アセトアミノフェンおよびその非ヘパト毒性レジオイソマー3'-ヒドロキシアセタニリドによるアセトアミノフェンおよびその非ヘパト毒性レジオイソマーによるマイトジェン活性化プロテインキナーゼ経路の微分調節

アセトアミノフェン（APAP）は、推奨用量で比較的安全であると考えられている広く使用されている鎮痛および解熱剤であり、米国の薬物誘発性肝不全の主な原因です。APAPのレジオイソマーである3'-ヒドロキシアセタニリド（AMAP）は、APAPに対して非毒性であるため、APAP誘導毒性を研究するための比較ツールとして有用です。形質転換成長因子 - アルファαトランスジェニックマウス肝細胞を両方の異性体で処理して、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ（MAPK）カスケードを調査して、毒物学的結果を区別しました。MAPKシグナル伝達の翻訳後修飾は、免疫ブロッティングとバイオプレックステクノロジーを使用して評価されましたが、遺伝子発現の変化はAffymetrix Mouse遺伝子1.0 STアレイを使用して測定されました。APAP治療により、ミトコンドリアのAMAPと比較して、6時間と24時間でグルタチオンの枯渇が高くなりました。グルタチオンの枯渇の前には、AMAPと比較してAPAP処理後2および6時間後にC-Jun N末端キナーゼ（JNK）リン酸化のレベルが増加しましたが、AMAP処理により細胞外シグナル調節タンパク質キナーゼ（ERK）リン酸化が増加し、2および2およびおよびAPAPと比較して6時間。さらに、APAP治療は、C-Junタンパク質のリン酸化型と非リン酸化型の両方のためにウエスタンブロッティングによって確認されたJun腫遺伝子（C-Jun）遺伝子発現を有意に上方制御しました。JNK siRNAによるトランスフェクションは、24時間後にAPAP毒性を減衰させ、JNKのAPAP誘発性の活性化が高いレベルが細胞死の割合が高いことを示唆しています。要約すると、APAPとAMAPの毒性を区別するには、上流のキナーゼの翻訳後活性化と組み合わせたMAPK関連の転写因子のゲノム調節が重要です。

Acetaminophen (APAP), a widely used analgesic and antipyretic that is considered to be relatively safe at recommended doses, is the leading cause of drug-induced liver failure in the United States. 3'-Hydroxyacetanilide (AMAP), a regioisomer of APAP, is useful as a comparative tool for studying APAP-induced toxicity because it is nontoxic relative to APAP. Transforming growth factor-alpha transgenic mouse hepatocytes were treated with both isomers to investigate mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascades in order to differentiate their toxicological outcomes. Posttranslational modifications of MAPK signaling were assessed using immunoblotting and Bioplex technology, whereas gene expression changes were measured using Affymetrix Mouse Gene 1.0 ST arrays. APAP treatment led to higher levels of glutathione depletion at 6 and 24 h compared with AMAP in mitochondria. Glutathione depletion was preceded by increased levels of c-Jun N-terminal kinase (JNK) phosphorylation at 2 and 6 h after APAP treatment compared with AMAP, whereas AMAP treatment led to increased extracellular signal-regulated protein kinase (ERK) phosphorylation at 2 and 6 h compared with APAP. Furthermore, APAP treatment significantly upregulated jun oncogene (c-Jun) gene expression, which was confirmed by Western blotting for both the phosphorylated and the nonphosphorylated forms of c-Jun protein. Transfection with JNK siRNA attenuated APAP toxicity after 24 h, suggesting that higher levels of APAP-induced activation of JNK were related to higher rates of cell death. In summary, genomic regulation of MAPK-related transcription factors coupled with posttranslational activation of their upstream kinases is critical in differentiating the toxicities of APAP and AMAP.