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メトホルミンは放射線誘発性初期発生毒性と闘う
Metformin fights against radiation-induced early developmental toxicity.
PMID: 32438158 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.139274.
抄録
偶発的な放射線照射が絡み合った原子力汚染は、急性・慢性の放射線症候群を引き起こすだけでなく、制御不能な遺伝子突然変異を目の当たりにして、胎児の発育をも危険にさらす。メトホルミン(MET)は血糖降下剤の代表格であり、複数の特性を有することが明らかにされている。本研究では、3つの「スター薬」のうち、照射により誘発される発生異常や奇形に対するMETの放射線防護効果を検討した。具体的には、受精後 4h に 5.2Gy ガンマ線を照射したゼブラフィッシュ（Danio rerio）胚では、羽化遅延、羽化率低下、発達指標の低下、形態異常の発生、運動能力の低下などの表在性の発生毒性が認められたが、MET 投与により、羽化遅延、羽化率低下、発達指標の低下、形態異常の発生、運動能力の低下は認められなかった。しかし、MET処理は放射線誘発表現型を消去した。また、METは放射線照射後のゼブラフィッシュ胚において、炎症反応を低下させ、アポトーシス反応を抑制し、sox2, sox3, sox19a, p53などの発生関連遺伝子の発現を再プログラムすることが明らかになった。これらの知見は、メトホルミンについての新たな知見を提供するものであり、メトホルミンが前臨床での放射線誘発初期発生毒性に対する有望な放射線防護剤として利用される可能性を裏付けるものである。
Nuclear pollution intertwined accidental irradiation not only triggers acute and chronic radiation syndromes, but also endangers embryonic development in sight of uncontrollable gene mutation. Metformin (MET), a classic hypoglycemic drug, has been identified to possess multiple properties. In this study, we explored the radioprotective effects of MET on the developmental abnormalities and deformities induced by irradiation among three "star drugs". Specifically, zebrafish (Danio rerio) embryos exposed to 5.2 Gy gamma irradiation at 4 h post fertilization (hpf) showed overt developmental toxicity, including hatching delay, hatching rate decrease, developmental indexes reduction, morphological abnormalities occurrence and motor ability decline. However, MET treatment erased the radiation-induced phenotypes. In addition, MET degraded inflammatory reaction, hinders apoptosis response, and reprograms the development-related genes expression, such as sox2, sox3, sox19a and p53, in zebrafish embryos following radiation challenge. Together, our findings provide novel insights into metformin, and underpin that metformin might be employed as a promising radioprotector for radiation-induced early developmental toxicity in pre-clinical settings.
Copyright © 2020 The Authors. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.