重金属による発癌および毒性機構の解明と予防

重金属による細胞損傷の発現および防御機序を明確とするため、平成5年度は、主として6価クロムによる細胞損傷発現に及ぼす抗酸化キレート剤のo-phenanthroline(OP)の効果について、培養ハムスター細胞を用い検討した。その結果、OP処理は細胞の6価クロム取り込みに影響を与えることなく、DNA障害のDNA breaksおよびalkali-labile sites生成を低下させ、またglutathione reductase阻害をも抑制することが明らかとなった。また、6価クロム処理した細胞の5価クロム生成量も、OP処理により低下することが電子スピン共鳴(ESR)法により示された。In vitroでの6価クロム還元におよぼすOPの効果を、ESR法および分光学的方法により検索したところ、OPは還元型glutathioneによる6価から5価クロムへの還元過程を阻害せず、生成した5価と直接に反応して5価クロム量を低下させ、更には5価と過酸化水(H_2O_2)によるフェントン様反応で生成する活性酸素種のhydroxyl radicalをも抑制した。一方、6価クロムによる細胞毒性に対するOPの効果をコロニー形成法を用いて検索した結果、OP処理は、細胞毒性を逆に増強していた。Positive controlとしてH_2O_2を用いたが、OP処理は、H_2O_2による細胞毒性を完全に抑制していた。以上の結果をまとめると、6価クロムによるDNA breaks,alkali-labile sites生成および酵素阻害には細胞内5価クロムが関与しており、抗酸化キレート剤のOPは、5価クロムと直接に反応することで、これら損傷を抑制した可能性が強い。一方、6価クロムによる細胞毒性の発現には、活性酸素や5価クロム生成よりも、他の因子が深く関与していると思われる。OPの有用性については、細胞毒性を増強した点を考慮し、更に検索を追加して慎重に評価していきたい。

重金属による細胞損傷の発現および防御機序を明確とするため、平成5年度は、主として6価クロムによる細胞損傷発現に及ぼす抗酸化キレート剤のo-phenanthroline(OP)の効果について、培養ハムスター細胞を用い検討した。その結果、OP処理は細胞の6価クロム取り込みに影響を与えることなく、DNA障害のDNA breaksおよびalkali-labile sites生成を低下させ、またglutathione reductase阻害をも抑制することが明らかとなった。また、6価クロム処理した細胞の5価クロム生成量も、OP処理により低下することが電子スピン共鳴(ESR)法により示された。In vitroでの6価クロム還元におよぼすOPの効果を、ESR法および分光学的方法により検索したところ、OPは還元型glutathioneによる6価から5価クロムへの還元過程を阻害せず、生成した5価と直接に反応して5価クロム量を低下させ、更には5価と過酸化水(H_2O_2)によるフェントン様反応で生成する活性酸素種のhydroxyl radicalをも抑制した。一方、6価クロムによる細胞毒性に対するOPの効果をコロニー形成法を用いて検索した結果、OP処理は、細胞毒性を逆に増強していた。Positive controlとしてH_2O_2を用いたが、OP処理は、H_2O_2による細胞毒性を完全に抑制していた。以上の結果をまとめると、6価クロムによるDNA breaks,alkali-labile sites生成および酵素阻害には細胞内5価クロムが関与しており、抗酸化キレート剤のOPは、5価クロムと直接に反応することで、これら損傷を抑制した可能性が強い。一方、6価クロムによる細胞毒性の発現には、活性酸素や5価クロム生成よりも、他の因子が深く関与していると思われる。OPの有用性については、細胞毒性を増強した点を考慮し、更に検索を追加して慎重に評価していきたい。