Nrf2/AREシグナル伝達経路を介したサイペルメトリン誘発皮質ニューロンのアポトーシス

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Pestic Biochem Physiol.2020 May;165:104547. S0048-3575(20)30036-5. doi: 10.1016/j.pestbp.2020.02.013.Epub 2020-02-19.

Nrf2/AREシグナル伝達経路を介したサイペルメトリン誘発皮質ニューロンのアポトーシス

Cypermethrin-induced cortical neurons apoptosis via the Nrf2/ARE signaling pathway.

Lihua Zhou
Mengqing Zhou
Handan Tan
Mengxi Xiao

PMID: 32359539 DOI: 10.1016/j.pestbp.2020.02.013.

抄録

残留農薬は世界的に共通の問題である。シペルメトリンは、近年広く使用されているⅡ型ピレスロイド系農薬である。環境や農産物に広く残留する残留農薬となっています。サイペルメトリンの神経毒性は依然として懸念されている。しかし、大脳皮質神経細胞に対する毒性を評価した研究はほとんどありません。大脳皮質は神経系の中心であり、学習、記憶、感情、運動などの一連の生物学的プロセスに関与している。Nrf2/AREシグナル伝達経路は、いくつかの中枢神経系（CNS）疾患において保護的な役割を果たしていると考えられています。本研究では、サイペルメトリンによる皮質ニューロンのアポトーシスにおいて、この経路が保護的役割を果たしているかどうかを検討した。大脳皮質神経細胞のサイペルメトリン誘導性アポトーシスモデルを構築し、サイペルメトリンの投与量と培養期間を変えて、サイペルメトリン誘導性アポトーシスモデルを構築した。Nrf2タンパク質およびmRNA発現の変化、およびその下流遺伝子HO-1およびNQO1の変化を定量的リアルタイムPCRおよびウエスタンブロット法で検出し、サイペルメトリン誘導アポトーシスにおけるNrf2/ARE経路の役割を検討した。その結果、Nrf2/AREシグナル伝達経路は大脳皮質ニューロンのサイペルメトリン誘発アポトーシスにおいて保護効果を有することが明らかになった。しかし、このNrf2/AREシグナル伝達経路の保護効果は非常に限定的であり、サイペルメトリンの曝露量や曝露期間に依存することが明らかになった。

Pesticide residue is a common problem worldwide. Cypermethrin is a type II pyrethroid pesticide that has been widely used in recent years. It has become a widespread residual pesticide in the environment and agricultural products. The neurotoxicity of cypermethrin remains a matter of concern. However, few studies have evaluated its toxicity on cerebral cortical neurons. As the center of the nervous system, the cerebral cortex is involved in a series of biological processes, such as learning, memory, emotions, and movement. The Nrf2/ARE signaling pathway has been considered to play a protective role in several central nervous system (CNS) diseases. We investigated whether this pathway plays a protective role in cypermethrin-induced apoptosis of the cortical neurons. We established a cypermethrin-induced apoptosis model in the cortical neurons using different cypermethrin doses and different incubation periods. The changes in Nrf2 protein and mRNA expression and its downstream genes HO-1 and NQO1 were detected by quantitative real-time PCR and Western blotting to study the role of the Nrf2/ARE pathway in cypermethrin-induced apoptosis of the cortical neurons. The results showed that the Nrf2/ARE signaling pathway has a protective effect in cypermethrin-induced apoptosis of the cortical neurons. However, this protective effect of the Nrf2/ARE pathway is very limited and is dependent on the exposure dose and exposure period of cypermethrin.