ポリ塩化ビフェニルの代謝、代謝物、および酸化ストレスとの関連についての批判的レビュー

A Critical Review of Polychlorinated Biphenyls Metabolism, Metabolites and Their Correlation with Oxidative Stress.

• Jing Liu
• Ya Tan
• Erqun Song
• Yang Song

抄録

ポリ塩化ビフェニル（PCB）は、前世紀に禁止された悪名高い難分解性有機汚染物質である。しかし、PCBはその残留性と生物蓄積性により、環境や生物学的劣化に対して生態系内に遍在しています。現在では商業生産が許可されていないにもかかわらず、電子廃棄物の不法投棄や工業製品の副産物として地球上の生物相に放出され続けています。PCBの毒性には酸化ストレスが関与していることが多い。PCB、特にコプラナーPCBはアリール炭化水素受容体(AhR)との親和性が高く、酸化ストレスの原因と考えられていたCYP1A1を誘導する。市販の PCB やコプラナ型 PCB、例えば PCB 77 や PCB 126 のような個別の PCB が酸化ストレスを誘発することは広く研究されていますが、PCB の代謝物が酸化ストレスを誘発することはあまり注目されていませんでした。PCB は、親 PCB を無益な酸化還元サイクルとしてハイドロキノン/セミキノン/キノン代謝物に代謝し、副生成物として下流の活性酸素種 (ROS) を生成する第 1 相代謝を受けることができます; PCB はまた、グルタチオンなどを枯渇させるメチルスルホニル代謝物を生成する第 2 相代謝を受けることができます。PCB の代謝物は、一般的に直接活性酸素を産生したり、間接的に抗酸化物質を消去して抗酸化酵素を阻害したり、細胞の酸化還元バランスを乱したりすることで酸化ストレスを誘発します。本レビューでは、PCBs の代謝、PCBs の親および娘の代謝物が引き起こす酸化ストレスについて、重要なまとめを提供することを目的としている。特に、親PCBと下流代謝物との関連に焦点を当て、PCB代謝物による酸化ストレスの研究を促進することを目的としています。

Polychlorinated biphenyls (PCBs) are notorious persistent organic pollutants that were banned in the last century. However, PCBs are still remained ubiquitous in the ecosystem due to their persistence and bio-accumulative potency that against environmental and biological degradation. Albeit there is no longer the permission of commercial production of PCBs, they were continuously released into global biota via illegal disposal of e-waste or as byproducts of industrial supplies. Role of oxidative stress are often implicated in PCBs' toxicology. PCBs, especially coplanar ones, have high affinity toward aryl hydrocarbon receptor (AhR) and inducing CYP1A1 that was considered a source of oxidative stress. Although commercial PCBs and coplanar individual PCBs, e.g. PCB 77 and 126, induced oxidative stresses have been extensively investigated, however, PCB metabolites-induced oxidative stress were paid less attention. PCBs can undergo phase I metabolism which metabolize parent PCBs into hydroquinone/semiquinone/quinone metabolites as a futile redox cycle, and producing downstream reactive oxygen species (ROS) as byproducts; PCBs can also undergo phase II metabolism yielding methylsulfonyl metabolites that deplete glutathione and such. PCB metabolites induce oxidative stress generally via direct producing of ROS, or indirect scavenge antioxidant and inhibit antioxidant enzymes, and disturb cellular redox balance. This review aims to provide critical summary of PCBs metabolism, PCBs parents and daughter metabolites-induced oxidative stress. We especially focused on the connection between parent PCBs and downstream metabolites, to encourage research associated with PCB metabolites induced oxidative stress.