2016 Fiscal Year Annual Research Report
Metallomic analysis to elucidate the metabolism and biological effects of arsenic compounds contained in Seafood
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26460176
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
山中 健三 日本大学, 薬学部, 教授 (50182572)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
畑 明寿 千葉科学大学, 危機管理学部, 講師 (10433690)
圓藤 吟史 公益財団法人大原記念労働科学研究所, 研究部, 客員研究員 (20160393)
加藤 孝一 日本大学, 薬学部, 教授 (60246931)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | カスパーゼ3/7 / HepaRG細胞 / ジメチルモノチオアルシン酸 / ジメチル亜ヒ酸 / グルタチオン / 硫化水素 / ジメチルメルカプトアルシン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の結果に基づいて、海産物中の主要なヒ素化合物であるアルセノシュガーや無機ヒ素の代謝物のひとつであり、ジメチルアルシン酸(DMA)よりもその毒性の強さから、ヒ素発がんへの関与も示唆されているジメチルチオアルシン酸(DMMTA)の毒性機構を明らかにするために、ヒト肝細胞由来HepaRG細胞を用いた細胞毒性を検討した。
GSH生合成阻害剤L-buthionine sulfoximine (BSO)処理後にDMMTAをHepaRG細胞に24時間曝露し、WST-8法、細胞内ATP量により細胞毒性を評価した結果、細胞内GSH量の低下にともないDMMTAによる毒性は抑制された。
細胞死の機構について検討するため、アポトーシス実行酵素であるカスパーゼの活性を測定した結果、BSO処理細胞ではカスパーゼ活性が顕著に低下した。さらに、毒性の本体と推定され強毒性として知られているジメチル亜ヒ酸(DMAIII)およびDMMTAを同程度の細胞毒性を示す曝露濃度で比較した結果、両者も同程度のカスパーゼ活性の増加が認められ、アポトーシスにともなうDNA断片化も検出された。この結果から、DMMTA曝露によりアポトーシスが誘発されることが明らかになった。 加えて、DMMTAのGSHとの代謝反応によりジメチルメルカプトアルシン（DMAIII-SH)から同時に生成するDMAIIIおよび硫化水素の影響について検討した。その結果、DMAIIIによる細胞毒性は硫化水素の添加により抑制された。
以上から、昨年度の代謝実験結果から示唆されたように、DMMTAの毒性発現にはGSHが深く関与しており、細胞内でGSHにより代謝生成するDMAIII-SHを経て生ずるDMAIII、硫化水素など種々の活性代謝物が複合的に関与している可能性を明らかにすることができた。
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