Glyphosate Induces Anxiety-Like Behaviors in Mice via Activating NLRP3-Mediated Hippocampal Microglia Pyroptosis.
J Appl Toxicol · 2025 · 45:1572-1582 · PMID 40254291 · 등급5 동물·현장 동물시험 · 비발암 건강영향 > 신경독성 · 사람
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초록 전문 번역 · gemma4:e4b
글리포세이트는 포유류의 중추신경계에 손상을 주고 행동 장애를 유발하는 것으로 보고되었다. 그러나 관련된 잠재적 기전에 대한 증거는 부족하다. 본 연구에서는 C57BL/6 마우스를 0부터 200 mg/kg/day 범위의 용량으로 경구 투여하여 16주 동안 노출시켰다. 행동 검사 결과, 글리포세이트는 개방장 시험에서 중앙 영역에 머무르는 시간과 이동 거리를 감소시켰고, 높은 플러스 미로 시험에서 개방 팔에 대한 체류 시간과 진입 횟수를 감소시키며 폐쇄 팔에 대한 체류 시간과 진입 횟수를 증가시켰다. 또한 불안 관련 유전자인 *htr5*, *htr6*, 및 *tmem132d*의 발현도 글리포세이트에 의해 유의하게 상향 조절되었다. 이러한 행동 표현형은 혈액뇌장벽(BBB)의 기능적 밀착 결합을 방해하여 글리포세이트가 뇌로 침투하는 것과 관련이 있었다. 결과적으로, 글리포세이트는 마우스 해마에서 뉴런의 형태학적 구조를 직접 손상시키고, IBA-1 미세아교세포 수를 증가시켰으며, NLRP3 매개 파이롭토시스 경로(NLRP3, Caspase-1, GSDMD 및 IL-18)의 발현을 활성화시켰다. 더욱이, 글리포세이트에 의해 유도된 미세아교세포 내 NLRP3 경로의 활성화는 NLRP3 억제제 MCC950에 의해 현저하게 역전되었다. 글리포세이트 처리된 BV2 세포에서 유래한 조건부 배지는 HT-22 뉴런의 세포 독성을 악화시켰으며, 이는 MCC950에 의해 구제되었다. 결론적으로, 본 연구는 미세아교세포 매개 NLRP3 파이롭토시스 경로 활성화가 글리포세이트 관련 행동 장애 및 뉴런 손상에서 해로운 역할을 함을 입증하였다. 이러한 발견은 글리포세이트 유도 신경독성에 대한 새로운 증거를 제공하며, 인간의 글리포세이트 노출과 신경행동 장애 사이의 증가하는 연관성을 뒷받침한다.ORIGINAL ABSTRACT
Glyphosate is reported to compromise the central nervous system and induce behavioral disorders in mammals. However, evidence is deficient with respect to the potential mechanisms involved. In this study, C57BL/6 mice were orally exposed to glyphosate at doses ranging from 0 to 200 mg/kg/day for 16 weeks. The results of behavioral tests showed that glyphosate decreased time spent and distance traveled within the central area of open field test, decreased the retention time and number of entries into the open arms, and increased the retention time and number of entries into the close arms of elevated plus maze test. The expressions of anxiety-related genes htr5, htr6, and tmem132d were also significantly upregulated by glyphosate. This behavioral phenotype was linked to the permeation of glyphosate into the brain via disrupting the functional tight junctions of blood-brain barrier (BBB). As a result, glyphosate directly compromised the morphological structure of neurons, increased the number of IBA-1 microglia, and activated the expression of NLRP3-mediated pyroptosis pathway (NLRP3, Caspase-1, GSDMD, and IL-18) in the hippocampus of mice. Moreover, the glyphosate-induced activation of NLRP3 pathway in microglia was markedly reversed by NLRP3 inhibitor MCC950. The conditional mediums from glyphosate-treated BV2 cells aggravated the cytotoxicity of HT-22 neurons, which was also rescued by MCC950. In conclusion, this work demonstrated that microglia-mediated activation of NLRP3 pyroptosis pathway plays a detrimental role in glyphosate-behavioral disorders and neuron damage. These findings provide novel evidence for glyphosate-induced neurotoxicity and support the growing association between glyphosate exposure and neurobehavioral disorders in humans.| 저자 | Shu, S.; Chen, X.; Ren, J.; Yu, X.; Zhang, H.; Yu, Y. |
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| 저널 | Journal of applied toxicology : JAT |
| 권·호·쪽 | 45(8), 1572-1582 |
| PMID | 40254291 |
| DOI | 10.1002/jat.4793 |
| MeSH | Animals; Glyphosate; Glycine; Microglia; Pyroptosis; Hippocampus; Anxiety; NLR Family, Pyrin Domain-Containing 3 Protein; Male; Mice; Mice, Inbred C57BL; Behavior, Animal; Herbicides; Blood-Brain Barrier |