ニコチン曝露によって誘導される胚性異常と卵黄嚢胎盤血管原性障害に対するリコピンの保護

Protection of Lycopene against Embryonic Anomalies and Yolk Sac Placental Vasculogenic Disorders Induced by Nicotine Exposure.

• Seul Gi Park
• Chunmei Lin
• Lee Wha Gwon
• Jong-Geol Lee
• In-Jeoung Baek
• Beom Jun Lee
• Sang-Yoon Nam

抄録

胚性奇形の保護のための天然物からの新物質の同定は潜在的に価値がある。ニコチン誘発性奇形に対してリコピンが発揮する保護効果を調べるために、卵黄嚢胎盤を有する胚発生日8.5日目のマウス胚を1mMニコチンおよび/またはリコピン（1×10、1×10M）で48時間共培養した。ニコチン群の胚と卵黄嚢胎盤の形態学的欠損とアポトーシス細胞死が有意に増加した。ニコチンへの曝露は、スーパーオキシドジスムターゼ（ＳＯＤ）活性および細胞質ＳＯＤおよび細胞質グルタチオンペルオキシダーゼｍＲＮＡレベルの低下をもたらしたが、胚の脂質過酸化レベルの上昇をもたらした。さらに、ニコチンによる処理は、抗アポトーシス（BCL2関連Xタンパク質、B細胞リンパ腫エクストララージ、カスパーゼ3）、抗炎症（活性化B細胞の核内因子κ-光鎖エンハンサー、腫瘍壊死因子α）のmRNAまたはタンパク質レベルの発現の悪化をもたらした。および血管新生（血管内皮増殖因子-α、インスリン様増殖因子-1、α平滑筋アクチン、トランスフォーミング増殖因子-β1、および低酸素誘導性因子-1α）因子が胚および卵黄嚢胎盤に存在することを確認した。しかし、リコピンを投与することで、ニコチン投与群と比較して、すべてのパラメータが有意に改善された。これらの知見は、酸化的、アポトーシス、血管原性、および炎症性活動の調節を介してニコチンによって誘導された胚異常と卵黄嚢血管原性と胎盤形成不全に対する保護剤としてのリコピンの可能性を示しています。

Identification of a new agent from natural products for the protection of embryonic anomalies is potentially valuable. To investigate the protective effect exerted by lycopene against nicotine-induced malformations, mouse embryos in embryonic day 8.5 with yolk sac placentas were cocultured with 1 mM nicotine and/or lycopene (1 × 10, 1 × 10 M) for 48 h. The morphological defects and apoptotic cell deaths in the embryo and yolk sac placenta of the nicotine group were significantly increased. Exposure to nicotine resulted in reduced superoxide dismutase (SOD) activity and cytoplasmic SOD and cytoplasmic glutathione peroxidase mRNA levels, but increased lipid peroxidation level in embryos. Moreover, treatment with nicotine resulted in aggravated expressions of the mRNA or protein level of antiapoptotic (BCL2-associated X protein, B-cell lymphoma-extralarge, and caspase 3), anti-inflammatory (nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells and tumor necrosis factor-alpha), and vasculogenic (vascular endothelial growth factor-alpha, insulin-like growth factor-1, alpha smooth muscle actin, transforming growth factor-beta 1, and hypoxia inducible factor-1 alpha) factors in the embryo and yolk sac placenta. However, all the parameters were significantly improved by treatment with lycopene, as compared to the nicotine group. These findings indicate the potential of lycopene as a protective agent against embryonic anomalies and yolk sac vasculogenic and placenta-forming defects induced by nicotine through modulations of oxidative, apoptotic, vasculogenic, and inflammatory activities.

Copyright © 2020 Seul Gi Park et al.