アルサニル酸は、カスパーゼ-9および-3シグナル伝達経路の活性化により、ラット腎上皮細胞（NRK-52E細胞）のアポトーシスと酸化ストレスを引き起こします

ヒ素は岩、水、空気に広く存在し、アルサニル酸（アミノフェニルアルセン酸とも呼ばれます）は有機酸性化合物であり、飼料添加剤として使用されています。食品中の有機酸性化合物は、動物や人間において、急性および慢性毒性を含む副作用を引き起こします。しかし、腎臓上の有機ヒ素の細胞毒性とメカニズムについてはほとんど知られていない。この研究では、ラット腎上皮細胞（NRK-52E細胞）に対するアルサニル酸の毒性と分子メカニズムを調査しました。3-（4,5-ジメチルチアゾール-2-イル）-2,5-ジフェニルテトラゾリウムブロマイドアッセイは、アルサニル酸が用量依存的にラットNRK-52E細胞の増殖を阻害することを示し、末端デオキシノクレオチジル交通酵素媒介DutPニックエンド標識アッセイとフローサイトメトリーは、アルサニル酸がNRK-52E細胞で細胞アポトーシスを誘導したことを明らかにしました。蛍光分光光度計は、アルサニル酸がNRK-52E細胞のミトコンドリア膜貫通電位（MMP）の損失を引き起こしたが、これらの細胞の反応性酸素種レベルを増強することを示した。特に、ビタミンEの水溶性誘導体であるトロロックスは、アルサニル酸によって引き起こされるMMP損失およびアポトーシスに対してNRK-52E細胞を保護しました。カスパーゼ阻害剤を含むウエスタンブロットは、NRK-52E細胞での活性カスパーゼ-3および-9のアルサニル酸が増加したことをさらに示しました。集合的に、これらの結果は、アルサニル酸がカスパーゼ-9および-3シグナル伝達経路の活性化により、ラット腎上皮細胞のアポトーシスと酸化ストレスを引き起こすことを示唆しています。したがって、この研究は、アルサニル酸が腎尿細管上皮細胞に対して細胞毒性を有する分子メカニズムに関する新しい洞察を提供します。

Arsenic exists widely in rock, water and air, and arsanilic acid (also known as aminophenyl arsenic acid) is an organoarsenic compound and has been used as feed additives. Organoarsenic compounds in foodstuff cause adverse effects, including acute and chronic toxicity, in animals and humans. However, little is known about the cellular toxicity and mechanisms of organic arsenic on the kidney. In this study, we explored the toxicity and molecular mechanisms of arsanilic acid on rat kidney epithelial cells (NRK-52e cells). The 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay showed that arsanilic acid inhibited the proliferation of rat NRK-52e cells in a dose-dependent manner, and terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling assay and flow cytometry revealed that arsanilic acid induced cellular apoptosis in NRK-52e cells. Fluorescence spectrophotometer displayed that arsanilic acid caused a loss of mitochondrial transmembrane potential (MMP) of NRK-52e cells, but enhanced reactive oxygen species level of these cells. Notably, trolox, a water-soluble derivative of vitamin E, protected NRK-52e cells against MMP loss and apoptosis caused by arsanilic acid. Western blots with caspase inhibitors further indicated that arsanilic acid increased expression of active caspase-3 and -9 in NRK-52e cells. Collectively, these results suggest that arsanilic acid causes apoptosis and oxidative stress in rat kidney epithelial cells through activation of the caspase-9 and -3 signaling pathway. This study thus provides a novel insight into molecular mechanisms by which arsanilic acid has adverse cytotoxicity on renal tubular epithelial cells.