24-エピブラシノライドはゼブラフィッシュ胚におけるエタノール誘発性行動催奇形性に対して保護した

24-Epibrassinolide protects against ethanol-induced behavioural teratogenesis in zebrafish embryo.

• Paulo Fernandes
• Sandra M Monteiro
• Carlos Venâncio
• Luís Félix

抄録

胚研究では、エタノール（EtOH）の神経毒性、催奇形性、神経行動毒性が実証されています。これらの影響には複数のメカニズムが関与している可能性があるが、酸化ストレスが主要な損傷経路として記述されている。この点、天然の抗酸化物質は、酸化ストレスによる細胞損傷を打ち消す可能性を持っている。そこで、本研究では、抗酸化作用を有することが証明されている天然ブラシノステロイドである24-エピブラシノライド（24-EPI）が、ゼブラフィッシュの初期発生期におけるEtOH誘発催奇形作用における潜在的な保護的役割を調査することを目的としました。胚(受精後約2時間- hpf)を1%EtOHに曝露し、24-EPI(0.01, 0.1, 1μM)と24-EPI単独(1μM)を24時間共に曝露した。曝露後、生化学的評価は26 hpfで行われ、発生分析は胚-幼生期を通して行われ、行動反応は120 hpfで評価された。1%EtOHへの曝露は奇形の数の増加を引き起こしたが、これは24-EPIにより減少した。さらに、EtOHはGSSGの蓄積とそれに伴うGSH:GSSG比の低下を誘導し、EtOH誘発効果に酸化的メカニズムが関与していることを示唆した。これらの影響は、24-EPIにより、GSSGレベルとGSH:GSSG比が対照値に戻ったことから証明されたように、元に戻った。さらに、EtOHへの暴露は、回避的刺激に対する反応の乱れによって観察されるように、120 hpfでの行動障害をもたらし、神経毒性メカニズムの関与を示唆している。24-EPIは、用量依存的な方法で観察された行動障害を復元します。24-EPIのみに曝露された胚における効果の欠如は、曝露期間中にその安全性を示した。結論として、EtOHはグルタチオンの変化を誘導することで発生催奇形性と行動毒性を引き起こしたが、24-EPIによってそれが防止された。

Embryonic studies have demonstrated the neurotoxic, teratogenic, and neurobehavioral toxicity of ethanol (EtOH). Although multiple mechanisms may contribute to these effects, oxidative stress has been described as the major damage pathway. In this regard, natural antioxidants have the potential to counteract oxidative stress-induced cellular damage. Therefore, the present study aimed to investigate the potential protective role of 24-epibrassinolide (24-EPI), a natural brassinosteroid with proved antioxidant properties, in EtOH-induced teratogenic effects during early zebrafish development. Embryos (∼2 h post-fertilization - hpf) were exposed to 1% EtOH, co-exposed to 24-EPI (0.01, 0.1 and 1 μM) and to 24-EPI alone (1 μM) for 24 h. Following exposure, biochemical evaluations were made at 26 hpf, developmental analysis was made throughout the embryo-larval period, and behavioural responses were evaluated at 120 hpf. Exposure to 1% EtOH caused an increase in the number of malformations, which were diminished by 24-EPI. In addition, EtOH induced an accumulation of GSSG and consequent reduction of GSH:GSSG ratio, indicating the involvement of oxidative mechanisms in the EtOH-induced effects. These were reverted by 24-EPI as proved by the GSSG levels and GSH:GSSG ratio that returned to control values. Furthermore, exposure to EtOH resulted in behavioural deficits at 120 hpf as observed by the disrupted response to an aversive stimulus, suggesting the involvement of neurotoxic mechanisms. 24-EPI restored the behavioural deficits observed in a dose-dependent manner. The absence of effects in the embryos exposed solely to 24-EPI showed its safety during the exposure period. In conclusion, EtOH caused developmental teratogenicity and behavioural toxicity by inducing glutathione changes, which were prevented by 24-EPI.

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