The toxic effects and possible mechanisms of glyphosate on mouse oocytes.
Chemosphere · 2019 · 237:124435 · PMID 31352102 · 등급5 동물·현장 원저 · 발암성 > 산화스트레스·기전 · 포유동물 · 실험투여 · 제형(GBH)
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글리포세이트는 고효율, 저독성의 광범위 제초제이다. 글리포세이트계 제초제의 잔류물은 환경에서 빈번하게 발견되는 오염물질이다. 그러나 글리포세이트가 난자 성숙에 미치는 영향과 그 가능한 기전은 아직 불분명하다. 본 연구에서는 500 μM의 글리포세이트 처리 후 마우스 난자가 전핵 분열(GVBD) 및 제1극체 배출(PBE) 비율이 감소했음을 확인하였다. 관련 항산화 효소 유전자(cat, sod2, gpx)의 mRNA 발현 변화를 통해 글리포세이트에 노출된 마우스 난자에서 활성산소종(ROS)이 검출되었다. 글리포세이트에 14시간 동안 노출된 후, 중기 II기(MII) 마우스 난자는 비정상적인 방추사 형태와 DNA 이중 가닥 절단(DNA-DSBs)을 보였다. 동시에, 글리포세이트에 노출된 마우스 난자에서 미토콘드리아는 응집된 분포를 보였고 막 전위가 감소하였다. 아<0xED><0x8F><0xBD>토시스 인자(Bax, Bcl-2)의 단백질 발현 수준과 아<0xED><0x8F><0xBD>토시스 관련 유전자(bax, bcl-2, caspase3)의 mRNA 발현 수준을 각각 웨스턴 블롯 및 qRT-PCR로 측정하였다. 한편, 자가포식 관련 유전자(lc3, atg14, mtor)와 단백질(LC3, Atg12)의 발현 수준은 글리포세이트 처리군에서 대조군에 비해 현저히 감소하였다. 종합적으로, 본 연구 결과는 글리포세이트 노출이 산화 스트레스 및 조기 아<0xED><0x8F><0xBD>토시스를 유발하여 마우스 난자 성숙을 방해할 수 있음을 시사하였다.ORIGINAL ABSTRACT
Glyphosate is a high-efficiency, low-toxicity, broad-spectrum herbicide. The residues of glyphosate-based herbicides are frequent pollutants in the environment. However, the effects of glyphosate on oocyte maturation, as well as its possible mechanisms, remain unclear. The present study revealed that mouse oocytes had reduced rates of germinal vesicle breakdown (GVBD) and first polar body extrusion (PBE) after treatment with 500 μM glyphosate. Reactive oxygen species (ROS) were found in mouse oocytes exposed to glyphosate, as shown by changes in the mRNA expression of related antioxidant enzyme genes (cat, sod2, gpx). After 14 h of exposure to glyphosate, metaphase II (MII) mouse oocytes displayed an abnormal spindle morphology and DNA double-strand breaks (DNA-DSBs). Simultaneously, mitochondria showed an aggregated distribution and decreased membrane potential in mouse oocytes exposed to glyphosate. The protein expression levels of apoptosis factors (Bax, Bcl-2) and the mRNA expression levels of apoptosis-related genes (bax, bcl-2, caspase3) were measured by Western blot and qRT-PCR, respectively. Meanwhile, the expression levels of autophagy-related genes (lc3, atg14, mtor) and proteins (LC3, Atg12) were significantly decreased in the glyphosate treatment group compared with the control group. Collectively, our results indicated that glyphosate exposure could interfere with mouse oocyte maturation by generating oxidative stress and early apoptosis.| 저자 | Zhang, J. W.; Xu, D. Q.; Feng, X. Z. |
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| 저널 | Chemosphere |
| 권·호·쪽 | 237, 124435 |
| PMID | 31352102 |
| DOI | 10.1016/j.chemosphere.2019.124435 |
| MeSH | Animals; Apoptosis; Autophagy; Female; Glycine; Herbicides; Mice; Mitochondria; Oocytes; Oogenesis; Oxidative Stress; Reactive Oxygen Species; Glyphosate |