ピレンとその誘導体は、アリール炭化水素受容体転写を活性化することにより肺の副作用を増加させます

多環芳香族炭化水素（PAH）の誘導体は、その広範な危険性のために、環境と人間の健康に大きな脅威をもたらします。しかし、人間の健康に対するPAH誘導体の悪影響と作用メカニズムはまだ試みられていません。ここでは、ピレンとその誘導体（1-ヒドロキシピレン、1-ニトロピレン、および1-メチルピレン）を選択して、in vitroおよびin vivo法を使用してヒト肺に対する副作用メカニズムを調査しました。結果は、ピレン誘導体が元のピレンよりも肺の健康リスクが高いことを示しました。彼らはAHRを活性化することができ、その後、下流の標的遺伝子CYP1A1およびCYP1B1の発現に影響を与えます。ピレンとその誘導体の結合エネルギーは、分子動力学シミュレーションによって-16.07から-27.25kcal/molの範囲であり、ピレンとその誘導体がAHRのアゴニストとして作用し、肺への副作用の増加を意味します。具体的には、1-ニトロピレンは、安定した結合立体構造とより強いAHR発現を示しました。さらに、ピレンの感受性とAHR活性化に対するその誘導体は、AHRの主要なアミノ酸のタイプと数、つまりピレン（Leu293）、1-ニトロピレン（Cys333、Met348、およびVal381）、1-ヒドロキシピレン（Leu29333381）に起因していました。およびphe287）、および1-メチルピレン（Met348）。要約すると、人間の健康に関するPAH誘導体の作用メカニズムを理解するための普遍的なアプローチを提供し、それらの悪影響は真剣に受け止められるべきです。

Derivatives of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) pose significant threat to environment and human health due to their widespread and potential hazards. However, adverse effects and action mechanisms of PAH derivatives on human health have not been attempted yet. Herein, we chose pyrene and its derivatives (1-hydroxypyrene, 1-nitropyrene, and 1-methylpyrene) to investigate adverse effect mechanism to human lungs using in vitro and in vivo methods. Results showed that pyrene derivatives have higher lung health risks than original pyrene. They can activate AhR, subsequently affecting expression of downstream target genes CYP1A1 and CYP1B1. The binding energies of pyrene and its derivatives ranged from -16.07 to -27.25 kcal/mol by molecular dynamics simulations, implying that pyrene and its derivatives acted as agonists of AhR and increased adverse effects on lungs. Specifically, 1-nitropyrene exhibited stabler binding conformation and stronger AhR expression. In addition, sensitivity of pyrene and its derivatives to AhR activation was attributed to type and number of key amino acids in AhR, that is, pyrene (Leu293), 1-nitropyrene (Cys333, Met348, and Val381), 1-hydroxypyrene (Leu293 and Phe287), and 1-methylpyrene (Met348). In summary, we provide a universal approach for understanding action mechanisms of PAH derivatives on human health, and their adverse effects should be taken seriously.