農薬パラコートの生体内解毒機構の研究

农药百草枯体内解毒机理研究

• 批准号: 13770861
• 负责人: 島田 ひろき
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kanazawa Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13770861/
• 关键词: パラコート; パラコート-モノピリドン; NADPH-シトクロム P450 リダクターゼ; シトクロム P450; ポストミトコンドリア画分; ミクロソーム; サイトゾル; α-トコフェロール; 薬物代謝酵素系; NADPH-シトクロムP450リダクターゼ; シトクロムP450; ミクロゾーム; フェニトイン; フェノバルビタール; リファンピシン

13年度の研究成果より,マウスにおいてパラコート(PQ)解毒系として,肝臓の薬物代謝系酵素(NADPH-cytochrome P450 reductaseおよびCYP3A,2B)が働いていることがin vivo実験で明らかとなった。そこで,本年度はPQ代謝経路がどの様に関わっているかを更に詳細に明らかにするため,マウス肝ホモジネートよりポストミトコンドリア画分,ミクロソーム画分およびサイトゾルを調製し,in vitroでのPQ代謝活性を測定した。マウス肝ホモジネートをPQとNADPHとともに反応させると,PQが減少し,代謝中間体であるparaquat-monopyridone(PM)が生成した。CYP3A阻害剤であるtroleandomycinはPQの減少を抑制し,PMを増加させた。また,PMはミクロソーム画分ではなくサイトゾルで生成していた。フェニトインによってマウス肝のCYP3Aおよび2Bを誘導すると,ポストミトコンドリア画分でのPM生成が減少したが,サイトゾルでは変化が見られなかった。これらの結果より,PQはサイトゾルでPMとなった後,小胞体薬物代謝酵素系によって水酸化解毒されることが明らかとなった。これまでに我々はPQ毒性発現がミトコンドリアにおけるフリーラジカル生成によるものであること,細胞膜透過性フリーラジカルスカベンジャーが毒性を抑制することを明らかにしている。そこで次に,リファンピシンやフェニトイン処理によってCYPを誘導したマウスにPQを投与し,引き続きフリーラジカルスカベンジャーであるα-トコフェロール(α-T)を繰り返し静注投与した。その結果,PQ単独投与では生存率が40%だったのに対し,CYP誘導とα-T投与によって100%にまで回復した。以上のことから,PQ中毒においてCYP誘導とα-T投与が有効な治療となりうることが強く示唆された。

2013年的研究结果表明，体内实验是肝脏药物代谢酶（NADPH-CYTOCHROME P450降低酶和CYP3A，2B，2B）在小鼠中具有paraquat（PQ）排毒系统。因此，在今年，为了进一步详细阐明如何涉及PQ代谢途径，从小鼠肝匀浆中制备了线粒体后级分，微粒体馏分和细胞质，并在体外测量PQ代谢活性。小鼠肝匀浆与PQ和NADPH反应，导致PQ降低，代谢中间帕拉喹啉甲吡啶酮（PM）。 CYP3A抑制剂troleandomycin抑制了PQ的降低并增加了PM。此外，PM是在细胞质中而不是微粒体分数中产生的。通过苯妥英钠诱导CYP3A和2B诱导，通过苯妥英减少了线粒体级分的PM产生，但在细胞质中未观察到变化。这些结果表明，PQ在细胞质中PM后通过内质网代谢系统羟基化。到目前为止，我们已经证明了PQ毒性表达是由于线粒体中的自由基产生引起的，并且细胞膜可渗透自由基清除剂抑制了毒性。接下来，将PQ施用给通过利福平或苯妥英钠治疗诱导CYP的小鼠，然后重复静脉内给予α-生育酚（α-T），这是一种自由基清除剂。结果表明，单独使用PQ时，存活率为40％，而CYP诱导和α-T恢复为100％。以上结果强烈表明，CYP诱导和α-T给药可以在PQ中毒中有效治疗。

项目成果

内海耕慥, 井上正康: "新ミトコンドリア学"共立出版. 434 (2001)

Koki Utsumi，Masayasu Inoue：“新线粒体科学”Kyoritsu Shuppan 434（2001）。

H.Shimada, H.Furuno, k.-I.Hirai, J.Koyama, J.Ariyama, E.Simamura: "Paraquat detoxicative system in the mouse liver postmitochondrial fraction"Archives of Biochemistry and Biophysics. 402(1). 149-157 (2002)

H.Shimada、H.Furuno、k.-I.Hirai、J.Koyama、J.Ariyama、E.Simamura：“小鼠肝脏线粒体后部分中的百草枯解毒系统”生物化学和生物物理学档案。

K.I.Hirai, E.Shimamura, J.Koyama, H.Shimada: "EF-TEM finding of new anticancer agents to produce suicidal free radicals in initochondria"ICEM-15 DURBAN. 537-538 (2002)

K.I.Hirai、E.Shimamura、J.Koyama、H.Shimada：“EF-TEM 发现新的抗癌剂可在线粒体中产生自杀性自由基”ICEM-15 DURBAN。