ラットにおける重金属誘発性肝・腎機能障害に対する植物抽出物の改善効果

Ameliorative Effect of Plant Extract on Heavy Metal-Induced Liver and Kidney Dysfunction in Rats.

• Precious Barnes
• Joshua Kwame Yeboah
• Wilson Gbedema
• Roland Osei Saahene
• Benjamin Amoani

抄録

重金属毒性は、酸化ストレス機構を介して肝機能障害や腎機能障害を引き起こすが、これまでの研究から、植物の抽出物には強力な抗酸化作用があることが示されている。本研究では、重金属中毒による肝・腎機能障害に対する植物エタンノール抽出物の潜在的な改善効果を明らかにすることを目的とした。本研究では、44匹のSprague Dawleyラットを3群に分けた。対照群は基本的な食事と水のみを摂取し、治療群は重金属の投与量を変化させた。銅(Cu)と鉛(Pb)は5つのサブグループに分けた。CuのみおよびCu回収サブグループには、Cuを16mg/kgのCuを毎日14日間腹腔内投与したのに対し、PbのみおよびPb回収サブグループには、Pbを13mg/kgのPbを毎日14日間腹腔内投与した。その後、ＰｂのみおよびＣｕのみのサブグループを犠牲にした。つのＰｂおよびＣｕ治療サブグループは、抽出物の段階的経口投与量（１００ｍｇ／ｋｇ、２００ｍｇ／ｋｇ、および３００ｍｇ／ｋｇ）を２１日間投与した。Ｃｕ回復サブグループおよびＰｂ回復サブグループは、２１日間放置した。組織学的検査の後、PbおよびCu前処理群は、炎症性細胞浸潤を伴う巣状壊死の証拠を示した。肝臓のバイオマーカーであるAST、ALT、GGT、尿素、クレアチニンの血清レベルは、銅と鉛への暴露後に有意に上昇した（=0.01）。抽出物をラットに投与した後処理では、バイオマーカーの生理的レベルが回復し、臓器の組織構造が改善された。このように、エタンノール抽出物は強力な抗酸化作用により重金属毒性の影響を改善することが可能である。

Heavy metal toxicity contributes to liver and kidney dysfunction and damage through oxidative stress mechanisms; however, from previous studies, extracts from the plant have shown to possess potent antioxidant properties. This study was aimed at uncovering the potential ameliorative effects of ethanolic extract from plant in heavy metal toxicity-induced liver and kidney dysfunction. For this study, 44 Sprague Dawley rats were divided into three groups. The control group received a basal diet and water only while the treatment groups received varied dosages of the heavy metals. The copper (Cu) and lead (Pb) groups had five subgroups. The Cu only and Cu recovery subgroups were administered with 16 mg/kg Cu intraperitoneally daily for 14 days, whereas the Pb only and Pb recovery subgroups were administered with 13 mg/kg Pb intraperitoneally daily for 14 days. Subsequently, the Pb only and Cu only subgroups were sacrificed. The three Pb and Cu treatment subgroups received oral graded doses (100 mg/kg, 200 mg/kg, and 300 mg/kg) of the extract for 21 days. The Cu recovery and Pb recovery subgroups were left to recover for 21 days. After histological examinations, the Pb and Cu pretreatment groups showed evidence of focal necrosis accompanied by inflammatory cell infiltrations. The serum levels of liver biomarkers AST, ALT, and GGT, as well as urea and creatinine, were significantly elevated (=0.01) following copper and lead exposure. Upon posttreatment of the rats with the extract, the physiological levels of the biomarkers were restored and tissue architecture of the organs improved. Thus, the ethanolic extract of is capable of ameliorating the effects of heavy metal toxicity through potent antioxidative mechanisms.

Copyright © 2020 Precious Barnes et al.