マウスにおけるアセトアミノフェン誘発性肝障害におけるミトコンドリア透過性移行の関与

背景/目的：ミトコンドリアはアセトアミノフェン肝毒性の主要な標的として実証されていますが、ミトコンドリア媒介毒性のメカニズムは定義されていません。アセトアミノフェン誘発性肝障害におけるミトコンドリア透過性移行（MPT）の役割を調べました。 方法：雄のCD-1マウスは、MPTの特定の阻害剤であるシクロスポリンA（50 mg/kg）なしまたは伴わずに、腹腔内アセトアミノフェン（350 mg/kg）を投与しました。血清アラニンアミノトランスフェラーゼ（ALT）、肝臓損傷のマーカー、およびその他の生化学的パラメーターが決定されました。 結果：アセトアミノフェン誘発ALT漏れは、シクロスポリンA.シクロスポリンAの同時投与により減衰しました。アセトアミノフェン誘発性グルタチオン（GSH）の含有量の初期減少は影響しませんでした。アセトアミノフェン誘発性ミトコンドリアGSHおよびATP含有量の減少、およびシトクロムCのサイトゾル漏出は、シクロスポリンAによって減衰し、MPTに起因するミトコンドリア酸化ストレスとATP枯渇がアセタミノフェン誘導肝障害に関与する原理メカニズムであることを示唆しています。カルシウムによるミトコンドリアの腫れは、アセトアミノフェン治療マウスから分離されたミトコンドリアで悪化しました。カルシウムを伴うN-アセチル-P-ベンゾキノンイミン（NAPQI）への無傷のミトコンドリアのin vitro曝露は、ミトコンドリアの腫れを引き起こしました。 結論：現在のデータは、MPTがアセトアミノフェン誘発肝障害の主要なメカニズムであり、Napqiが遷移孔を開く候補であることを示しています。

BACKGROUND/AIMS: Although mitochondria have been demonstrated as primary targets in acetaminophen hepatotoxicity, the mechanism for mitochondria-mediated toxicity has not been defined. We examined the role of mitochondrial permeability transition (MPT) in the acetaminophen-induced liver injury. METHODS: Male CD-1 mice were given intraperitoneally acetaminophen (350 mg/kg) without or with cyclosporin A (50 mg/kg), a specific inhibitor of MPT. Serum alanine aminotransferase (ALT), a marker of liver injury, and other biochemical parameters were determined. RESULTS: Acetaminophen-induced ALT leakage was attenuated by co-administration of cyclosporin A. Cyclosporin A did not affect acetaminophen-induced early decrease in hepatic reduced glutathione (GSH) contents, indicating lack of the effect on the metabolic activation. Acetaminophen-induced decrease in mitochondrial GSH and ATP contents, and cytosolic leakage of cytochrome c were attenuated by cyclosporin A, suggesting that mitochondrial oxidative stress and ATP depletion resulting from MPT are principle mechanisms involved in acetaminophen-induced liver injury. Mitochondrial swelling by calcium was exacerbated in the mitochondria isolated from the acetaminophen-treated mice. In vitro exposure of intact mitochondria to N-acetyl-p-benzoquinone imine (NAPQI) with calcium caused mitochondrial swelling. CONCLUSIONS: The present data indicate that the MPT is the principal mechanism in the acetaminophen-induced liver injury and NAPQI is a candidate to open the transition pore.