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The Science of the total environment2023Feb25Vol.861issue()

タイヤ由来の6-PPDキノンへの長期曝露は、カエノルハブディシスエレガンスの腸内障壁の機能状態に影響を与えることにより腸の毒性を引き起こします

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

2-((4-メチルペンタン-2-イル)アミノ)-5-(フェニルアミノ)シクロヘキサ-2,5-ジエン-1,4-ジオン(6-PPDQ)は6-PPDのオゾン化産物であり、一般的に使用されていますタイヤ防腐剤。6-PPDQはさまざまな環境生態系で頻繁に検出されていますが、生物に対するその長期的な影響はまだほとんど知られていません。ここでは、6-PPDQ(0.1-100μg/L)への長期暴露の毒性効果を調査するために、実験動物としてcaenorhabditis elegansを使用しました。暴露後、100μg/L 6-PPDQが致死を引き起こすことがわかりました。さらに、0.1〜10μg/Lの濃度を選択して、6-PPDQによって誘導される可能性のある腸毒性を調べました。0.1-10μg/L 6-PPDQは腸の形態に影響を与えることはできませんでしたが、腸透過性は、エリオグラウシンのディスディウム染色によって示されるように、1-10μg/L 6-PPDQによって大幅に増強されました。さらに、腸脂肪酸トランスポーターACS-22腸内障壁の機能状態を管理する発現は、1-10μg/L 6-PPDQへの暴露により減少しました。一方、腸の反応性酸素種(ROS)産生は0.1-10μg/L 6-PPDQによって誘導され、腸の自己蛍光に反映されるリポフスチンの蓄積は1-10μg/L 6-PPDQによって活性化されました。腸の酸化ストレスの活性化を伴うと、いくつかの抗酸化関連遺伝子の発現(CTL-2、SOD-2、SOD-3、およびSOD-4)は、0.1-10μg/L 6-PPDQ増加しました。さらに、ACS-22の腸RNAiは、6-PPDQの腸毒性に対する線虫の感受性を強化しました。したがって、環境に関連する6-PPDQの濃度が10μg/L以下であったことを考えると、我々のデータは、環境に関連する濃度での6-PPDQへの長期暴露が潜在的に生物の腸内障壁の機能状態を破壊することにより腸の毒性をもたらす可能性があることを示唆しました。

2-((4-メチルペンタン-2-イル)アミノ)-5-(フェニルアミノ)シクロヘキサ-2,5-ジエン-1,4-ジオン(6-PPDQ)は6-PPDのオゾン化産物であり、一般的に使用されていますタイヤ防腐剤。6-PPDQはさまざまな環境生態系で頻繁に検出されていますが、生物に対するその長期的な影響はまだほとんど知られていません。ここでは、6-PPDQ(0.1-100μg/L)への長期暴露の毒性効果を調査するために、実験動物としてcaenorhabditis elegansを使用しました。暴露後、100μg/L 6-PPDQが致死を引き起こすことがわかりました。さらに、0.1〜10μg/Lの濃度を選択して、6-PPDQによって誘導される可能性のある腸毒性を調べました。0.1-10μg/L 6-PPDQは腸の形態に影響を与えることはできませんでしたが、腸透過性は、エリオグラウシンのディスディウム染色によって示されるように、1-10μg/L 6-PPDQによって大幅に増強されました。さらに、腸脂肪酸トランスポーターACS-22腸内障壁の機能状態を管理する発現は、1-10μg/L 6-PPDQへの暴露により減少しました。一方、腸の反応性酸素種(ROS)産生は0.1-10μg/L 6-PPDQによって誘導され、腸の自己蛍光に反映されるリポフスチンの蓄積は1-10μg/L 6-PPDQによって活性化されました。腸の酸化ストレスの活性化を伴うと、いくつかの抗酸化関連遺伝子の発現(CTL-2、SOD-2、SOD-3、およびSOD-4)は、0.1-10μg/L 6-PPDQ増加しました。さらに、ACS-22の腸RNAiは、6-PPDQの腸毒性に対する線虫の感受性を強化しました。したがって、環境に関連する6-PPDQの濃度が10μg/L以下であったことを考えると、我々のデータは、環境に関連する濃度での6-PPDQへの長期暴露が潜在的に生物の腸内障壁の機能状態を破壊することにより腸の毒性をもたらす可能性があることを示唆しました。

2-((4-Methylpentan-2-yl)amino)-5-(phenylamino)cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (6-PPDQ) is the ozonation product of 6-PPD, a commonly used tire preservative. Although the 6-PPDQ has been frequently detected in different environmental ecosystems, its long-term effects on organisms remain still largely unknown. We here used Caenorhabditis elegans as an experimental animal to investigate the toxic effect of prolonged exposure to 6-PPDQ (0.1-100 μg/L). After the exposure, we found that 100 μg/L 6-PPDQ caused the lethality. We further selected concentrations of 0.1-10 μg/L to examine the possible intestinal toxicity induced by 6-PPDQ. Although 0.1-10 μg/L 6-PPDQ could not influence intestinal morphology, the intestinal permeability was significantly enhanced by 1-10 μg/L 6-PPDQ as indicated by erioglaucine disodium staining. In addition, the expression of intestinal fatty acid transporter ACS-22 governing functional state of intestinal barrier was decreased by exposure to 1-10 μg/L 6-PPDQ. Meanwhile, intestinal reactive oxygen species (ROS) production was induced by 0.1-10 μg/L 6-PPDQ and lipofuscin accumulation reflected by intestinal autofluorescence was activated by 1-10 μg/L 6-PPDQ. Accompanied with activation of intestinal oxidative stress, expressions of some anti-oxidation related genes (ctl-2, sod-2, sod-3, and sod-4) were significantly increased by 0.1-10 μg/L 6-PPDQ. Moreover, intestinal RNAi of acs-22 strengthened the susceptibility of nematodes to intestinal toxicity of 6-PPDQ. Therefore, considering that the environmentally relevant concentrations of 6-PPDQ were ≤10 μg/L, our data suggested that long-term exposure to 6-PPDQ at environmentally relevant concentrations potentially results in intestinal toxicity by disrupting functional state of intestinal barrier in organisms.

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