フタル酸ジ(2-エチルヘキシル)は、視床下部-下垂体-卵巣軸の障害を介してウズラの卵巣の発達異常を誘発した

Di-(2-ethylhexyl) phthalate induced developmental abnormalities of the ovary in quail (Coturnix japonica) via disruption of the hypothalamic-pituitary-ovarian axis.

• Xue-Nan Li
• Hui-Xin Li
• Tian-Ning Yang
• Xiao-Wei Li
• Yue-Qiang Huang
• Shi-Yong Zhu
• Jin-Long Li

抄録

フタル酸エステル類に対する女性の曝露プロファイルが特殊であることを示す疫学研究が増加しており、その曝露が潜在的な健康被害について注目されている。ここでは、フタル酸ジ（2-エチルヘキシル）フタル酸エステル（DEHP）とその主要代謝物であるフタル酸モノエチルヘキシル（MEHP）の卵巣作用を研究するためのモデルを開発した。ウズラの卵巣肉芽細胞層の厚さの減少とミトコンドリア障害を誘発し、酸化ストレスを引き起こし、視床下部-下垂体-卵巣軸（HPOA）ステロイドホルモン関連因子の転写を阻害した（StAR, 3β, 3βの転写増加）。-HSD、P450scc、LHの転写を増加させ、17β-HSD、P450arom、FSH、ERβの転写を減少させる）、ステロイドホルモンの分泌を阻害する（FSH、E、Tレベルを減少させ、LH、P、PRLレベルを増加させる）。インビトロでは、肉芽腫細胞をMEHP（50、100、200μM）、PPARγの活性化剤（ロシグリタゾン、50μM）、またはPPARγのアンタゴニスト（GW9662、10μM）で24時間培養し、リアルタイムRT-PCRおよびウエスタンブロットにより遺伝子およびタンパク質発現を解析した。ロシグリタゾンはMEHPと同様にP450aromのmRNAとタンパク質レベルを有意に低下させた。アンタゴニストGW9662はMEHPによるP450aromの抑制を部分的にブロックしたが、MEHPはPPARγを介して作用するが、排他的ではないことが示唆された。我々のモデルは、MEHPがPPARを刺激することでウズラの肉芽細胞に作用し、P450aromの遺伝子およびタンパク質発現を低下させることを示している。したがって、環境内分泌撹乱物質DEHPとその主要代謝物MEHPは、受容体を介したシグナル伝達経路を介して作用し、エストラジオールの産生を阻害し、HPOAの調節を阻害し、性ホルモンの合成を抑制し、性ホルモン分泌障害を引き起こし、女性の生殖系に重篤な毒性をもたらす。DEHP/MEHP誘発卵巣毒性の有害事象経路の枠組みを構築し、女性生殖器毒性のメカニズムの理解を深めることができた。

An increasing number of epidemiologic studies show that women have a special exposure profile to phthalates, and the exposures have attracted attention regarding their potential health hazards. Here, we developed a model for studying the ovarian action of di-(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) and its major metabolite monoethylhexyl phthalate (MEHP). In vivo, treatment with DEHP (250, 500, and 1000 mg kg^-1) induced decreased thickness of ovarian granulosa cell layer and mitochondrial damage in quail, caused oxidative stress, interfered with the transcription of hypothalamic-pituitary-ovarian axis (HPOA) steroid hormone-related factors (increased transcription of StAR, 3β-HSD, P450scc, and LH and decreased transcription of 17β-HSD, P450arom, FSH, and ERβ), and blocked the secretion of steroid hormones (decreased FSH, E, and T levels and increased LH, P, and PRL levels). In vitro, granulosa cells were cultured with MEHP (50, 100, and 200 μM), activator of PPARγ (rosiglitazone, 50 μM), or antagonist of PPARγ (GW9662, 10 μM) for 24 h and gene and protein expression were analyzed by real time RT-PCR and western blot. Rosiglitazone, like MEHP, significantly decreased mRNA and protein levels of P450arom. Antagonist GW9662 partially blocked the suppression of P450arom by MEHP, suggesting that MEHP acts through PPARγ, but not exclusively. Our model shows that MEHP acts on granulosa cells in quail by stimulating PPARs, which leads to decreased gene and protein expression of P450arom. Therefore, the environmental endocrine disruptor DEHP and its major metabolite MEHP act through a receptor-mediated signaling pathway to inhibit the production of estradiol, interfere with the modulation of HPOA, suppress the synthesis of sex hormones, and cause sex hormone secretion disorders, resulting in severe toxicity in the female reproductive system. A framework for an adverse outcome pathway of DEHP/MEHP-induced ovarian toxicity was constructed, which can facilitate an improved understanding of the mechanism of female reproductive toxicity.

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