石家荘市の灌漑排水に繰り返し曝露すると、チトクロムP450に関連した前癌性病変が誘発された

Repeated exposure to the irrigative wastewater in Shijiazhuang induced precancerous lesion associated with cytochrome P450.

• Xiujun Zhao
• Xiaolin Zhang
• Man Li
• Suju Sun
• Liya Yao
• Dandan Cao
• Xinli Huang
• Huicai Guo
• Xuehui Liu
• Fengxue Yu

抄録

本研究では、石家荘市の東明運河から採取した廃水試料の発がん性影響をラット中期肝臓バイオアッセイで初めて検出した。実験は、ネガティブコントロール群、DEN単独群、25％廃水、50％廃水、100％廃水の5群で行った。ラットの体重は投与量の増加に伴って有意に減少した。また、形態学的にも、投与量の増加に伴って肝小葉の損傷がより深刻になり、肝細胞の増殖が顕著になることがわかった。また、ラットでは肝器官係数が有意に増加することが観察された。また、投与量の増加に伴い、肝細胞の損傷はより深刻になり、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（AST）、アラニンアミノトランスフェラーゼ（ALT）、γ-GT（γ-グルタミル転移ペプチド酵素）が有意に上昇することが明らかになった。また、灌漑排水はラットの肝臓で転写レベル及びトランスレーショナルレベルでGST-pを用量依存的に有意に増加させ、最終的には肝臓組織に前癌性病変を引き起こした。また、ラット肝細胞におけるCYP1A1及びCYP1B1の転写及び翻訳レベルでの発現も用量依存的に有意に増加した。これらのデータから、灌漑排水はCYP1A1及びCYP1B1に関連した発がん性を有することが明らかになった。人体に対する発がん性のリスクは、長期間の曝露による共同作用や累積的な影響によるものである可能性がある。また、中期肝臓バイオアッセイは、灌漑排水などの複雑な水混合物の発がん性評価に有効な方法であると結論づけられた。

In the present study, the carcinogenic effects of the wastewater sample collected from the Dongming Canal in Shijiazhuang city were first detected by the rat medium-term liver bioassay. The experiment contained five groups: a negative control group, a DEN-alone group, 25% wastewater, 50% wastewater, and 100% wastewater. The body weight of rats decreased significantly as the dose increased. Morphologically, we also found that the damage of the hepatic lobule was more serious and the proliferation of liver cells was more obvious as the dose increased. In addition, we observed a significantly increased liver organ coefficient in rat. With the increase in dose, the damage of the hepatocytes was more serious, which was manifested in significantly elevated of aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), and gammaglutamyl transfer peptide enzyme (γ-GT). And, the irrigative wastewater significantly increased GST-p in the liver of rats at both the transcriptional and translational levels dose-dependently, eventually causing precancerous lesions in the liver tissues. CYP1A1 and CYP1B1 expressions in the rat liver cells at the level of transcription and translation were also significantly increased dose-dependently. Our data clearly demonstrated that the irrigative wastewater had a carcinogenetic effect that was associated with CYP1A1 and CYP1B1. The risk of carcinogenic potential to human health might be due to joint action and accumulative effects over a long period of exposure. We can also concluded that the medium-term liver bioassay could be used as an effective method for evaluating the carcinogenicity of complex water mixtures such as irrigative wastewater.

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