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Toxicology and applied pharmacology2007Apr15Vol.220issue(2)

in situハイブリダイゼーションとRT-PCRによって分析されたカドミウムおよび銅に露出したムッサヤルにおけるメタロチオネイン遺伝子の組織および細胞特異的発現

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

メタロジオネイン(MTS)は、金属曝露のバイオマーカーとして使用できる金属誘導性タンパク質です。ムール貝では、MTアイソフォーム(MT10およびMT20)の2つの家族が特徴付けられています。この研究では、金属誘発MT発現の組織およびアイソフォーム特異性を特徴付けるために、ムール貝(Mytilus galloprovincialis)を2日間および9日間200 ppb CDおよび40 ppb Cuに曝露しました。非ラジオアクティブでのin situハイブリダイゼーションは、両方のMTアイソフォームが主に消化管上皮細胞、特に好塩基性細胞で転写されていることを示しました。弱いMT発現は、非cyliatedダクト細胞、胃およびえらの上皮細胞、血球、脂肪球細胞、精子卵胞および卵母細胞で検出されました。RT-PCRは、最近クローン化されたMytilus edulis Intron-Less-Less Mt10bアイソフォームと相同で、新しいM. galloprovincialisアイソフォルムのクローニングをもたらしました。Gillsでは、CDは2日間の暴露後にMT10遺伝子発現のみに影響を与えましたが、MTタンパク質レベルの増加は9日目に発生しました。消化器では、両方のアイソフォームの著しい増加が、特にMT20の著しい増加に伴い、MTタンパク質のレベルの増加が伴いました。2日後および9日後の好塩基性細胞体積密度(VV(BAS))、および9日後の消化細胞におけるアリソソーム内金属蓄積の蓄積。逆に、消化細胞リソソームに金属が蓄積され、VV(BAS)がCuに曝露したムール貝で増加しましたが、Cu曝露はMT遺伝子発現またはMTタンパク質レベルの増加を生成しませんでした。これらのデータは、MTが異なる金属に応じて組織、細胞、およびアイソフォーム特異的な方法で発現することを示唆しています。

メタロジオネイン(MTS)は、金属曝露のバイオマーカーとして使用できる金属誘導性タンパク質です。ムール貝では、MTアイソフォーム(MT10およびMT20)の2つの家族が特徴付けられています。この研究では、金属誘発MT発現の組織およびアイソフォーム特異性を特徴付けるために、ムール貝(Mytilus galloprovincialis)を2日間および9日間200 ppb CDおよび40 ppb Cuに曝露しました。非ラジオアクティブでのin situハイブリダイゼーションは、両方のMTアイソフォームが主に消化管上皮細胞、特に好塩基性細胞で転写されていることを示しました。弱いMT発現は、非cyliatedダクト細胞、胃およびえらの上皮細胞、血球、脂肪球細胞、精子卵胞および卵母細胞で検出されました。RT-PCRは、最近クローン化されたMytilus edulis Intron-Less-Less Mt10bアイソフォームと相同で、新しいM. galloprovincialisアイソフォルムのクローニングをもたらしました。Gillsでは、CDは2日間の暴露後にMT10遺伝子発現のみに影響を与えましたが、MTタンパク質レベルの増加は9日目に発生しました。消化器では、両方のアイソフォームの著しい増加が、特にMT20の著しい増加に伴い、MTタンパク質のレベルの増加が伴いました。2日後および9日後の好塩基性細胞体積密度(VV(BAS))、および9日後の消化細胞におけるアリソソーム内金属蓄積の蓄積。逆に、消化細胞リソソームに金属が蓄積され、VV(BAS)がCuに曝露したムール貝で増加しましたが、Cu曝露はMT遺伝子発現またはMTタンパク質レベルの増加を生成しませんでした。これらのデータは、MTが異なる金属に応じて組織、細胞、およびアイソフォーム特異的な方法で発現することを示唆しています。

Metallothioneins (MTs) are metal-inducible proteins that can be used as biomarkers of metal exposure. In mussels two families of MT isoforms (MT10 and MT20) have been characterized. In this study, mussels (Mytilus galloprovincialis) were exposed to 200 ppb Cd and 40 ppb Cu for 2 and 9 days to characterize the tissue and isoform specificity of metal-induced MT expression. Non-radioactive in situ hybridization demonstrated that both MT isoforms were mainly transcribed in digestive tubule epithelial cells, especially in basophilic cells. Weaker MT expression was detected in non-ciliated duct cells, stomach and gill epithelial cells, haemocytes, adipogranular cells, spermatic follicles and oocytes. RT-PCR resulted in cloning of a novel M. galloprovincialis isoform homologous to recently cloned Mytilus edulis intron-less MT10B isoform. In gills, Cd only affected MT10 gene expression after 2 days of exposure while increases in MT protein levels occurred at day 9. In the digestive gland, a marked increase of both isoforms, but especially of MT20, was accompanied by increased levels of MT proteins and basophilic cell volume density (Vv(BAS)) after 2 and 9 days and of intralysosomal metal accumulation in digestive cells after 9 days. Conversely, although metal was accumulated in digestive cells lysosomes and the Vv(BAS) increased in Cu-exposed mussels, Cu exposure did not produce an increase of MT gene expression or MT protein levels. These data suggest that MTs are expressed in a tissue-, cell- and isoform-specific way in response to different metals.

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