산화아연 나노입자는 쥐의 디메틸니트로사민으로 유발된 신장 독성을 개선합니다
Mar 27, 2022
연락처: Tina Xiang 이메일:tina.xiang@wecistanche.com
추상적인
디메틸니트로사민(DMN)은 확립된 발암 물질입니다. 그것은 여러 기관, 즉,간, 신장, 폐 및 면역 체계. 실험 동물 모델을 사용하여 독성을 조절하기 위해 과거에 여러 약물이 사용되었습니다. 본 연구는 실험용 쥐에서 DMN으로 인한 신장 독성에 대한 산화아연 나노입자(ZnONP)의 영향을 조사하기 위해 고안되었습니다. 산화 기전은 주로 독성에 관여하므로 제안된 연구는 의 개선에 중점을 둡니다.산화 스트레스ZnONP에 의한 응답(있는 경우). 현재 결과는 DMN(2 ul/100g 체중/쥐)에 ZnONPs(50mg/kg 체중/쥐)를 투여하면 신장에서 말론알데히드, H, O 및 NO의 농도가 감소함을 보여줍니다. 그러나 ZnONP 처리 후 감소된 글루타티온(GSH) 농도가 증가했습니다. glutathione S-transferase와 glutathione peroxidase에 대한 결과는 항산화 효과에 유리했습니다. 이러한 결과는 산화적 DNA 손상의 회복과 신장에서 덜 두드러진 조직병리학적 변화에 의해 뒷받침됩니다. ZnONP는 신장 조직에 독성이 있을 수 있다는 가설이 있습니다. 그러나 강력한 치료/항산화 잠재력은 DMN 유발신장 독성쥐에서.
키워드:디메틸니트로사민. 신장. 산화아연 나노입자·산화 스트레스. 조직병리학
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소개
디메틸니트로사민(DMN)은 확립된 발암 물질입니다[2]. 생체 변형의 우선 부위는 간임이 확인되었습니다. 그러나 장기, 즉,신장, 폐도 비록 미미하지만 신진대사에 참여합니다[25]. Magee와 Barnes[29]는 DMN의 단일 용량이 신장 종양을 유발할 수 있음을 처음으로 보여주었습니다. 후속 연구에서는 DMN으로 인한 신장암이 활성산소종(ROS)과산화 스트레스 [3, 32].
몇 가지 약물과 항산화제를 사용하여 적절한 동물 모델에서 DMN 독성을 조절하기 위한 특정 연구가 이루어졌습니다. Hamzaet al. [20] DMN 유도에 대한 α-리포산(ALA)의 치료 효과 연구신장 독성쥐에서. Rana와 Kumar[40]는 카드뮴과 아연 메탈로티오네인이 모두 DMN 처리 쥐의 신장에서 지질 과산화(LPO)를 억제한다고 보고했습니다. 금속 아연은 DMN 독성 예방에 전사 인자 및 항산화 방어 역할을 하는 것으로 이전에 알려져 있었습니다. 아연 채널은 유리 및 세포 내 아연 이동을 제어하여 세포 생존과 세포 사멸 사이의 균형을 만듭니다[8]. 따라서 과거 아연은 사염화탄소 |41, 에틸알코올[62], 디클로로디페닐트리클로로에탄[12]과 같은 여러 생체이물(xenobiotics)의 독성을 예방하는 데 적합한 약제로 여겨졌습니다.
최근 나노의학의 발전으로 여러 질병의 치료 및 진단에 나노입자가 사용되었습니다. 이와 관련하여 여러 나노 입자가 합성되고 독성에 대해 테스트되고 있습니다[22]. 산화아연 나노입자(ZnONP)는 생체이용률, 생체적합성 및 높은 용해도로 인해 강력한 치료제로 간주되어 왔으며 세포 주기와 세포 항상성을 조절하는 능력을 가지고 있습니다[56]. 미국 식품의약국(FDA)도 항암 치료를 위해 산화아연 나노입자를 승인했습니다[47. 아연 의존성 단백질 활성의 불균형에 의해 암세포에 선택적 독성을 유발할 수 있습니다(Vinderall and Mitjans, 2015). Rasmussen et al. [44] ZnONP가 유도를 통해 암세포를 죽일 수 있다는 가설을 세웠다.산화 스트레스. 따라서 ZnONP는 여러 질병, 특히 산화 스트레스로 인한 질병에 대한 나노 치료학 플랫폼으로 부상했습니다. 그럼에도 불구하고 여러 실험실에서 특정 기관 및 세포주에서 독성을 나타내는 보고서를 발표했습니다[11,26].
따라서 적절한 실험 설정에서 나타나는 ZnONP의 항산화 효과를 추가로 조사할 충분한 이유가 있는 것으로 보입니다. 이러한 관점에서 최근 우리 연구실에서 수컷 Wistar 쥐에서 DMN으로 유발된 간독성에 대한 ZnONP의 보호 효과에 대한 연구가 이루어졌다 |43]. 이 연구를 확장하기 위해 쥐의 DMN 유발 신장 독성에 대한 ZnONP의 보호 효과를 평가하기 위한 노력이 이루어졌습니다. 또한, ZnONP의 신장 독성도 동시에 연구되었습니다.
재료 및 방법
화학물질 및 시약
산화아연 나노입자는 Sigma Chemical Co. Missouri(USA)에서 구입하였다. 제조사에 따르면 나노입자는 아연 기준 약 80%, 순도 100%,<100 nm="" size="" with="" a="" surface="" area="" of="" 15-25="">
디메틸니트로사민, 티오바르비투르산, 5'-5'-디티오비스-2-니트로벤조산,1-클로로-2,4-디니트로벤젠, 글루타티온 환원효소, 글루타티온 및 N- (1-나프틸)에틸렌디아민 디히드로클로라이드(NEDA)도 Sigma Chemical Co.(USA)에서 구입했습니다. 최고 순도의 다른 모든 시약은 High Media(뭄바이)에서 얻었습니다.
산화아연 나노입자의 특성화
ZnONP는 앞서 설명한 방법의 배터리를 사용하여 특성화되었습니다[43]. 간단히 말해서, ZnONP의 크기와 모양은 인도 Chandigarh에 있는 Punjab University의 Sophisticated Analytical Instrument Centre에서 투과 전자 현미경을 통해 관찰되었습니다. 주사 전자 현미경 관찰 및 에너지 분산 X선 분석(EDAX)은 인도 Meerut의 Choudhary Charan Singh 대학 물리학과에서 수행되었습니다. ZnONP의 크기, 분포 및 제타 전위 분석과 XRD 분석은 인도 Roorkee에 있는 Indian Institute of Technology에서 수행되었습니다.
동물 및 실험 프로토콜의 유지 관리
현재 조사를 수행하기 위해 기관 동물 윤리 위원회의 사전 승인을 구했습니다. 실험은 델리 Jamia Hamdard의 동물 시설에서 조달한 수컷 Wistar 쥐(150±25g)를 대상으로 하였다. 쥐를 표준 실험실 조건(실온, 25±5도, 상대 습도 50 + 10%, 12-시간 암/밝기 주기)에서 유지했습니다. 각 쥐를 폴리프로필렌 케이지에 개별적으로 수용하고 상업용 음식(Golden Feeds, Delhi)과 수돗물을 임의로 제공했습니다.
2주 동안 실험실 조건에 적응시킨 후, 쥐를 무작위로 4개의 그룹으로 나누었으며 각 그룹에는 5마리의 쥐가 포함되었습니다. 그룹 A의 쥐는 앞에서 설명한 대로 15일 동안 격일로 식염수에 DMN(2μL/100g 체중)을 복강 내(ip) 주사했습니다[43]. 그룹 B의 쥐를 그룹 A의 쥐로 처리한 후 30일 동안 격일로 ZnONPs(50 mg/kg)의 예정된 NOEL을 투여하였다. 그룹 C의 쥐는 그룹 B의 쥐와 같이 ZnONP만 처리했습니다. 그룹 D의 쥐는 45일 동안 격일로 식염수(2 ul/100g 체중)만 주사하고 대조군으로 처리했습니다.
45일 후, 쥐는 밤새 굶었고, 그들의 소변 샘플은 다음날 아침 대사 우리를 통해 수집되었습니다. 그 후, 가벼운 에테르 마취로 쥐를 희생시켰다. 그만큼신장반응성 종, 즉 말론디알데히드, 산화질소 및 과산화수소의 평가를 위해 조심스럽게 제거하고 처리했습니다. 산화 스트레스는 표준 매개변수를 통해 결정되었습니다. 즉, 환원된 글루타티온(GSH), 글루타티온 S-트랜스퍼라제 및 글루타티온 퍼옥시다제를 아래에서 설명합니다.
크레아티닌
소변 샘플의 크레아티닌은 Toro and Acker-man(1975)의 방법에 따라 M/S Span Diagnostics, Surat(인도 구자라트)에서 조달한 상용 키트를 사용하여 측정되었습니다.
산화 스트레스
말론디알데히드(MDA)
신장 조직의 MDA는 Jordan과 Schenkman의 방법에 따라 thiobarbituric acid를 사용하여 결정하였다[24]. 분광광도계(Systronics, India)를 사용하여 532nm에서 흡광도를 기록했습니다. 1,1,3,{5}}Tetramethoxypropane(Sigma)을 표준으로 사용했습니다. 단백질은 Lowry et al.[27]의 방법에 따라 결정되었습니다. 소 혈청 알부민(Sigma)을 표준으로 사용하였다.
과산화수소(H202)
신장의 균질물을 0.25M 자당에서 제조했습니다. H2O2는 Thurman et al. [52]. 분광광도계(Systronics, India)를 사용하여 480 nm에서 흡광도를 기록하였다.
산화질소(NO)
Cortas와 Wakid[6]가 제안한 방법에 따라 Griess 시약을 통해 신장 시료의 NO를 추정하였다. 분광광도계(Systronics, India)를 사용하여 550 nm에서 흡광도를 기록했습니다.
GSH/비단백질 설프히드릴(NPSH)
Ellman의 시약은 신장 샘플에서 감소된 글루타티온을 결정하는 데 사용되었습니다[10]. 분광광도계(Systronics, India)를 사용하여 412 nm에서 흡광도를 기록하였다.
글루타티온 S-트랜스퍼라제
글루타티온 S-트랜스퍼라제는 글루타티온과 결합된 1-클로로-2,4-디니트로벤젠(CDNB)을 사용하여 분석되었습니다. 흡광도는 340 nm에서 기록되었습니다[19].
글루타티온 퍼옥시다제
효소는 Paglia와 Valentine[37]의 방법에 따라 분석되었습니다. 글루타티온 퍼옥시다아제의 결과로 생성되는 글루타티온 디설파이드(GSSG)는 과량의 글루타티온 환원효소에 의해 환원됩니다. GSSG에서 GSH로의 전환은 분광광도계(Systronics, India)를 사용하여 340 nm에서 모니터링했습니다.
메탈로티오네인
신장 샘플의 메탈로티오네인은 원자 흡수 분광 광도계(EC, Hyderabad, India)를 사용하여 카드뮴 포화 방법[36]에 따라 분석되었습니다.
8-하이드록시-2'-데옥시구아노신(8-OHdG)
각 쥐의 소변 샘플은 대사 케이지를 통해 멸균된 바이알에 수집되었습니다. 이 샘플은 추가 분석이 있을 때까지{0}} 정도 보관되었습니다. Bioassay Technology Laboratory(중국)에서 구입한 상용 키트를 사용하여 8-OHdG를 추정하기 위해 경쟁 ELISA 기술을 사용했습니다. 마이크로플레이트 리더(EC, Hyderabad, India)를 사용하여 450 nm에서 흡광도를 기록하였다.
조직병리학
신장의 작은 조각을 10% 중성 포름알데히드에 고정하고 탈수하고 투명하게 하고 파라핀 왁스에 포매했습니다. 5μm 두께의 절편을 hematoxylin과 eosin으로 염색하여 연구현미경(Nikon, Japan)으로 관찰하였다.
통계 분석
학생의 t-검정은 다른 그룹 간의 그룹 간 비교를 수행하는 데 사용되었습니다. ap 값이 있는 그룹 간의 차이점<0.05 were="" considered="" significant.="" spss="" software="" version="" 2.0="" was="" used="" for="" inter-group="">
결과
ZnONP의 특성화
ZnONP의 모양, 크기, 구조 및 전기적 구성은 표준 방법을 적용하여 결정되었습니다. 결과는 ZnONP의 평균 직경이<100 nm="" (fig.1a).="" sem="" observations="" showed="" agglomeration="" of="" nps="" (fig.1b).="" the="" electrical="" components="" of="" the="" znonps="" were="" determined="" through="" edax.="" the="" xrd="" pattern="" of="" znonps="" showed="" a="" hexagonal="" structure="" when="" compared="" with="" the="" standard="" data="" (jspds,="" 00-001-1136)="" published="" elsewhere="" [43].="" the="" zeta="" potential="" of="" the="" nanoparticles="" was="" recorded="" to="" be="" 18.9mv(fig.2).="" the="" intensity-weighed="" particle="" size="" distribution="" of="" znonps="" has="" been="" shown="" in="">
신장 기능
더 높은 농도의 소변 크레아티닌은 DMN 처리 쥐에서 신장 손상을 보였습니다. ZnONP로 DMN 처리된 쥐의 후속 처리는 크레아티닌 값을 감소시켰습니다. ZnONP만 처리한 쥐도 대조군 쥐보다 크레아티닌 값이 더 높았습니다(표 1).
MDA, H2O2 및 NO
Malondialdehyde(MDA)는 LPO의 산물입니다. DMN 처리 쥐의 신장에서 증가했습니다. DMN 처리 쥐에 ZnONP를 투여하면 신장 조직에서 농도가 감소합니다. 그러나 MDA 농도는 대조 쥐보다 ZnONP 처리 쥐의 신장에서 더 높았다(Table 1).
DMN 처리 쥐의 신장 조직에서 NO 값이 높을수록 malondialdehyde에 대한 결과가 뒷받침되었습니다. DMN 처리 쥐에게 제공된 ZnONP 요법은 신장의 NO 농도를 감소시켰습니다. ZnONP와 대조군 쥐의 신장에서 얻은 NO 값의 비교는 ZnONP 처리 쥐의 신장에서는 미미하지만 더 높은 값을 보였다(표 1).
과산화수소에 대한 결과도 DMN 처리 쥐의 신장에서 더 높은 값을 보였습니다. DMN + ZnONP 처리 쥐의 신장에서 H, O의 평균 값은 DMN 처리 쥐보다 낮았습니다(표 1). 종합하면, 이러한 모든 결과는 ZnONP의 항과산화 및 항질소화 역할을 시사합니다.
GSH
DMN 처리 쥐의 신장에서 GSH 값의 유의한 감소가 관찰되었습니다. DMN 처리 쥐에 ZnONP를 투여한 후 상태가 개선되었습니다. 이러한 관찰은 ZnONP가 DMN 유발 신장 독성에 대한 항산화 보호를 제공한다는 것을 보여줍니다. ZnONP로 쥐를 치료하면 GSH의 신장 농도가 향상되었습니다(표 1).
글루타티온 S-트랜스퍼라제 및 글루타티온 퍼옥시다제
GSH에 대한 결과는 글루타티온 S-트랜스퍼라제에 대한 관찰에 의해 뒷받침되었습니다. DMN 처리 쥐의 신장에서 효소 활성 감소, DMN 처리 쥐에 ZnONP의 보충은 대조군 값에 가까운 활성을 회복했습니다(표 1). 글루타티온 퍼옥시다제 활성도 DMN 처리 쥐의 신장에서 감소했습니다. 그러나 DMN 및 ZnONP 처리 쥐의 신장에서는 증가했습니다(표 1).
8-OHdG
8-OHdG에 대한 현재 결과는 DMN 처리 쥐의 신장에서 더 큰 산화적 DNA 손상을 보여주었습니다. DMN 처리 쥐에 대한 ZnONP 보충은 이러한 손상을 어느 정도 억제했습니다. 그러나 ZnONP 단독 처리는 쥐의 신장에서 DNA 손상을 유발할 수도 있습니다(그림 4).
메탈로티오네인
신장 메탈로티오네인(MT) 농도에 대한 결과는 DMN 처리 쥐의 신장에서 MT 유도가 감소함을 시사했다. 그러나 DMN 및 ZnONP 처리 쥐의 신장에서 MT의 16% 증가가 기록되었습니다. ZnONP는 단독으로도 쥐의 신장에서 강력한 MT 유도제인 것으로 밝혀졌습니다(표 1).
조직병리학
사구체신염 및 근위 세뇨관 괴사 외에 피막하 피질의 선암종이 DMN 처리 쥐의 신장에서 기록되었습니다. 상피 변성은 근위 및 원위 세뇨관에서 뚜렷하게 나타났으며, 다양한 모양과 크기의 핵이 피질과 수질 전체에서 관찰되었습니다(그림 5A, B, C).
DMN과 ZnONP를 처리한 쥐의 신장에서 조직병리학적 관찰은 덜 심각한 사구체신염과 세뇨관 괴사 감소를 나타냈다. 선암이 필요했습니다. 그러나, 신생물 조직 형성은 근위 피질의 몇몇 위치에서 목격되었습니다. 관상 상피는 온전한 것으로 밝혀졌다. 핵 변화는 미미했습니다(그림 5D, 6A).
ZnONP로 처리된 쥐의 신장에서 조직병리학적 관찰 결과 신염이 나타나지 않았습니다. 근위 및 원위 세뇨관은 상피 변성의 징후를 보이지 않고 잘 형성되었습니다. 브러시 테두리가 손상되지 않은 것으로 확인되었습니다. 그러나, 원위 피질에서 증가된 유사분열 활성이 관찰되었다. (그림 6B, C).
위에서 설명한 모든 병리학 적 변화는 대조군 쥐의 신장에서 필요했습니다. 신세뇨관 피질과 수질은 손상의 징후를 나타내지 않았습니다. 피질의 정상 핵과 수질도 관찰되었다(Fig. 6D).
현재 연구는 DMN이 똑같이 해롭다는 것을 보여줍니다.신장에 있는 그대로간그리고 폐. 독성의 메커니즘은 과거에 몇몇 작업자에 의해 논의되었습니다. 그것이 지금 확립되었다.디메틸니트로사민기타 니트로소 화합물은 간에서 우선적으로 대사됩니다. 그러나 신장은 생체 분해에 참여합니다. DMN은 하나의 메틸기를 수산화하는 CYP2E1에 의해 대사됩니다. 생성된 히드록시메틸 니트로사민은 불안정하고 포름알데히드로 분해되어 DNA와 단백질을 메틸화하거나 물과 반응하여 메탄올을 형성합니다[13]. 과산화수소(H2O2) 및 하이드록실 라디칼(OH)과 같은 활성 산소 종(ROS)의 형성은산화 스트레스이는 간뿐만 아니라 신장과 폐에서도 병리학적 변화, 발암성, 종양성 변화 및 종양 형성을 유도하는 주요 요인 중 하나일 수 있습니다([57].
신장 기능의 회복은 독성 신장 손상에서 어려운 문제로 남아 있습니다. ZnONP는 쥐에서 DMN으로 유발된 간 손상을 예방하는 것으로 밝혀졌기 때문에[43], ZnONP의 치료 가능성을 입증하기 위해 신장에 대한 유사한 연구가 필수적인 것으로 간주되었습니다. DMN 독성에 대한 ZnONP의 유익한 효과의 첫 번째 징후는 크레아티닌에 대한 관찰에 의해 나타났습니다. DMN 처리 쥐의 소변 샘플에서는 증가했지만 DMN 및 ZnONP 처리 쥐에서는 감소했습니다. ZnONP 처리만으로도 크레아티닌 농도가 증가했습니다. 증가된 소변/혈청 크레아티닌은 신장 기능의 신뢰할 수 있는 바이오마커입니다[4]. 비정상적인 사구체 기능과 관련이 있습니다[5]. Ali Noori et al. [35] 또한 Balb/c 마우스에 ZnONPs(50-300 mg/kg)를 처리하면 혈청 크레아티닌 농도가 증가한다고 보고했습니다. 그들은 그것을 사구체 및 세뇨관 변성과 연관시켰습니다. 현재 연구 중에도. 우리는 크레아티닌 농도와 신장 형태 변화 사이의 상관 관계를 발견했습니다. DMN과 ZnONP를 처리한 쥐에서 신장 사구체와 세뇨관 형태의 개선은 소변 크레아티닌 농도의 감소와 일치했습니다. 그러나 현재 농도 및 용량 요법에서 ZnONP는 중간 정도의신장 독성.
여러 연구에서 DMN의 대사가 ROS를 생성한다는 것이 입증되었습니다.간로 이어지는 실험 동물의산화 스트레스[18].). 그러나 ROS가 신장 독성에도 영향을 미친다는 것을 보여주는 작업자는 거의 없습니다[54]. 현재 결과는 DMN이 LPO를 유도할 수 있음을 확인합니다.신장또한. ZnONP로 후속 처리하면 ROS 생성이 억제되었습니다. Dawei et al. [7]은 산화아연 나노입자가 malondialdehyde를 감소시키고 항산화 효소의 활성을 증가시키는 능력을 가지고 있다고 가정하였다. 반대로 ZnONP를 처리한 쥐의 신장에서도 malondialdehyde가 증가하였다. ZnONPs의 독성에 대해 수행된 다른 실험에서도 zebrafish[63]와 인간 간[46]에서 MDA 농도가 상승한 것으로 나타났습니다.
산화질소,신장DMN 처리 쥐에서도 높은 값을 보였다. DMN 및 ZnONP 처리 쥐의 신장에서 감소했습니다. 이전 연구에 따르면 NaNO와 같은 산화질소 공여자는 디메틸니트로사민에 의해 유발된 만성 간염을 부분적으로 예방했습니다[28]. ZnONP는 NO 합성효소를 조절하여 DMN 유발 신장 독성에 영향을 미칠 수 있습니다. No-nitro-L-arginine(L-NNA)과 같은 산화질소 합성효소 억제제는 산화질소 기증자가 나타내는 DMN 독성에 대한 보호 효과를 약화시킬 수 있습니다[14]. H, O는 DMN의 주요 대사 산물입니다[38]. DMN 처리 랫트의 신장에서 H, O에 대해 상승된 값이 등록되었습니다. 그러나 DMN 및 ZnONP 처리 쥐에서 감소가 기록되었습니다. 이 관찰은 ZnONP가 DMN의 대사에 영향을 미친다는 것을 시사합니다. 이 영향은 CYP2E1 수준에 있을 수 있습니다. 그러나 이러한 가정을 확인하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다.
MDA, H, O 및 NO의 신장 농도의 현저한 증가는 DMN 처리 쥐의 신장에서 GSH의 상당한 억제와 상호 작용합니다. DMN 처리된 쥐에 ZnONP를 후속적으로 투여하면 신장에서 GSH 상태가 회복되었습니다. 정상 쥐에 대한 ZnONP 치료는 또한 GSH 수준을 상승시켰습니다. 비효소적 항산화제인 GSH는 ROS의 손상 효과를 상쇄하는 것으로 알려져 있습니다[42]. ZnONP는 유도성 산화질소 합성효소(iNOS), 사이클로옥시게나제-2 및 다양한 사이토카인의 하향 조절에 의해 매개되는 항염증 잠재력에 기인할 수 있는 항산화 효과를 나타냅니다[34]. 다른 연구자들은 ZnONP의 유익한 효과를 메탈로티오네인으로 돌립니다[23,33]. 이전 연구에서 Rana와 Kumar[40]는 메탈로티오네인이 DMN 독성으로부터 보호한다는 것을 보여주었습니다. Durham과 Palmiter[9]에 따르면, 방출 시 아연이 산화 스트레스의 보상적 메신저로 작용하여 MT 유전자의 인핸서 영역에 있는 인자를 자극할 가능성이 높은 것으로 보입니다. 이들 유전자의 향상된 전사는 산화제 스트레스를 받은 세포에서 Zn-MT의 상승된 수준을 설명할 수 있습니다. MT 및 GSH에 대한 유전자는 MT 유도제에 의한 보호를 결정합니다[16].
현재 결과는 DMN이 정상적인 쥐의 신장에서의 농도와 비교하여 신장에서 MT를 억제한다는 것을 보여줍니다. DMN 및 ZnONP 처리 쥐의 신장에서 MT 농도가 증가했습니다. ZnONPs 단독 투여는 신장 조직에서 MT 농도를 유의하게 증가시켰다. 이러한 결과는 ZnONP도 MT의 강력한 유도제임을 시사합니다. 이전 보고서는 아연이 MT의 잠재적 유도제임을 보여줍니다[30]. MT는 상대적으로 높은 열역학적 안정성에도 불구하고 다른 아연/황 클러스터와의 분자내 및 분자간 반응에서 상대적으로 빠르게 아연을 교환합니다[31].
DMN은 간에서 글루타티온 S-트랜스퍼라제(GST) 활성에 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다[1,49]. 그러나 신장 글루타티온 S-트랜스퍼라제에 대한 효과는 알려져 있지 않으며, 본 연구에서는 DMN이 신장에서 GST의 발현을 증가시키고 활성을 자극하는 것으로 나타났습니다. Aniya와 Anders[1]는 DMN 투여가 간 GST를 감소시켰지만 혈청에서는 증가시켰다고 보고했습니다. 이러한 상승은 혈청 GPT(SGPT) 활성 및 혈청 빌리루빈 농도의 증가를 동반합니다. 우리 연구실의 이전 연구에서도 DMN 처리 쥐에서 혈청 트랜스아미나제의 상승이 확인되었습니다[43]. 정상 쥐에게 ZnONP를 투여한 쥐는 신장에서 GST 활성을 증가시켰지만 DMN과 ZnONP로 처리한 쥐의 신장에서는 감소시켰다. 그러나 신장 GSH 농도의 증가는 기록되지 않았습니다. GST와 GSH는 돌연변이원과 발암물질의 해독에 중요한 역할을 합니다[48]. 또한, GST는 DMN과 같은 발암물질의 에폭사이드의 공유 결합을 감소시킬 수 있습니다[17].
많은 작업자들은 화학적으로 유발된 간/신장 손상에 대한 ZnONP의 보호 효과가 항산화 잠재력과 ROS 매개 돌연변이 유발성 및 발암성 예방을 통해 나타난다는 데 동의합니다[51]. 쥐에 대한 DMN 처리는 항산화 효소, 즉 슈퍼옥사이드 디스뮤타제, 카탈라제 및 글루타티온 퍼옥시다제에 영향을 미칩니다. DMN 처리된 쥐에 대한 ZnONP의 후처리는 대조군 쥐와 비교하여 글루타티온 퍼옥시다제 활성을 증가시켜 H, O 소거 능력이 향상되었음을 나타냅니다. 및 지질 과산화수소 [63]. DMN 처리 쥐의 신장에서 ZnONP에 의해 나타나는 형태학적 개선은 위의 관찰을 뒷받침합니다. Magee와 Barnes[29]는 DMN이 쥐에서 신장 종양을 유발할 수 있음을 확인했습니다. Hard and Butler[21]는 DMN에 의해 쥐의 신장에서 유도된 상피 신생물의 형태 형성을 연구했습니다. Rio-pelle과 Jasmine(1969)은 DMN에 의해 유발되는 신종양을 더 분류하여 이형성 상피섬(dysplastic epithelial island)이라고 명명하였다. 그러나 ZnONP의 후속 투여는 이러한 종양을 없애고 다른 형태학적 병변을 억제했습니다. 항산화 효소의 개선은 신장의 형태학적 복구에 기여했을 수 있습니다.
위에서 논의된 대부분의 관찰은 ZnONP의 보호/항산화/항암 가능성을 선호합니다. 현재 보고서는 ZnONP의 독성을 설명합니다. ZnONP의 중요한 특징 중 하나는 정상 세포와 비교하여 암세포에 대한 선택적 독성입니다[39]. ZnONP는 특정 구성과 표면 특성으로 인해 세포 독성을 나타냅니다. ZnONP는 화학적으로 더 활성화되어 표면에서 ROS가 자발적으로 형성되고산화 스트레스[60]. ROS의 형성은 세포 독성과 리소좀의 산성 구획에서의 불안정성으로 인해 ZnONP에서 Zn 플러스 이온의 방출에 기여합니다. Yu et al. [61] 및 Fukui et al. [15] 또한 ZnONP 독성은 시험관 내 및 생체 내에서 ZnONP에서 방출된 Zn² 플러스 이온에서 발생한다고 결론지었습니다. Wiseman et al. (2006,2007은 과량의 유리 Zn2 플러스(ZnONP에서 용해됨)가 메탈로티오네인의 설프히드릴 그룹의 고갈 및 미토콘드리아 기능의 감소를 초래하여 세포 사멸 또는 괴사 세포 사멸을 초래함을 밝혔습니다. ZnONP 독성은 여러 메커니즘을 통해 나타날 수 있다고 결론지을 수 있습니다. , 즉 산화 스트레스, 항산화 효소 억제, 미토콘드리아 기능 장애 및 세포 사멸 흥미롭게도 ZnONP로 처리된 세포 시스템의 유형, 산화 스트레스의 강도 및 기존 세포/세포 내 환경이 ZnONP를 결정하는 중요한 요소입니다. 독성.
결론
결론적으로, 본 연구는 ZnONP가 ROS를 제거하고, GSH 및 GSH 의존성 효소를 유도하고, 메탈로티오네인 합성을 자극하고, 산화적 DNA 손상을 감소시키는 잠재적인 치료 효능을 가지고 있음을 시사합니다. 상호 의존적인 이러한 메커니즘은 DMN 유발 신장 세포 독성에 대한 보호 환경을 만듭니다. 그럼에도 불구하고, ZnONPs는신장. 용량 요법은 보호 효과의 중요한 요소로 간주되어야 합니다.
약어
DMN: 디메틸니트로사민
ZnONP: 산화아연 나노입자
NEDA: N-(1-나프틸)에틸렌디아민 디히드로클로라이드
IP: 복강내
Zn-MT: 아연 메탈로티오네인
H2O2: 과산화수소
NO: 산화질소
MDA: 말론디알데히드
GSH: 글루타티온 감소
ROS: 활성산소종
CDNB: 1-클로로-2,4-디니트로벤젠
8-OHdG: 8-하이드록시-2'-데옥시구아노신
AD: 선암종
CO: 피질
ND: 핵 변성
BR: 브러시 테두리
ED: 상피 손상/변성
GL: 사구체
MA: 유사분열 활동
NPL: 신생물
NPR: 핵확산
BC: 이핵 세포
EP: 상피 안감
PCT: 근위 세뇨관
GL: 사구체
TEM: 투과 전자 현미경
SEM: 주사 전자 현미경
XRD: X선 회절
JSPDS: 분말 회절 표준 공동 위원회
EDAX: 에너지 분산 X선
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