Caco-2細胞におけるポリスチレン粒子取り込み機構へのNa+/H+ exchangers (NHE)の関与

中川 博史, Md. Anamul HAQUE, 西村 和彦

doi:10.14869/toxpt.50.1.0_p3-226

【目的】経口摂取されたポリスチレンの毒性発現について、マイクロプラスチックの範疇に含まれる直径0.1 µm程度の比較的大きなポリスチレン粒子が、腸管モデル細胞Caco-2細胞内に取り込まれることがわかってきた。取り込まれた粒子の一部はリソソーム腔内に集積することからエンドサイトーシスの関与が想定される。そこで本研究ではエンドサイトーシス調節に関与するNa⁺/H⁺ exchangers (NHE)のポリスチレン粒子取り込みへの影響について評価した。【方法】Caco-2細胞に200 µg/mlのアミノ基修飾のされた直径0.1 µmの蛍光ポリスチレンビーズを24時間処置した。リソソーム機能障害の指標であるリソソーム膜透過性亢進を蛍光タグGalectin-3発現プラスミド導入により観察した。【結果と考察】ポリスチレン粒子の処置により、リソソーム様オルガネラ腔内へ取り込まれ、リソソームの数とサイズの増加を誘導したことからswellingを起こしたと考えられた。NHE阻害剤Amilorideの100 µM処置によりポリスチレン粒子のリソソームへの取り込みが有意に減少した。またNHE-1をノックダウンした細胞においても、ポリスチレン粒子のリソソームへの取り込み量が有意に減少した。ポリスチレン粒子の処置により、僅かではあるがリソソーム腔内局在酵素cathepsin Dの減少、およびGalectin-3のリソソームへの集積が部分的に観察されたことから、リソソーム膜透過性亢進を伴うリソソーム機能障害が生じたことが示唆された。ポリスチレン粒子の処置により生じたリソソーム膜透過性亢進はAmiloride処置またはNHE-1ノックダウンにより抑制された。よってNHE-1がポリスチレン粒子の取り込みおよびリソソーム機能障害に関与することが示唆された。

Caco-2細胞におけるポリスチレン粒子取り込み機構へのNa<sup>+</sup>/H<sup>+</sup> exchangers (NHE)の関与

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