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環境化学物質によるネクロプトーシスのメカニズムと病態
Mechanisms and pathogenesis underlying environmental chemical-induced necroptosis.
PMID: 32683625 DOI: 10.1007/s11356-020-09360-5.
抄録
壊死は、混合系統キナーゼドメイン様受容体相互作用型セリン-スレオニンキナーゼ3によって制御された細胞死であり、一般的には壊死形態を呈している。本研究では、この問題を扱った実験的研究の系統的評価が不足している化学物質誘起壊死の分子機構を検討した。2009年から2019年までの「壊死」または「プログラムされた壊死」、「環境化学物質」または「大気汚染物質」または「農薬」または「ナノ粒子」、「医薬品」を含む検索キーワードに関連するすべての科学報告を厳正に審査した。本研究の目的に合致した論文は、さらなる評価のために含まれた。研究の結果、癌、神経変性疾患、炎症性疾患などのいくつかの病理学的コンテクストがネクロプトーシスと関連していることが示された。さらに、DNA損傷、ミトコンドリア制御異常、酸化損傷、脂質過酸化、小胞体破壊、炎症などの化学物質による細胞毒性作用もネクロプトーシスと関連していることが明らかになった。壊死症に関連する主な環境暴露は、大気汚染物質（空気中の粒子状物質、カドミウム、硫化水素）、ナノ粒子（金、銀、シリカ）、農薬（エンドスルファン、サイペルメトリン、クロルピリホス、パラコート）、およびタバコの煙である。まとめると、大気汚染物質、農薬、ナノ粒子は、細胞の増殖を阻害し、壊死を誘発することで、人の健康に影響を与える可能性があります。これらの環境化学物質の正確な分子機構を理解するためには、予防アプローチのための革新的なコンセプトを提供し、人間の健康問題の範囲を改善するための新しいターゲットを導入するために、さらに包括的な研究が必要である。
Necroptosis is a regulated cell death that is governed by mixed lineage kinase domain-like, receptor-interacting serine-threonine kinase 3 and commonly displays with necrosis morphological characteristics. This study examined the molecular mechanisms involved in the chemical-induced necroptosis where a systematic evaluation of experimental studies addressing this issue is missing. We strictly reviewed all scientific reports related to our search terms including "necroptosis" or "programmed necrosis", "environmental chemicals" or "air pollutants" or "pesticides" or "nanoparticles" and "Medicines" from 2009 to 2019. Manuscripts that met the objective of this study were included for further evaluations. Studies showed that several pathological contexts like cancer, neurodegenerative disorders, and inflammatory diseases were related to necroptosis. Furthermore, multiple chemical-induced cytotoxic effects, such as DNA damage, mitochondrial dysregulation, oxidative damage, lipid peroxidation, endoplasmic reticulum disruption, and inflammation are also associated with necroptosis. The main environmental exposures that are related to necroptosis are air pollutants (airborne particulate matter, cadmium, and hydrogen sulfide), nanoparticles (gold, silver, and silica), pesticides (endosulfan, cypermethrin, chlorpyrifos, and paraquat), and tobacco smoke. To sum up, air pollutants, pesticides, and nanoparticles could potentially affect human health via disruption of cell growth and induction of necroptosis. Understanding the exact molecular pathogenesis of these environmental chemicals needs further comprehensive research to provide innovative concepts for the prevention approaches and introduce novel targets for the amelioration of a range of human health problems.