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1,2,3-Trichloropropane으로 유도된 SD랫드의 간독성에서 ER 스트레스 반응의 조절
김태렬,진유정,김지은,노유정,송희진,설아윤,박은서,박기호,임수정,왕수하,임용,황대연 한국생명과학회 2024 생명과학회지 Vol.34 No.2
ER (Endoplasmic reticulume) 스트레스반응은 difenoconazole 등과 같은 다양한 독성물질에 의한 독성반응 동안에 유도되지만, 농업 및 산업에서 전반적으로 사용되는 화학물질로 간독성(Hepatotoxicity)을 유도하는 1,2,3-Trichloropropane (TCP)와의 연관성은 연구된 바 없다. 따라서, 본 연구에서는 TCP처리로 유발된 간독성(Hepatotoxicity) 유발과정 동안에 ER스트레스의 유발기전에 대해 연구하기 위하여, TCP로 처리된 SD (Sprague Dawley)랫드에서 간독성, apoptosis 그리고 ER스트레스에 대한 지표들의 변화를 분석하였다. 그 결과, TCP 처리그룹은 Vehicle 처리그룹에 비하여 체중과 식이 섭취량이 감소하였고, 간 조직에서 괴사(Necrosis)와 공포화(Vaculation) 등이 유의적으로 증가하였다. 또한, apoptosis 관련 인자인 Bax/Bcl-2와 Cleaved Caspase-3(Cas-3)/Cas-3의 발현은 Vehicle 처리그룹보다 TCP 처리그룹에서 유의적으로 증가하였다. ER스트레스 반응지표 분석에서, C/EBP homologous protein (CHOP), p-eukaryotic translation initiation factor 2 alpha subunit (eIF2α), p-iniositor-requiring enzyme 1α (IRE1α)의 발현은 TCP100 처리그룹에서만 증가하였다. 하지만 Growth arrest and DNA damage-34 (GADD34)와 X-box binding protein-1 (XBP1)의 전사는 TCP200 처리그룹에서 유의적으로 변화되었다. 따라서, 이러한 결과는 ER스트레스반응은 TCP 처리에 의해 유도된 간독성과정 동안에 unfolded protein response (UPR) pathway의 조절을 통해 성공적으로 유도됨을 제시하고 있다. Endoplasmic reticulum (ER) stress responses are markedly induced during toxic responses caused by various chemical substances, including difenoconazole, but no research has been conducted on 1,2,3-trichloropropane (TCP), a chemical that is generally used in agriculture and industry, which induces hepatotoxicity. Therefore, in this study, the changes in indicators for hepatotoxicity, apoptosis, and ER stress were analyzed in TCP-treated Sprague Dawley (SD) rats to study the regulatory mechanism of ER stress during the hepatotoxicity. The TCP-treated group decreased in body weight and dietary intake compared to the vehicle-treated group, and necrosis and vacuolation increased significantly in liver histology. In addition, the expression of apoptosis-related factors, including Bax/Bcl-2 and cleaved caspase (Cas)-3/Cas-3 increased significantly in the TCP-treated group compared to the vehicle-treated group. In the analysis of ER stress response indicators, the expression of C/EBP homologous protein (CHOP), phospho-eukaryotic translation initiation factor 2 alpha subunit (eIF2α), and phospho-inositol-requiring enzyme 1α (IRE1α) increased only in the TCP100-treated group and decreased in the TCP200-treated group. However, the transcriptions of growth arrest and DNA damage-34 (GADD34) increased in the TCP200-treated group, while Spliced X-box binding protein-1 (XBP1s) and unspliced XBP1(XBP1u) decreased in the same group. These results suggest that the ER stress response is successfully triggered during the hepatotoxicity induced by TCP treatment through the alternative regulation of the unfolded-protein response (UPR) pathway.
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