DMSO 역할 및 독성

 DMSO는 dimethyl sulfoxide의 약자다.

(DMSO가 생긴 모양)

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DMSO는 cell culture에서 자주 등장하는데, 실로 역할이 다양하다.

DMSO는 polymerase chain reaction (PCR)에서 DNA template나 DNA primers에서 secondary structures의 형성을 방해하는 역할을 한다. DNA가 쫙 펼쳐져있어야 PCR이 원활하게 일어날 수 있을테니 납득할 수 있겠다.

DMSO는 cryoprotectant에서도 쓰일 수 있다.
cell media에 DMSO를 섞어주면 동결 과정에서 얼음 형성으로 인한 세포 타격을 줄여주는 효과가 있다.
약 10% 농도의 DMSO에서 slow-freeze method를 썼을 경우, 세포가 영하 80 °C에서 동결되고, 액체질소에서 안전히 보관할 수 있다.

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DMSO는 toxicity로 유명하지만, 에탄올보다도 독성이 약한 용매다.

쥐에게 경구투여했을 때 DMSO의 LD_50은 14,500 mg/kg, 에탄올은 7,060 mg/kg이다. 술보다 위험하다! 보드카로 위장 살균
초기 임상시험에선 DMSO의 사용이 제한됐었는데 그 이유가 바로 안전성 때문이었다. 특히 DMSO는 눈에 치명적으로 작용하는 특징이 있다.  게다가 잘 알려진 부수적인 증상으로는 피부에 닿았을 때두통, 화끈거림, 따가움 등이 보고되었으며, 알러지 반응도 있다고 알려졌다. 피부를 통해 흡수되어 독성을 나타낼 수 있으며, 그로 인해 blood thinners, steroids, heart medicines, sedatives, 기타 약물들의 효과를 향상시키는 효과가 있는 것으로 생각되어지고 있다.

그러나 몇몇 경우엔 유해하기도 하며, neurotoxin을 일으키기도 한다.

 

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DMSO는 cell culture 시에 water insoluble compound를 녹이는 데에도 사용된다.

ResearchGate에서도 이미 올라온 질문들을 찾을 수 있었다.
Cell culture에 DMSO soluble compound를 처리하는 데에 좋은 방법이 있냐고 묻는 글.

HepG2 cell에 DMSO soluble compound를 처리하려 하는데 물에 녹였더니 침전물이 생겨버린 것이 문제였다. 어떻게 실험을 진행하는지를 물어보고 있다. 답변들은 주로 최종 농도로서 0.1~0.2% DMSO를 권장하고 있으며 따라서 1 mL에 1~2 uL 정도가 되도록 넣는게 좋다고 말하고 있다. 10% DMSO를 쓰는 방법도 말해주고 있으나, 이것도 침전물이 생길 수 있다. 나도 10% 써봤다가 침전물 생겼다.

그러나 세포에 따라 DMSO의 독성이 나타나는 농도가 다를 수 있다.
HL-60, PC-3, HepG2 cell에선 DMSO에 의한 toxicity가 나타나는 지점이 약 2% 부터라는 답변도 있었다.

그러니 세포가 치명적으로 죽지만 않는다면 DMSO의 final concentration은 높으면 높을수록 좋다는 의미가 된다.
예비 실험을 통해서 이 농도를 확인 후 본 실험을 진행하는 것도 하나의 방법이 될 수 있겠다.

이 링크에서 0.6% DMSO를 HeLA.S-Fucci cell에 처리한 후 30 분 간격으로 48 시간동안 사진을 촬영해서 타임랩스로 만든 영상을 볼 수 있다.

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DMSO soluble compound를 A549에 농도별로 처리하기 위해

PBS나 water 대신 DMSO를 써서 희석시켰다. 96-well plate에 media는 100 uL이고, treatment는 1 uL를 했다. v/v로 보면 1%인 셈.
0.5 % 정도로 final concentration을 맞춰주고 싶다면 마음 편하게 well당 180 uL 정도씩 넣어줘도 된다.
암세포 녀석들은 죽지 않는다. 다만 덜 자랄 뿐이다.

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더 찾다보니 나온...

1998년에 '냉동 보관제의 농도 변화가 신경 세포 생존율에 미치는 영향'이라는 논문이 친절히도 한글로 나와있으니, 동화책 읽듯이 읽어보는 것도 좋다. 더 찾아 읽어보면 '실험실에선 이렇게 저렇게 썼었는데, 이렇게 깊은 뜻이?'라며 놀랄 수 있다. 

Any suggestions for treating DMSO soluble compound in cell culture?

Cancer에 대한 DMSO의 다양한 견해와 연구 : https://thenaturalife.tistory.com/entry/DMSO-1?category=500563

 

 

출처 : http://pertinency.blogspot.com/2019/07/dmso.html