ゼアラレノン誘導性PXRとSp1の相互作用によりSp1のeNOSプロモーターサイトへの結合が増加し、BAECsにおけるSp1の転写とNO産生が減少する

Zearalenone-Induced Interaction between PXR and Sp1 Increases Binding of Sp1 to a Promoter Site of the eNOS, Decreasing Its Transcription and NO Production in BAECs.

• Hyeon-Ju Lee
• Jung-Hyun Park
• Se-Young Oh
• Du-Hyong Cho
• Suji Kim
• Inho Jo

抄録

ゼアラレノン（ZEN）は非ステロイド性マイコトキシンであり、哺乳類の健康に様々な毒性影響を及ぼす。ここでは、ZENがウシ大動脈内皮細胞（BAEC）の一酸化窒素（NO）産生および内皮NO合成酵素（eNOS）の発現に有意な影響を与えることを明らかにした。5'-立体欠失したヒトeNOSプロモーターを用いたプロモーター解析により、近位領域（-135～＋22）がヒトeNOSプロモーター活性のZEN介在性低下に関与していることが明らかになった。この効果は、ヒトeNOSプロモーターの2つの特異性タンパク質1（Sp1）結合要素の変異によって逆転した。クロマチン免疫沈降アッセイにより、ZENはヒトeNOSプロモーター領域の-135～+22と相同なウシeNOSプロモーター領域（-113～-12）へのSp1結合を増加させることが明らかになった。また、ZENはウシeNOSのSp1へのプレグナンX受容体（PXR）の結合を促進し、結果としてeNOSの発現を低下させることも明らかにした。このeNOSの減少は、マウス大動脈を用いたex vivo試験でのZEN投与によるアセチルコリン誘発血管弛緩の減少に寄与している可能性がある。結論として、我々のデータは、ZENがeNOSプロモーターへのPXR-Sp1の結合を促進することでeNOSの発現を減少させ、それによってNO産生を減少させ、血管機能障害を引き起こす可能性があることを示している。

Zearalenone (ZEN) is a non-steroidal mycotoxin that has various toxicological impacts on mammalian health. Here, we found that ZEN significantly affected the production of nitric oxide (NO) and the expression of endothelial NO synthase (eNOS) of bovine aortic endothelial cells (BAECs). A promoter analysis using 5'-serially deleted human eNOS promoter revealed that the proximal region (-135 to +22) was responsible for ZEN-mediated reduction of the human eNOS promoter activity. This effect was reversed by mutation of two specificity protein 1 (Sp1) binding elements in the human eNOS promoter. A chromatin immunoprecipitation assay revealed that ZEN increased Sp1 binding to the bovine eNOS promoter region (-113 to -12), which is homologous to -135 to +22 of the human eNOS promoter region. We also found that ZEN promoted the binding of the pregnane X receptor (PXR) to Sp1 of the bovine eNOS, consequently decreasing eNOS expression. This reduction of eNOS could have contributed to the decreased acetylcholine-induced vessel relaxation upon ZEN treatment in our ex vivo study using mouse aortas. In conclusion, our data demonstrate that ZEN decreases eNOS expression by enhancing the binding of PXR-Sp1 to the eNOS promoter, thereby decreasing NO production and potentially causing vessel dysfunction.