妊娠中のマウスにおける酸化亜鉛ナノ粒子誘発性生殖・発育毒性に対するNACとSalの保護効果

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Food Chem. Toxicol..2020 Jul;:111552. S0278-6915(20)30442-7. doi: 10.1016/j.fct.2020.111552.Epub 2020-07-05.

妊娠中のマウスにおける酸化亜鉛ナノ粒子誘発性生殖・発育毒性に対するNACとSalの保護効果

Protective effect of the NAC and Sal on Zinc oxide nanoparticles-induced reproductive and development toxicity in pregnant mice.

Bolu Chen
Wuding Hong
Yizhou Tang
Yu Zhao
Zoraida P Aguilar
Hengyi Xu

PMID: 32640348 DOI: 10.1016/j.fct.2020.111552.

抄録

酸化亜鉛ナノ粒子（ZnO NP）の様々な用途での使用が増加していることから、人の健康への潜在的なリスクについて多くの懸念が提起されています。本研究では、ZnO NPによって誘発される生殖毒性に対する細胞酸化ストレス阻害剤N-アセチルシステイン(NAC)と小胞体(ER)ストレス阻害剤Salubrinal(Sal)の保護効果を調べた。その結果、これら2種類の細胞ストレス阻害剤をZnO NPを経口摂取した後に塗布することで、妊娠マウスの体重減少を抑制し、子宮、胎盤、胎児の亜鉛含有量を減少させ、子孫の異常発育を抑制し、胎児の流産を減少させることが示された。さらに、RT-qPCRおよび免疫蛍光アッセイの結果、NACは胎盤において、Gclcの発現を回復させ、ATF4、JNKおよびCaspase-12の発現を低下させ、eNOSおよびIGF-1の発現を低下させることが示された。Salは、ZnO NPの経口摂取によりATF4, JNK, Caspase-12の発現を低下させ、eNOSとIGF-1の発現を増加させた。これらの結果から、経口暴露後にNACとSalを投与することで、酸化ストレスやERストレスの活性化に起因すると考えられる繁殖・発育毒性を誘導するZnO NPに起因する繁殖・発育毒性を低減できることが示唆された。

The growing use of zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) in various applications has raised many concerns about the potential risks to human health. In this research, the protective effects of cellular oxidative stress inhibitor N-Acetyl-cysteine (NAC) and endoplasmic reticulum (ER) stress inhibitor Salubrinal (Sal) on reproductive toxicity induced by ZnO NPs were investigated. The results showed that application of these two kinds of cell stress inhibitors after oral ingestion of ZnO NPs could prevent the weight loss of pregnant mice; reduce zinc content in the uterus, placenta and fetus; reduce abnormal development of the offspring; and decrease fetal abortion. Furthermore, RT-qPCR and immunofluorescence assay results indicated that NAC restored the expression of Gclc, reduced the expression of ATF4, JNK and Caspase-12, and decreased the expression of eNOS and IGF-1, in the placenta. Sal decreased the expression of ATF4, JNK and Caspase-12, and increased the expression of eNOS and IGF-1caused by the oral ingestion of ZnO NPs. These results indicated that treatment with NAC and Sal after oral exposure could reduce reproductive and development toxicity caused by ZnO NPs which induced reproductive and development toxicity that was probably caused by the activation of oxide stress and ER stress.