HepG2細胞におけるヒ酸によるオートファジー誘導とエリスロポエチンの関与

抄録

　環境中に多く含まれる5価のヒ素化合物の毒性解析は、亜ヒ酸に代表される3価のヒ素化合物に比べて進んでおらず、詳細は明らかになっていない。我々は5価のヒ素化合物であるヒ酸がHepG2細胞において活性酸素種（ROS）の増加を介してエリスロポエチン（EPO）産生を促進させることを報告した。EPOが細胞保護に関与することは様々な細胞で報告されており、我々もHepG2細胞において産生されるEPOがHepG2細胞自身に保護作用があることを報告した。ヒ酸によるEPO産生促進もROS産生増加から細胞を保護する作用を持つと考えられる。ROS産生はオートファジーを誘導し、細胞を保護することも報告されているが、ヒ酸では明らかではない。そこでHepG2細胞を用いてヒ酸によるROS産生がオートファジーを誘導するのか、そして同時に起こるEPO産生促進との関連について解析した。mRNA発現量はリアルタイムRT-PCR法で、タンパク量はウエスタンブロッティング法で測定した。細胞内ROS量は蛍光染色により、オートファジー誘導は蛍光染色とLC3タンパク量で評価した。HepG2細胞においてROS産生は起きるが生存率には影響しない100 μMヒ酸、24時間処置において、EPO ｍRNA発現量は増加し、オートファジーが誘導された。この時、アポトーシス誘導は増加しなかった。ヒ酸と同時にROSスカベンジャーのtempolを添加すると、ヒ酸によるROS産生は抑制され、EPO ｍRNA発現、オートファジー誘導ともに増加しなかった。ヒ酸とオートファジー阻害剤の3メチルアデニンの添加はEPO ｍRNA発現に影響しなかったが、生存率を低下させた。Si-EPOを処置したHepG2細胞へのヒ酸添加も生存率を低下させた。Si-EPOと3メチルアデニンの同時処置はSi-EPO処置のみに比べて、ヒ酸添加により生存率が有意に低下した。これらの結果からヒ酸添加により産生されたROSはオートファジー誘導およびEPO産生を介した細胞保護作用を持つことが示唆された。