 섭취의 증가에 따라 유의적으로 감소하였다. 이러한 영향이 철을 정상 수준의 10배 섭취한 군에서는 약하게 나타났으나, 30배 과잉으로 철을 섭취한 군에서는 유의적으로 차이를 보였다. 이 결과는 임신시 철 과잉 섭취의 해로운 영향이 지금까지 철 대사의 측정도구로 삼아왔던 혈액지표의 변화 보다는 체내에서 일어나는 조직의 산화적 스트레스의 증가나 조직 내 철의 축적 등에 보다 더 민감하게 반영됨을 알 수 있었다. 따라서, 철 과잉 섭취가 모체 뿐만 아니라 태생 조직의 산화적 스트레스에도 영향을 줄 수 있음을 시사하였다.
Although iron is an essential mineral, excess iron intake during pregnancy may increase oxidative stress in tissues. This study was conducted to investigate the effects of iron overload during pregnancy on iron status and oxidative stress in maternal rats. Ten week-old female Sprague-Dawley rats were mated with male rats. Non-pregnant (control) and pregnant rats were fed diets containing normal Fe (35 mg/kg diet), high Fe (350 mg/kg diet), or excess Fe (1,050 mg/kg diet) during pregnancy. Rats were sacrificed on pregnancy day 19. No significant difference in weight gain, diet intake, or litter size was observed according to iron intake levels. Furthermore, serum iron, hemoglobin, and hematocrit were not different among the rats administered the three levels of Fe both in the control and pregnant groups. However, the iron levels were lower in pregnant rats than those in the control. The liver and spleen iron contents increased significantly in the excess Fe group. An increase in liver ferritin levels with increasing iron intake was observed. Protein carbonyl content, as a marker of oxidative stress, increased significantly in liver with increasing iron intake but not malondialdehyde. Glutathione peroxidase activity in the liver of pregnant rats fed excess iron decreased significantly. Bcl-2 protein expression in the liver declined remarkably with increasing maternal iron intake in pregnant rats. Taken together, iron overload during pregnancy had little effect on hematology. However, the deposits of iron in the liver and the decline in antioxidant enzyme activity implied increased oxidative stress in tissues of the excess Fe group. These results suggest that excess iron intake during pregnancy increases oxidative stress in maternal tissues and may also affect fetal tissues.
