Glyphosate drives autophagy-dependent ferroptosis to inhibit testosterone synthesis in mouse Leydig cells.
Sci Total Environ · 2024 · 914:169927 · PMID 38199345 · 등급5 동물·현장 in vitro · 비발암 건강영향 > 생식독성 · 포유동물
요약 생성 대기 중입니다.
초록 전문 번역 · gemma4:e4b
글리포세이트(GLY)는 널리 사용되는 제초제로, 테스토스테론 합성을 저해하여 남성 생식 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 페로프토시스는 철 의존성 산화 세포 사멸의 한 형태로, 테스토스테론 분비 억제에 기여한다. 그러나 페로프토시스가 GLY에 의해 억제된 테스토스테론 합성에 관여하는지는 여전히 불분명하다. 이에 본 연구에서는 이 문제를 규명하기 위해 1 mM GLY에 노출시킨 체성(TM3) 세포의 시험관 모델을 확립하였다. 데이터 분석 결과, GLY가 세포 내 철분($\text{Fe}^{2+}$) 과부하 및 글루타티온 고갈로 인한 지질 과산화물 축적을 통해 페로프토시스를 유발하며 이는 테스토스테론 합성 억제를 야기하는 것으로 나타났다. $\text{Fe}^{2+}$의 킬레이트화 또는 지질 과산화를 억제함으로써 페로프토시스를 차단할 경우, GLY에 의해 유도된 테스토스테론 합성 억제가 현저하게 완화되었다. 또한, GLY 처리된 TM3 세포에서 자가포식 활성화가 관찰되었으며, 핵 수용체 공동활성제 4(NCOA4) 매개 페리틴포지(ferritophagy)가 과도한 $\text{Fe}^{2+}$ 방출을 통해 페로프토시스에 관여하는 것으로 밝혀졌다. GLY 유도 세포 독성과 테스토스테론 합성 억제는 NCOA4 녹다운에 의해 유의하게 완화되었으며, 이는 GLY에 의한 테스토스테론 합성에 있어 NCOA4 매개 페리틴포지의 중요한 역할을 입증하였다. 요약하자면, 본 연구는 NCOA4 매개 페리틴포지가 페로프토시스를 촉진하여 테스토스테론 합성을 억제한다는 강력한 증거를 제공하며, NCOA4 표적화가 GLY 유도 남성 생식 독성에 대한 잠재적인 치료 접근법이 될 수 있음을 시사한다.ORIGINAL ABSTRACT
Glyphosate (GLY), a widely used herbicide, can adversely affect the male reproductive health by inhibiting testosterone synthesis. Ferroptosis is a form of iron-dependent oxidative cell death that contributes to inhibition of testosterone secretion. However, it still remains unclear whether ferroptosis is involved in GLY-inhibited testosterone synthesis. Hereby, an in vitro model of 1 mM GLY-exposed testicular Leydig (TM3) cells was established to elucidate this issue. Data firstly showed that GLY causes cytotoxicity and testosterone synthesis inhibition via ferroptosis, while accumulation of lipid peroxides due to intracellular ferrous ion (Fe2+) overload and glutathione depletion is confirmed as a determinant of ferroptosis. Blockage of ferroptosis via chelation of Fe2+ or inhibition of lipid peroxidation can markedly mitigate GLY-induced testosterone synthesis inhibition. Also, autophagy activation is revealed in GLY-treated TM3 cells and nuclear receptor coactivator 4 (NCOA4)-mediated ferritinophagy is involved in ferroptosis through the release of excess Fe2+. GLY-induced cytotoxicity and testosterone synthesis inhibition are significantly alleviated by NCOA4 knockdown, demonstrating the crucial role of NCOA4-mediated ferritinophagy in GLY-inhibited testosterone synthesis. In summary, this study provides solid evidence that NCOA4-mediated ferritinophagy promotes ferroptosis to inhibit testosterone synthesis, highlighting that targeting NCOA4 may be a potential therapeutic approach in GLY-induced male reproductive toxicity.| 저자 | Lu, L.; Lian, C. Y.; Lv, Y. T.; Zhang, S. H.; Wang, L.; Wang, L. |
|---|---|
| 저널 | The Science of the total environment |
| 권·호·쪽 | 914, 169927 |
| PMID | 38199345 |
| DOI | 10.1016/j.scitotenv.2024.169927 |
| MeSH | Male; Animals; Mice; Glyphosate; Ferroptosis; Leydig Cells; Autophagy; Iron; Testosterone |