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体内では、アルコールデヒドロゲナーゼは、エタノールをその毒性代謝物であるアセトアルデヒドに急速に変換します。これは、アルデヒドデヒドロゲナーゼ（ALDH）によって非毒性酢酸にさらに代謝されます。6-（メチルスルフィニル）ワサビ（ワサビアジャポニカ）の主要な生物活性化合物であるヘキシルイソチオシアネート（6-MSITC）は、抗酸化、抗炎症、抗癌効果などのさまざまな生理学的効果を持っています。ただし、アルコール代謝に対する6-MSITCの効果は研究されていません。この研究では、in vitroおよびin vivoの両方で肝臓ALDH活性とタンパク質発現に対する6-MSITCの効果を調査しました。6-MSITCは、エタノールおよびアセトアルデヒド誘発性の細胞毒性を阻害しました。6-MSITCからHEPG2細胞による治療は、細胞質ALDH1A1ではなく、ミトコンドリアALDH2発現の誘導によりALDH活性を促進しました。NRF2のノックダウンは、6-MSITC誘導ALDH2発現をキャンセルし、NRF2がALDH2発現を調節したことを示しています。さらに、6-MSITCは、NRF2の核転座とHO-1およびSOD2の発現レベルを増加させました。NRF2調節第II相麻薬代謝酵素を増加させました。6-MSITCの経口投与により、ミトコンドリアALDH2活性とC57BL/6Jマウスの肝臓でのその発現が増加しました。これらの結果は、Nrf2/IS経路を介したミトコンドリアALDH2発現の誘導により、6-MSITCが肝細胞のアセトアルデヒド毒性を保護することが可能であることを示唆しています。
体内では、アルコールデヒドロゲナーゼは、エタノールをその毒性代謝物であるアセトアルデヒドに急速に変換します。これは、アルデヒドデヒドロゲナーゼ（ALDH）によって非毒性酢酸にさらに代謝されます。6-（メチルスルフィニル）ワサビ（ワサビアジャポニカ）の主要な生物活性化合物であるヘキシルイソチオシアネート（6-MSITC）は、抗酸化、抗炎症、抗癌効果などのさまざまな生理学的効果を持っています。ただし、アルコール代謝に対する6-MSITCの効果は研究されていません。この研究では、in vitroおよびin vivoの両方で肝臓ALDH活性とタンパク質発現に対する6-MSITCの効果を調査しました。6-MSITCは、エタノールおよびアセトアルデヒド誘発性の細胞毒性を阻害しました。6-MSITCからHEPG2細胞による治療は、細胞質ALDH1A1ではなく、ミトコンドリアALDH2発現の誘導によりALDH活性を促進しました。NRF2のノックダウンは、6-MSITC誘導ALDH2発現をキャンセルし、NRF2がALDH2発現を調節したことを示しています。さらに、6-MSITCは、NRF2の核転座とHO-1およびSOD2の発現レベルを増加させました。NRF2調節第II相麻薬代謝酵素を増加させました。6-MSITCの経口投与により、ミトコンドリアALDH2活性とC57BL/6Jマウスの肝臓でのその発現が増加しました。これらの結果は、Nrf2/IS経路を介したミトコンドリアALDH2発現の誘導により、6-MSITCが肝細胞のアセトアルデヒド毒性を保護することが可能であることを示唆しています。
In the body, alcohol dehydrogenase rapidly converts ethanol to its toxic metabolite, acetaldehyde, which is further metabolized to non-toxic acetic acid by aldehyde dehydrogenase (ALDH). 6-(methylsulfinyl)hexyl isothiocyanate (6-MSITC), a major bioactive compound in Wasabi (Wasabia japonica) has various physiological effects such as anti-oxidative, anti-inflammatory and anti-cancer effects. However, the effect of 6-MSITC on alcohol metabolism has not been studied. In this study, we investigated the effects of 6-MSITC on hepatic ALDH activity and protein expression both in vitro and in vivo. 6-MSITC inhibited ethanol- and acetaldehyde-induced cytotoxicity. Treatment with 6-MSITC to HepG2 cells enhanced ALDH activity through the induction of mitochondrial ALDH2 expression, but not cytosolic ALDH1A1. Knockdown of Nrf2 canceled the 6-MSITC-induced ALDH2 expression, indicating that Nrf2 regulated ALDH2 expression. Moreover, 6-MSITC increased the nuclear translocation of Nrf2 and the expression levels of HO-1 and SOD2, Nrf2-regulated phase II drug-metabolizing enzymes. Oral administration of 6-MSITC increased the mitochondrial ALDH2 activity and its expression in the liver of C57BL/6J mice. These results suggested that 6-MSITC is possible to protect acetaldehyde toxicity in hepatocytes by induction of mitochondrial ALDH2 expression through Nrf2/ARE pathway.
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