亜鉛欠乏ラットの食道癌予防：亜鉛を補充することによるアポトーシスの迅速な誘導

背景：ラットの栄養亜鉛欠乏は、食道細胞の増殖とN-ニトロソメチルベンジルアミン（NMBA）誘発性食道腫瘍の発生率を増加させます。亜鉛が亜鉛が延期した食事で補充すると、亜鉛欠乏（ZD）ラットのこれらの効果が低下します。ZDラットが亜鉛が不十分な食事を消費したとき、アポトーシスがNMBA誘発食道腫瘍の減少に関与しているかどうかを調査しました。 方法：Weanlingラットに食事性の細胞増殖を確立するために5週間ZDダイエット（3-4 ppmで亜鉛）を与えた後、NMBA（2 mg/kg体重）で1回処理し、次の5つのグループに分割しました（47-グループごとに100）。1つのZDグループにZDダイエットに供給され、4つの亜鉛再生成（ZR）グループ、ZR（1）、ZR（24）、ZR（72）、およびZR（432）に亜鉛が普及した食事を与えられました（亜鉛に供給されました。74-75 ppm）NMBA治療後、それぞれ1、24、72、および432時間の開始。亜鉛が硬い食事を開始してから24時間から2週間後、すべてのZRグループからの食道がアポトーシスと細胞増殖について分析されました。ZD食道はコントロールでした。腫瘍の発生率は、亜鉛補充の15週間後に決定されました。すべての統計テストは両面でした。 結果：NMBA治療が食道腫瘍形成を効果的に減少させた直後に開始された亜鉛補充。ZR（1）の8％（37のうち37）、ZR（24）の14％（37のうち5つ）、ZRの19％（72）、ZRの48％（40のうち19）432）ラットは、ZD動物の93％（15分の15）と比較して食道腫瘍を発症しました（すべてp <.001）。重要なことに、亜鉛補充の24時間および30時間後、食道には多数のアポトーシス細胞がありました（％アポトーシス細胞：0時間= 2.9％、95％信頼区間[CI] = 2.5％から3.3％; 24時間= 9.4％、95％CI = CI = 95％8.2％〜10.6％）、およびアポトーシス性Baxタンパク質の発現は2倍になりました。48時間以内に、ZR（1）上皮は、亜鉛補充前の10〜20層と比較して、厚さ3〜5個の細胞層でした。 結論：NMBA処理ZDラットの亜鉛補充は、食道上皮細胞のアポトーシスを急速に誘導し、それにより食道癌の発症を大幅に減少させます。

BACKGROUND: Nutritional zinc deficiency in rats increases esophageal cell proliferation and the incidence of N-nitrosomethylbenzylamine (NMBA)-induced esophageal tumors. Replenishing zinc with a zinc-sufficient diet reduces these effects in zinc-deficient (ZD) rats. We investigated whether apoptosis was involved in the reduction of NMBA-induced esophageal tumors when ZD rats consumed a zinc-sufficient diet. METHODS: Weanling rats were fed a ZD diet (zinc at 3-4 ppm) for 5 weeks to establish esophageal cell proliferation, then treated once with NMBA (2 mg/kg body weight), and divided into the following five groups (47-100 per group). One ZD group was fed the ZD diet, and four zinc-replenished (ZR) groups, ZR(1), ZR(24), ZR(72), and ZR(432), were fed a zinc-sufficient diet (zinc at 74-75 ppm) beginning 1, 24, 72, and 432 hours, respectively, after NMBA treatment. From 24 hours to 2 weeks after beginning a zinc-sufficient diet, esophagi from all ZR groups were analyzed for apoptosis and cell proliferation; ZD esophagi were the controls. Tumor incidence was determined 15 weeks after zinc replenishment. All statistical tests were two-sided. RESULTS: Zinc replenishment initiated shortly after NMBA treatment effectively reduced esophageal tumorigenesis; 8% (three of 37) of ZR(1), 14% (five of 37) of ZR(24), 19% (five of 26) of ZR(72), and 48% (19 of 40) of ZR(432) rats developed esophageal tumors compared with 93% (14 of 15) of ZD animals (all P<.001). Importantly, 24 and 30 hours after zinc replenishment, esophagi had numerous apoptotic cells (% apoptotic cells: 0 hour = 2.9%, 95% confidence interval [CI] = 2.5% to 3.3%; 24 hours = 9.4%, 95% CI = 8.2% to 10.6%), and the expression of the proapoptotic Bax protein doubled. Within 48 hours, the ZR(1) epithelium was three to five cell layers thick compared with 10-20 layers before zinc replenishment. CONCLUSIONS: Zinc replenishment of NMBA-treated ZD rats rapidly induces apoptosis in esophageal epithelial cells and thereby substantially reduces the development of esophageal cancer.