Cytotoxic action of clioquinol as a lipophilic Zn2+-chelator

OYAMA Tomohiro M., FUKUNAGA Eri, OYAMA Yasuo

doi:10.14869/toxpt.42.1.0_o-10

【目的】クリオキノール（CQ）は脂溶性Zn²⁺キレート剤としての臨床応用が考えられている。CQは脂溶性であることから細胞膜を透過して細胞内Zn²⁺動態に影響を与える。ところで、細胞内Zn²⁺濃度と酸化ストレスの関係は複雑である。よって、酸化ストレス条件下でCQのZn²⁺依存性細胞毒性を検討した。 【方法】ラット（8–12週齢）から胸腺細胞浮遊液（タイロード液）を調製し、実験に供した。細胞膜及び細胞内イオン・物質動態の変化は蛍光プローブを用いてフローサイトメーターで計測した。酸化ストレスとして過酸化水素（H₂O₂）を用いた。尚、細胞浮遊液には標本由来のZn²⁺が200–230nM含まれる。 【結果】（１）H₂O₂（300µM）による細胞致死率上昇を10–300nMのCQはベル型に増加させた。しかし、1µMのCQはH₂O₂による細胞致死率上昇を著明に減少させた。CQ単独（1µM）は細胞致死率を変化させなかった。（２）H₂O₂（300µM）とCQ（100nM）による細胞致死率上昇は細胞外Zn²⁺除去により著明に減少した。（３）CQ（10nM–3µM）単独は300nMをピークとして細胞内Zn²⁺濃度をベル型に上昇させた。また、H₂O₂（300µM）存在下でもCQは同様なベル型の反応で、細胞内Zn²⁺濃度をさらに上昇させた。（４）細胞浮遊液のZn²⁺除去条件ではCQは100nM以上の濃度で用量依存性に細胞内Zn²⁺濃度を低下させた。細胞浮遊液にZnCl₂を1µM添加した条件ではCQ高濃度（1–3µM）に於ける細胞内Zn²⁺濃度最大ピークからの減少幅が縮小し、ベル型反応とならなかった。 【考察】CQ単体およびZn²⁺をキレートしたCQが細胞内に入ると仮定すると、CQ濃度、CQのZn²⁺キレート剤安定度定数、細胞外Zn²⁺濃度から細胞内Zn²⁺濃度のベル型変化は説明可能である。また、細胞内Zn²⁺濃度上昇がH₂O₂細胞毒性を増強することから、細胞致死率のベル型変化も同様に説明可能である。CQの細胞毒性を考える上で要因の一つは細胞外Zn²⁺濃度（結果としての細胞内Zn²⁺濃度上昇）である。（筆頭著者の現所属：医療法人相生会／福岡市）

Cytotoxic action of clioquinol as a lipophilic Zn<SUP>2+</SUP>-chelator

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