メトトレキサート誘発性精巣損傷における一酸化窒素ドナーの役割は、プロ炎症性メディエーターであるeNOSとP-糖タンパク質の調節を介している

Role of nitric oxide donor in methotrexate-induced testicular injury via modulation of pro-inflammatory mediators, eNOS and P-glycoprotein.

• W Y Abdelzaher
• H M Khalaf
• M El-Hussieny
• Ama Bayoumi
• S Shehata
• Mmm Refaie

抄録

メトトレキサート（MTX）は広く使用されている化学療法薬であるが、その臨床使用には精巣障害を含む様々な毒性が問題となっている。本研究の目的は、MTX誘発性精巣障害に対するカリウムチャネルオープナーであるニコランジル（NIC）（3 mg/kg/日および10 mg/kg/日）の潜在的な保護効果をラットモデルで評価することであった。ラットを無作為に4群（各9匹）に分け、以下のように2週間投与した。(I)正常対照群（CON群）にはビヒクル、(II)モデル群（MTX群）には11日目にMTX（20mg/kg）を単回腹腔内注射、(III)MTX＋NLD群にはNIC（3mg/kg/日）を2週間経口投与し、11日目にMTX（20mg/kg）を単回投与、(IV)MTX＋NHD群にはNIC（10mg/kg/日）を2週間経口投与し、11日目にMTX（20mg/kg）を単回投与し、それぞれ2週間の投与を行った。精巣損傷は、血清テストステロン、総抗酸化能、精巣酸化ストレスパラメータ、P-糖タンパク質、腫瘍壊死因子α、インターロイキン-1βを介して生化学的に評価した。さらに、病理組織学的評価、内皮一酸化窒素合成酵素（eNOS）免疫発現、ウエスタンブロット法によるp53発現量の検出を行った。その結果、MTXは精巣障害を誘発することが生化学的、病理組織学的に証明された。これらの結果から、NIC の前処理は、eNOS の発現、抗アポトーシス、抗炎症、抗酸化作用を有意に増加させることで、MTX による精巣損傷を抑制すると結論づけた。興味深いことに、NICの高用量投与は低用量投与よりも保護効果が高い。

Methotrexate (MTX) is a widely used chemotherapeutic agent but its clinical use is challenged with different forms of toxicities including testicular injury. The aim of the current study was to evaluate the potential protective effect of potassium channel opener, nicorandil (NIC) (3 and 10 mg/kg/day) on MTX-induced testicular injury in a rat model. Rats were randomly divided into four groups (nine rats each) and treated for 2 weeks as follows: (I) normal control (CON group) received vehicle, (II) model group (MTX group) given MTX (20 mg/kg) single intraperitoneal () injection dose on 11th day, (III) MTX + NLD group treated with NIC (3 mg/kg/day) orally for 2 weeks and MTX (20 mg/kg) single dose on 11th day, and (IV) MTX + NHD group treated with NIC (10 mg/kg/day) orally for 2 weeks and MTX (20 mg/kg) single injection on the 11th day. The testicular injury was assessed biochemically via serum testosterone, total antioxidant capacity, testicular oxidative stress parameters, P-glycoprotein, tumor necrosis factor-alpha, and interleukin-1β. Furthermore, histopathological evaluation, endothelial nitric oxide synthase (eNOS) immunoexpression, and detection of p53 expression level using Western blotting were performed. Results showed that MTX induced testicular injury which was proved by both biochemical and histopathological evaluations. Our results concluded that NIC pretreatment attenuated MTX-induced testicular injury via significantly increased eNOS immunoexpression, antiapoptotic, anti-inflammatory, and antioxidant properties. Interestingly, NIC high dose is more protective than low dose.