心筋細胞の代謝、分化異常に対する発癌物質の関与

致癌物质参与心肌细胞代谢和分化异常

• 批准号: 06274213
• 负责人: 早川 美佳
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06274213/
• 关键词: PhIP; 心毒性; ミトコンドリア呼吸活性; ミトコンドリア遺伝子; 活性酸素障害; 遺伝子欠失

【目的】国立癌センターのグループにより変異原性が指摘された加熱調理肉に含まれる2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]phridine(PhIP)は、ミトコンドリア(mt)毒性を持ちパーキンソン氏病を引き起こすMPP^+と類似の構造を持っており、mt傷害作用を持つことが推定された。そこで、我々はラットへのPhIP投与実験を実施し、PhIPのmt遺伝子障害による心毒性を検証した。【方法】ラットにPhIP100mg/kgを週2回投与し、2,4,8,12週間後に心臓,横隔膜筋,大腰筋,肝臓よりmtを調製し、呼吸機能(呼吸調節比、State IIIの酸素消費速度)、ヒドロキシルラジカル産生能およびmt電子伝達系複合体I〜IV活性を測定しcontrol群と比較した。さらに、心臓よりmtDNAを抽出し、ミクロ高速液体クロマトグラフィー/質量分析計システムを用いて8-hydroxy-deoxyguanosine(8-OH-dG)を定量し、PCR法にて遺伝子欠失を検出した。【結果】PhIP投与群の心筋において、mt呼吸機能がcontrol群に比し有意に低下し、mtからのヒドロキシルラジカル産生量は増加していた。電子伝達系酵素は、心筋,横隔膜,大腰筋において、複合体Iの活性のみPhIPの用量依存性に低下した。他の複合体では有意な変化を認めなかった。一方肝臓では、呼吸機能、電子伝達系酵素活性は共に有意な低下を認めなかった。さらに、心筋mtDNAにおいて、8-OH-dGが用量依存性に蓄積し、遺伝子欠失も検出された。【考察】PhIPがmt電子伝達系に障害を与え、活性酸素の発生を促進し、その結果、ヒドロキシルラジカル攻撃によってmtDNA中に8-OH-dGが蓄積する。8-OH-dGは複製の際に他の塩基に誤読され、その結果、点変異や8-OH-dGの蓄積はmtDNAの部分的な一本鎖状態を引き起こし欠失が誘因される。これら変異の蓄積より、心筋細胞がエネルギー危機に陥り心毒性を呈するものと考えられる。

[Objective] The aim of this study was to investigate the toxicity of 2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]phridine(PhIP) in the heat-conditioned meat of the National Cancer Center. The PhIP protocol was implemented and the toxicity of the PhIP protocol was demonstrated. [Methods] PhIP100mg/kg was administered twice a week and after 2, 4, 8, and 12 weeks, heart, diaphragm, large waist, and liver function modulation, respiratory function (respiratory regulation ratio, acid consumption rate of State III), and cell cycle energy production and mt electron transfer system complex I ~ IV activity were measured and compared with control group. In addition, mtDNA was extracted from the heart and detected by PCR. 8-hydroxy-deoxyguanosine(8-OH-dG) was quantified by mass spectrometry. [Results] PhIP was significantly lower than that of control group, and mt respiratory function was significantly higher than that of control group. The dose-dependent activity of complex I and PhIP of enzymes in the heart muscle, diaphragm, and large waist muscles decreased. His complex is intentionally transformed. The activity of enzyme in liver, respiratory function and electron transfer system is intentionally low. In addition, 8-OH-dG was accumulated in a dose-dependent manner in the mitochondrial DNA, and the missing DNA was detected. [Investigation] PhIP and mt electron transfer system damage, active acid production promotion, results, and the accumulation of 8-OH-dG in mtDNA during nuclear attack. 8-OH-dG is not only the base of mtDNA but also the cause of mtDNA accumulation. The accumulation of these abnormalities, the development of cardiac muscle cells, and the development of cardiac toxicity