Induction of Hepatic Microsomal Cytochrome P450 by N,N-dimethylformamide in Sprague-Dawley Rats

흰쥐에서 N,N-dimethylformamide에 의한 간장의 Microsomal Cytochrome P450의 유도

Objectives. In order to gain a better understanding of the mechanism of DMF toxicity, recent studies have focused on hepatic drug metabolizing enzymes. In this study, we investigated the effects of DMF on the induction of P450 and the activities of other related enzymes in rat liver microsomes. Methods. DMF was administered to male Sprague Daweley rats by intraperitoneal injection at 0(control), 450(D1), 900(D2), 1,800(D3) mg DMF/kg body weight in olive oil once a day for three days. Hepatic P450 was measured by method of Omura and Sato. We evaluated selective assays for the three drug metabolizing cytochrome P450 isoenzymes 1A1, 2B1 and 2E1. Results. The content of microsomal protein, P450 and b5 were tended to be decreased in DMF treated group, but they were not statistically significant. The activity of NADPH-cytochrome P450 reductase was significantly increased dose dependently(p<0.01), but the activity of NADH-b5 reductase was decreased in the treated group(p<0.01). The activities of PROD and EROD were not significant between control and treated group. The activities of pNPH in the DMF treated groups were higher than that of the control group(p<0.01). When Western immunoblottings were carried out utilizing three monoclonal antibodies which were specific against P4501A1/1, P4502B1/2 and P4502E1, the strong density band corresponding to P4502E1 was observed with the microsomes obtained from the rats treated with DMF. But there were no significant increased in the P4501A1/2 and P4502B1/2 band densities in immunoblotting. Conclusions. These result suggested that P4502E1 was inducible by DMF and P4502E1 isozyme might be responsible for the hydroxylation of DMF to HMMF.

이 연구는 DMF에 의한 간독성 기전을 알아보기 위하여, 대사과정에서 중요한 역할을 하는 이물질 대사효소와 그와 관련된 효소가 어떠한 변화를 보이는가를 알아보았다. 이 연구에 사용된 동물은 Sprague Dawley계 수컷 흰쥐로 DMF를 체중 kg당 0(Control), 450 (D1), 900 (D2), 1,800 (D3) mg을 1일 l회씩 3일간 연속하여 복강주사하였다. 마지막 투여 후 24시간 후에 실험동물로부터 간장의 microsome을 분리하였고, P450 동위효소의 유도와 P450의존성 촉매 효소의 활성도 변화를 관찰하였다. 연구결과, DMF를 투여한 실험군이 대조군보다 microsomal 단백질 함량이 통계학적으로 유의하지는 않았지만 낮은 수치를 보였다. P450과 b5 함량 역시 대조군과 투여군간에 유의한 차이가 없었다. 대사과정에서 어떠한 전자전달계가 주로 관여하는지를 알아보았는데, NADPH-P450 reductase의 경우 대조군보다 투여군이 투여용량이 증가함에 따라 활성도가 유의하게 증가하였다(p<0.01). NADH-b5 reductase의 활성도 의 경우는 대조군보다 투여군이 감소하여(p<0.01), 전자전달이 주로 NADPHP-450 reductase에 의해 이루어지는 것을 알 수 있었다. 활성도 측정에서는 EROD 와 PROD 활성도는 유의한 차이를 보이지 않았으나 pNPH 활성도는 처리군에서 현저한 증가가 관찰되었다(p<0.01). 또한 P4501A1/2, P4502B1/2 및 P4502E1에 대한 단세포군 항제를 이용한 Western immunoblot 분석에서 P4502E1 단백질 의 양이 현저하게 증가하였다. 이 상의 결과를 보면, DMF에 의해서 P4502E1 형태의 동위효소가 유도되며, 유도된 P4502E1 동위효소가 DMF의 대사에 관여하는 것으로 보인다.