ペンタクロロフェノールは、ヒト精子に対するプロゲステロンの作用を損なうCatSperの機能を阻害する

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Chemosphere.2020 Jun;259:127493. S0045-6535(20)31687-8. doi: 10.1016/j.chemosphere.2020.127493.Epub 2020-06-28.

ペンタクロロフェノールは、ヒト精子に対するプロゲステロンの作用を損なうCatSperの機能を阻害する

Pentachlorophenol inhibits CatSper function to compromise progesterone's action on human sperm.

Xiaoning Zhang
Hang Kang
Lizhong Peng
Dandan Song
Xin Jiang
Yanting Li
Houyang Chen
Xuhui Zeng

PMID: 32622245 DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.127493.

抄録

毒性の強いクロロフェノール類の汚染物質であるペンタクロロフェノール（PCP）は、様々な環境で一般的に使用されており、動物およびヒトの健康に深刻なリスクをもたらしている。しかし、PCPの生殖毒性や潜在的な作用については、特にヒトにおいては十分に調査されていませんでした。ここでは、ヒト精子を用いて、細胞機能に対するPCPの影響を評価し、その基礎となるメカニズムを探った。PCPは精子の生存率や運動性、粘性媒体への浸透能力、精子の多動化や自発的なアクロソーム反応には実質的な影響を与えなかった。しかし、PCPはプロゲステロン（P4）によって誘導されるこれらの特性を有意に阻害した。また、PCP自体は細胞内Ca濃度やCatSper電流には影響を与えなかったが、PCPはP4による細胞内Ca濃度の上昇を用量依存的に抑制した。また、P4によって誘導されたCatSperの活性化は、PCPによって大きく抑制された。これは、PCPがP4膜受容体のアンタゴニストとして機能し、精子機能を調節するP4の作用を損なうことでCaシグナル伝達を阻害する可能性を示した初めての報告である。これらの知見は、PCPの生殖毒性も哺乳類の健康リスクとして懸念すべき問題であることを示唆している。

Pentachlorophenol (PCP), a highly toxic contaminant of chlorophenols, is common in a variety of environments and presents serious risks to animal and human health. However, the reproductive toxicity and potential actions of PCP have not been investigated thoroughly, especially in humans. Here, human spermatozoa were used to evaluate the effect of PCP on cell function and to explore the underlying mechanisms. PCP had no substantive effects on sperm viability or motility, nor on the ability to penetrate viscous medium, sperm hyperactivation or spontaneous acrosome reactions. However, PCP significantly inhibited these properties induced by progesterone (P4). Consistent with the functional observations, although PCP itself did not affect the basal intracellular Ca concentrations and CatSper current, PCP dose-dependently inhibited increases of intracellular Ca concentrations caused by P4. In addition, the activation of CatSper induced by P4 was largely suppressed by PCP. This is the first report showing that PCP may serves as an antagonist of the P4 membrane receptor to interfere with Ca signaling by compromising the action of P4 on regulating sperm function. These findings suggest that the reproductive toxicity of PCP should also be a matter of concern as a mammalian health risk.