ファイトケミカルは交差耐性を賦与できるか？

植物化学物质会产生交叉抗性吗？

基本信息

批准号：
22K05495
负责人：
村上明
金额：
$ 2.66万
依托单位：
University of Hyogo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

これまでに実施されたファイトケミカルの機能性研究では、酸化ストレスに対する抗酸化酵素の誘導など、ストレスの種類に特異的な防御機構の発現に着眼されてきた。しかし、生物がストレス暴露される場合、複数種のストレスが同時に起こることもあることから、誘導される防御機構にも想定外のものが存在することが示唆される。ワサビの辛み成分であるアリルイソチオシアネート（AITC）は生体異物であり、酸化ストレスを与えることから、解毒酵素や抗酸化酵素の誘導作用を持つことはこれまでに広く知られている。そこで本研究では、AITCで前処理したRGM1ラット胃粘膜上皮細胞がpHストレスに対しても耐性を示すのか検討を行なった。pH 4.6での後処理の1 hr前からAITC (2.5-15 uM)で1 hrの前処理を行った細胞では、前処理を行わない細胞と比較して、前処理の濃度依存的な細胞保護効果が観察された。一方で、アルカリ性ストレス条件下 (pH 9.8)ではAITC前処理による有意な細胞保護効果は認められなかった。さらに、炭酸代謝を両方向に触媒することでpH調節に関与する分子であるcarbonic anhydrase (CA)の発現量についても検討した。細胞保護効果がみられた低pH条件において、後処理の24 hr前にAITC (15 uM)で前処理を行なった細胞では、前処理なしの細胞と比較して、細胞膜貫通型CAの1種であるCA ⅨのmRNA発現量が有意に増加した。また、細胞質内に存在するCA Ⅶでも増加傾向がみられた。種類の異なるストレスに対する耐性は交差耐性と呼ばれるが、上記の成果は、ファイトケミカルが交差耐性を示す初めての例であると考えている。

迄今为止对植物化学物质功能的研究主要集中在特定应激类型的防御机制的表达上，例如诱导抗氧化酶来应对氧化应激。然而，当生物体受到应激时，多种类型的应激可能同时发生，这表明可能会诱发意想不到的防御机制。异硫氰酸烯丙酯 (AITC) 是芥末的刺激性成分，是一种引起氧化应激的异生素，众所周知具有诱导解毒和抗氧化酶的作用。因此，在本研究中，我们研究了用AITC预处理的RGM1大鼠胃粘膜上皮细胞是否表现出对pH应激的抵抗力。与未预处理的细胞相比，在 pH 4.6 下处理前用 AITC (2.5-15 uM) 预处理 1 小时的细胞具有浓度依赖性细胞保护作用。另一方面，在碱性胁迫条件下（pH 9.8），AITC预处理没有观察到显着的细胞保护作用。此外，我们还研究了碳酸酐酶（CA）的表达水平，这是一种通过双向催化碳酸代谢来调节 pH 值的分子。在低pH条件下，观察到细胞保护作用，处理后24小时用AITC (15 uM)预处理的细胞与未预处理的细胞相比，显示出较低水平的一种类型的跨膜CA。CA IX的mRNA表达水平显着。增加。在细胞质中存在的 CA VII 中也观察到了增加的趋势。对不同类型胁迫的抵抗力称为交叉耐受性，我们认为上述结果是植物化学物质表现出交叉耐受性的第一个例子。