クロルピリホスに曝露したWistarラットの黒質苞葉におけるグリア線維酸性タンパク質とチロシン水酸化酵素の発現変化：パーキンソン病の新規環境危険因子である。

The expression change of glial fibrillary acidic protein and tyrosine hydroxylase in substantia nigra of the Wistar rats exposed to chlorpyrifos: a novel environmental risk factor for Parkinson's disease.

• Abolfazl Sheikh
• Khadijeh Sheikh

抄録

クロルピリホス（CPF）は、世界で最も豊富で広く使用されている農薬の一つである。CPFは脳組織に有害な影響を及ぼすため、いくつかの神経変性疾患を発生させる可能性がある。本研究の目的は、中枢神経系に影響を及ぼすパーキンソン病を誘発するCPFの影響を評価することである。6～8週齢の動物を3つのグループに分類した。第1群は何も投与していないノーマルコントロール、第2群はCPFを注射（CPF; 5"Zs_A0"mg/kg BW、30"Zs_A0"日、腹腔内投与）、第3群は偽薬（DMSO）を投与した。CPF投与終了後、ラットの脳組織中のマロンジアルデヒド(MDA)及びスーパーオキシドジスムターゼ(SOD)濃度を測定した。また、アポトーシス細胞を検出するために、クリスタルバイオレットアッセイとトンネルアッセイを用いて神経細胞の割合を分析した。最後に、動物の脳内でGFAPとTHの発現を調べた。その結果、CPF処理後にMDAの増加とSODの減少が認められた（P < 0.05）。また、第2群では、正常群、偽群と比較して、神経細胞の割合が有意に減少していることが示された（P < 0.001）。また、黒質において、GFAPの発現が有意に増加し、THが他の2群と比較して有意に減少した（P < 0.001）。さらに、CPF投与30日後には、黒子実体においてアポトーシス細胞の数が減少した（P < 0.001）。これらの結果は、CPFへの反復暴露は、アポトーシス細胞死、病理学的混乱を介してPDを誘導することができることを実証した。また、CPFはドーパミン作動性ニューロンの発現を変化させ、PDを誘発する黒質領域の酸化酵素および抗酸化酵素のレベルを変化させた。したがって、CPFはPDの危険因子として導入することができる。

Chlorpyrifos (CPF) is one of the most abundant and widely used pesticides in the world. CPF has detrimental effects on brain tissue, so it is possible to generate some neurodegenerative diseases. The aim of this study was to evaluate the effect of CPF on inducing the Parkinson's disease affecting on central nervous system. 6 to 8-week-old animals were categorized into three groups. The first group was normal control which the animals did not received any treatment, while in the second group, CPF were injected (CPF; 5 mg/kg BW for 30 days intraperitoneally) and the sham group as the third group received DMSO. At the end of the CPF treatment, malondialdehyde (MDA) and superoxide dismutase (SOD) levels were measured in the brain tissues of rats. Proportion of neurons was analyzed by crystal violet assays and tunnel assay to detect apoptotic cells. Finally, the expression of GFAP and TH was investigated in the brain of animals. The results witnessed an increase in MDA and a decrease in SOD (P < 0.05) after the CPF treating. Moreover, results indicated that the proportion of neurons decreased in the second group vs. normal and sham groups significantly (P < 0.001). Additionally, in substantia nigra, the expression of GFAP had a significant increase and the TH had a remarkable decrease in CPF injected group in comparison to two other groups (P < 0.001). Furthermore, the numbers of apoptosis cells reduced in substantia nigra (P < 0.001) after the 30-day period of CPF injections. These results demonstrated that repeated exposure to CPF can induce PD via apoptotic cell death, histopathological disruption. It also altered the expression of dopaminergic neuron and changes the levels of oxidant and antioxidant enzymes in substantia nigra region which triggers PD. Hence, the CPF can be introduced as a risk factor for PD.