亜慢性低気圧への対応の特徴

Sep 19, 2023

Scientific Reports volume 13、記事番号: 11890 (2023) この記事を引用

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銅は人間の健康にとって不可欠な微量元素であると同時に、元素の形と化合物の両方で広く使用されている主要な工業用金属です。 我々は、曝露群1と2にそれぞれ累積用量18 mg/kgと36 mg/kgで6週間腹腔内投与された酸化銅ナノ粒子への亜慢性低用量曝露に対する非近交系アルビノ雄ラットの反応の用量依存性評価を実施した。 私たちは、分子レベルから生物レベルまで、曝露された動物の身体組織のさまざまなレベルでの障害を観察しました。 有核血球におけるコハク酸デヒドロゲナーゼ活性の低下が観察されたことは、生体エネルギー過程が障害されていることの証拠を与えた。 メタボロミクス解析の結果を考慮して、銅中毒によって引き起こされる病理に対するミトコンドリアの損傷とアポトーシスプロセスの寄与が推定されます。 また、評価された神経系の形態学的パラメーター、行動検査の結果、海馬の NMDA 受容体サブユニットをコードする遺伝子の発現レベルの低下に基づいて、神経変性効果も想定しています。 多くのメタボロミクスに基づく生化学的および細胞学的指標によって指摘される肝毒性の影響は、肝臓のタンパク質合成機能の障害と細胞内の変性プロセスの亢進によって明らかにされました。 また、近位尿細管の主な病変を伴うナノサイズ酸化銅の腎毒性効果も観察されました。 同時に、試験した両方の用量で、アルカリホスファターゼおよび有核血球 DNA 断片化因子の活性が統計的に有意に低下するなど、健康へのプラスの影響が実証されました。 観察された変化から判断すると、腹腔内投与される体重１ｋｇ当たり１８ｍｇの酸化銅ナノ粒子の累積用量は、ラットの閾値に近い。 確立された健康障害のマーカーは、銅中毒の早期診断技術の開発における出発点として役立つ可能性があります。

銅は必須微量元素です1。 同時に、科学文献には、微生物 2、3、温血動物 4、およびヒトの細胞 5 に対する悪影響の考えられるメカニズムに関する情報が豊富にあります。 銅ナノ粒子は、その毒性特性も実証しており、これはヒト細胞 6、7、8 および動物 9 を対象とした多数の in vitro 実験、およびマウス 10 やラ​​ット 11、12、13 などの温血動物を対象とした in vivo 研究ですでに証明されています。 銅のナノ粒子は、そのマイクロ粒子よりも顕著な毒性効果があることが示されています14。

Anreddy (2018) は、1 日あたり 5 および 50 mg/kg 体重の用量で Wistar ラットに 14 日間投与された酸化銅ナノ粒子 (CuO NP) が、抗酸化酵素活性に有意な用量依存性変化を引き起こしたと報告しました。 結果は、統計的に「グルタチオン、カタラーゼ、およびスーパーオキシドジスムターゼ活性の低下、一方で脂質過酸化生成物レベルの増加」を明らかに示しました。 著者は、CuO NP への経口曝露は重大な肝臓毒性を引き起こし、これはおそらく酸化ストレスに起因すると結論付けました 15。 Abdelazeim et al (2020) は、ラットに毎日経口用量 100 mg/kg の CuO ナノ粒子を 2 週間投与した後、「肝酵素の顕著な上昇、酸化剤と抗酸化剤のバランスの変化、および肝炎症マーカーの上昇」を観察しました16。 1 日当たり 32、64、および 512 mg/kg 体重の用量で 5 日間連続して CuO NP に経口曝露すると、「血液学パラメータおよび臨床化学マーカーの変化が誘発された」。 さらに、「…主に炎症反応、潰瘍形成、変性からなる組織病理学的変化が骨髄、胃、肝臓で観察された」17。 体重1kg当たり10mgの用量でラットをCuO NPに亜慢性腹腔内曝露すると、「肝臓、脾臓、腎臓、脳の病理学的変化だけでなく、生物の状態に関する多くの機能的および生化学的指標」が変化し、体重が増加した。 DNA断片化因子12． Ghonimi et al (2022) は、組織病理学的および免疫組織化学的方法を用いて、5、10、および 25 mg の用量の CuO NP の腹腔内注射後の肝臓および腎臓内の変性変化を、「肝線の完全な破壊を伴う肝細胞の重度の壊死」に至るまで明らかにした。 /kg体重/日、9日間18.