Glyphosate-induced glioblastoma cell proliferation: Unraveling the interplay of oxidative, inflammatory, proliferative, and survival signaling pathways.
Environ Pollut · 2023 · 338:122695 · PMID 37802286 · 등급6 세포·모델 원저 · 발암성 > 산화스트레스·기전 · 사람 · 식이 · 원제+제형 비교
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본 연구의 목적은 글리포세이트 제초제가 교모세포종 세포의 생존 및 증식에 미치는 영향을 조사하고 이러한 효과의 근저에 있는 분자적 기전을 탐구하는 것이었다. 이를 위해 배양된 인간 교모세포주인 A172를 글리포세이트 분석 표준물질, 글리포세이트계 제초제 제형(GBH), 또는 대사산물인 아미노메틸포스폰산(AMPA)에 노출시켰다. 세 가지 화합물 모두 24시간 노출 후 A172 세포의 세포 독성을 유도하였으며, 48시간 및 72시간 처리 후 더 두드러진 세포 독성 효과를 보였다. 추가 실험에서는 A172 세포에 글리포세이트, GBH 또는 AMPA를 각각 0.5 mg/L로 6시간 동안 처리하였다. 이 농도는 브라질의 식수 중 글리포세이트와 AMPA의 최대 잔류 허용 기준치에 해당한다. 집락 형성 단위(CFU) 분석 결과, AMPA는 형성된 CFU 수를 증가시킨 반면, 글리포세이트와 GBH는 CFU 크기를 증가시켰다. 테스트된 세 가지 화합물은 세포 주기를 변화시키고 DNA 손상을 유발하였으며, 이는 $\gamma$-H2AX의 증가로 나타났다. 제초제 효과의 기전에는 Akt 및 미토겐 활성화 단백질 키나아제(MAPKs) 신호 전달 경로의 활성화, 산화 불균형, 그리고 염증이 관여한다. 글리포세이트는 NLRP3 활성화를 유도하여 카스파아제-1 모집으로 이어졌으나, AMPA는 NLRP3 면역 함량을 감소시켰고 GBH는 이 경로를 변화시키지 않았다. 본 연구 결과는 글리포세이트(분리된 형태 또는 제형 내) 또는 그 대사산물인 AMPA에 노출되는 것이 세포 신호 전달 경로에 영향을 미쳐 산화 손상과 염증을 유발할 수 있으며, 이는 교모세포종 세포가 증식 및 성장을 증가시켜 이점을 얻게 할 수 있음을 시사한다.ORIGINAL ABSTRACT
The aim of the present study was to investigate the impacts of glyphosate herbicide on the survival and proliferation of glioblastoma cells and to explore the molecular mechanisms underlying such effects. For this, cultured human glioblastoma cell line, A172, was exposed to the glyphosate analytical standard, a glyphosate-based herbicide formulation (GBH), or the metabolite aminomethylphosphonic acid (AMPA). The three compounds induced A172 cytotoxicity after 24 h of exposure, with more prominent cytotoxic effects after 48 and 72 h of treatment. Further experiments were performed by treating A172 cells for 6 h with glyphosate, GBH, or AMPA at 0.5 mg/L, which corresponds to the maximum residue limits for glyphosate and AMPA in drinking water in Brazil. Colony forming units (CFU) assay showed that AMPA increased the number of CFU formed, while glyphosate and GBH increased the CFU sizes. The three compounds tested altered the cell cycle and caused DNA damage, as indicated by the increase in γ-H2AX. The mechanisms underlying the pesticide effects involve the activation of Akt and mitogen-activated protein kinases (MAPKs) signaling pathways, oxidative imbalance, and inflammation. Glyphosate led to NLRP3 activation culminating in caspase-1 recruitment, while AMPA decreased NLRP3 immunocontent and GBH did not alter this pathway. Results of the present study suggest that exposure to glyphosate (isolated or in formulation) or to its metabolite AMPA may affect cell signaling pathways resulting in oxidative damage and inflammation, giving glioblastoma cells an advantage by increasing their proliferation and growth.| 저자 | Bianco, C. D.; Ourique, F.; Dos Santos, D. C.; Pedrosa, R. C.; Kviecisnki, M. R.; Zamoner, A. |
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| 저널 | Environmental pollution (Barking, Essex : 1987) |
| 권·호·쪽 | 338, 122695 |
| PMID | 37802286 |
| DOI | 10.1016/j.envpol.2023.122695 |
| MeSH | Humans; Glioblastoma; NLR Family, Pyrin Domain-Containing 3 Protein; alpha-Amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic Acid; Oxidative Stress; Cell Proliferation; Herbicides; Signal Transduction; Inflammation; Glyphosate; Organophosphorus Compounds; Organophosphonates |