培養肝細胞における亜鉛プロトポルフィリンの形成：フェロケラターゼ阻害、鉄キレート化または鉛の影響

鉛または鉄の枯渇に応じた亜鉛プロトポルフィリンの形成は、以前に赤血球系で調査されています。非細菌組織における代謝の役割の可能性があるため、培養肝細胞における亜鉛プロトポルフィリンの形成を調査しました。5-アミノレブリン酸の亜鉛プロトポルフィリン、プロトポルフィリン、ヘムへの変換に対するフェロケラターゼの鉛および阻害剤の効果、ヘム合成の鉄挿入ステップを、ラットおよびチック胚性肝細胞培養で比較しました。ラット培養では、フェロケラターゼの阻害剤であるN-メチルメソポルフィリン以来、フェロケラターゼによって亜鉛プロトポルフィリンを酵素的に合成しました。ヘムと亜鉛の両方のプロトポルフィリン蓄積の両方で40％以上の減少を引き起こし、プロトポルフィリンの蓄積を著しく刺激しました。さらに、2,2'-ジピリジルによる鉄鉄のキレート化により、ヘムの蓄積が50％減少しましたが、ZPPの蓄積は200％増加しました。ニワトリ胚肝細胞における亜鉛プロトポルフィリン形成には、亜鉛と5-アミノレブリン酸の添加が必要であり、N-メチルメソポルフィリンによって阻害されなかったため、鉄のキレート化によって増加したため、明らかに非酵素的でした。5-アミノレブリン酸の存在下では、鉛はひよこ肝細胞の亜鉛プロトポルフィリン、プロトポルフィリン、またはヘム蓄積に影響を与えませんでしたが、ラット肝細胞の3つすべてを減少させ、プロトポルフィリンの減少は亜鉛プロトポルフィリンまたはヘムの減少よりもはるかに大きくなりました。これらの発見は、赤血球組織における鉛の影響とは対照的に、培養肝細胞の亜鉛プロトポルフィリンの蓄積を特異的に増加させたり、鉄の利用可能性を変化させなかったことを示しています。

The formation of zinc protoporphyrin in response to lead or iron depletion has previously been investigated in erythroid systems. Because of its possible metabolic role in non-erythroid tissue, we investigated the formation of zinc protoporphyrin in cultured hepatocytes. The effects of lead and inhibitors of ferrochelatase, the iron insertion step of heme synthesis, on the conversion of 5-aminolevulinic acid to zinc protoporphyrin, protoporphyrin and heme were compared in rat and chick embryo hepatocyte cultures. In rat cultures, zinc protoporphyrin was synthesized enzymatically by ferrochelatase, since N-methylmesoporphyrin, an inhibitor of ferrochelatase. caused 40% or greater decreases in both heme and zinc protoporphyrin accumulation and markedly stimulated protoporphyrin accumulation. In addition, chelation of ferrous iron with 2,2'-dipyridyl decreased heme accumulation by 50%, but increased ZPP accumulation by 200%. Zinc protoporphyrin formation in chick embryo hepatocytes required the addition of zinc as well as 5-aminolevulinic acid and apparently was non-enzymatic, since it was not inhibited by N-methylmesoporphyrin nor increased by iron chelation. In the presence of 5-aminolevulinic acid, lead had no effect on zinc protoporphyrin, protoporphyrin or heme accumulation in chick hepatocytes, but decreased all three in rat hepatocytes, with the decrease in protoporphyrin being far greater than that of zinc protoporphyrin or heme. These findings indicate that, in contrast to the effect of lead in erythroid tissue, it did not specifically increase zinc protoporphyrin accumulation or alter iron availability in cultured hepatocytes.