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アイテム
亜鉛欠乏ラットにおけるカドミウムの長期経口投与による影響 : 病理形態学的研究
https://az.repo.nii.ac.jp/records/3225
https://az.repo.nii.ac.jp/records/322555e871f6-f8b1-4ad3-991a-c0efb28c63ef
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
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diss_dv_otsu0339 (18.1 MB)
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diss_dv_otsu0339_jab&rev (228.6 kB)
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diss_dv_otsu0339_jab.pdf (164.9 kB)
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| Item type | 学位論文 / Thesis or Dissertation(1) | |||||||||
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| 公開日 | 2013-02-05 | |||||||||
| タイトル | ||||||||||
| タイトル | 亜鉛欠乏ラットにおけるカドミウムの長期経口投与による影響 : 病理形態学的研究 | |||||||||
| タイトル | ||||||||||
| タイトル | Effects of cadmium in the zinc deficient rat : a pathological morphologic study | |||||||||
| 言語 | en | |||||||||
| 言語 | ||||||||||
| 言語 | jpn | |||||||||
| 資源タイプ | ||||||||||
| 資源タイプ | thesis | |||||||||
| 著者 |
田中, 雅弘
× 田中, 雅弘
× Tanaka, Masahiro
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| 抄録 | ||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||
| 内容記述 | 日本での慢性Cd中毒障害としては，神通川領域に発生したイタイイタイ病が有名であり，その発生機序としては飲料水や食物中に含まれるCdの経口的摂取が推察されている。一方，これまでの動物実験では非生理的な大量投与実験が多く，今後の研究には何らかの障害性誘因を持つ動物に対し，比較的微量のCdを長期間経口投与する実験が必要である。ところでCdとZnの相互作用についてはよく知られており，Zn欠乏状態では諸臓器でCdの蓄積性が増強し，Cdの毒性が増強されるといわれている。そこで本研究ではCdの投与経路を自然界における主たる侵入経路である経口とし，Cd混餌飼料をZn欠乏状態のラットに摂取させた。本論文ではCd長期投与ラットにおけるZn欠乏の及ぼす影響を，主として病理形態学的な面から(1)肝臓伊東細胞に対する影響，(2)カドミウム中毒あるいは亜鉛欠乏症による標的臓器の変化の二点について論じる。 実験には生後3週齢のSD系雄ラットを用い，Zn欠乏飼料(Zn 0ppm)とZn適量飼料(Zn 30ppm)にCdの0，0.5，100ppmをそれぞれ添加した計6種類の実験飼料(蛋白源として乾燥卵白を使用)を5ヵ月間各群毎に与えた。対照群としては市販の普通固形飼料を与えた。毎月各群2匹を剖検した。 一般症状を毎日観察し，実験飼料給与後は毎月1回，体重を測定した。毎月剖検後，Cd負荷あるいはZn欠乏の影響を受け易い臓器とされている肝臓，腎臓，肺，骨，顎下腺，膵臓，精巣，舌および食道について病理組織学的検討を行った。また肝臓，腎臓，肺については電顕用標本を作製し透過型電子顕微鏡で観察した。実験開始5ヵ月後の対照群およびZn欠乏群については全身の側面像および摘出した大腿骨を超軟X線発生装置(SOFTEX)で撮影し，骨異常の有無を検査した。大腿骨についてはX線写真を投影装置で拡大し，骨の長さ，骨皮質の厚さを測定した。また肝臓に対する影響を見る目的でZn欠乏群および対照群については形態計測により肝細胞数，二核肝細胞数および類洞壁細胞数を算出した。また肝細胞100個あたりの類洞壁細胞数および伊東細胞数をそれぞれ求めた。実験期間は最長5ヵ月間としたが，実験成績は実験開始1～2ヵ月間と実験開始3～5ヵ月間の2つのグループに分け，それぞれを実験前期および実験後期としてまとめた。 この結果次の様な所見が得られた。 1. Zn欠乏状態でのCd投与による諸変化 Zn欠乏群では成長抑制，皮膚病変，精巣障害，食道のパラケラトーシス，膵臓腺房細胞の空胞変性が認められた。このようなZn欠乏症状はCd投与により増強された。一方，Cd投与に起因する変化としては腎臓障害があり，近位尿細管の上皮細胞には空胞変性，核小体の明瞭化，壊死が認められた。腎臓の変化はZn適量添加群およびZn欠乏群にCd 0および0.5ppmを添加した群では観察されなかったことより，Zn欠乏状態ではCdによる腎障害が発生しやすくなる事が示された。本実験で認められた腎障害の程度は極めて軽く，イタイイタイ病の本態とされている腎性骨軟化症は認められなかった。 2.肝組織に対する作用 Zn欠乏状態でCdを100ppm負荷した群では光顕的には肝細胞の萎縮が認められたにすぎないが，電顕的には粗面小胞体の拡張，ミトコンドリアの軽度な変性，グリコーゲン顆粒の著しい減少，細胞間隙の拡張，毛細胆管の拡張などCd投与に起因すると考えられる諸変化が認められた。一方，同群では実験前期から類洞内に線維芽細胞様細胞の出現が目立ち，この細胞は電顕的検索により線維芽織胞へ移行しつつある伊東細胞であることが明らかになった。伊東細胞は変性した肝細胞周囲に比較的多く存在し，これら細胞の近くにはコラーゲン細線維の増生が認められた，肝臓の病理学的検査ではいずれの動物にも壊死などの重篤な肝障害像は認められなかったが，伊東細胞周囲にはコラーゲン線維の増生が認められた。この変化はいわゆるactive fibrosisと考えられ，CdはZn欠乏状態で伊東細胞を活性化させることが示された。 3.その他の変化 Znが約30ppm含まれるZn適量給与群でも対照群に比べ，30%程度の体重増加抑制がみとめられた。また実験飼料群の肺にはZnあるいはCd添加量とは無関係に肺泡沫細胞の増加および著しい好酸球浸潤が認められた。 成長抑制，皮膚病変などのZn欠乏症状はCd投与により増強した。一方，Cd投与に起因する腎障害はZn欠乏状態では発生しやすくなるが，本実験条件下では腎性骨軟化症は認められなかった。またZn欠乏状態でCdを100ppm負荷すると肝臓にコラーゲン線維の増生が起こり，これには伊東細胞の活性化が関与していると考えられた。 |
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| Abstract | ||||||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||||||
| 内容記述 | "Itai-Itai" disease in the Jinzu River basin, Japan, is attributed to chronic Cd poisoning, and the disease has been considered to be caused by the intake of Cd-polluted food and water. Natural disease and many experiments suggest that the interaction between Cd and nutritional factors will be very important for understanding of the chronic Cd intoxication in man. However, toxic effects of Cd have been extensively studied in animals using high unphysiologic doses. It is necessary to subject the nutritional deficient animal to low dose of Cd over an extended time. The administration of excess Zn diminishes some toxic effects of Cd. On the other hand, Zn deficiency in rats markedly increases Cd in various organs and may enhance the Cd toxicity. However, little is known about how Zn deficiency to modify the Cd toxicity. The present study was, therefore, designed to assess the effect of dietary deficiency on Cd toxicity in the rat. From a morphologic standpoint, this report attempts to clarify the interaction between Cd intoxication and Zn deficiency, (1) effect on the Ito cell, (2) effect on target organ for chronic Cd toxicity or Zn deficiency. Three-week-old male Sprague-Dawley rats were given zinc (Zn) deficient (0 ppm Zn) or Zn adequate diet (30 ppm Zn) supplemented with 0, 0.5 and 100 ppm cadmium (Cd) up to 5 months. The experimental diets contained dried egg albumin as the protein source because of its low Zn content. Control rats of the same origin were fed a commercial stock diet that used casein as a protein source. The commercial diet contained 0.05-0.1 ppm Cd and 40-45 ppm Zn. There was no difference in the ingredients between the commercial diet and the ovalbumin-containing diets except the protein source. Once a month from month 1 to 5, 2 rats from the each group were sacrificed under ether anesthesia. The length of femurs and thickness of the cortex were measured. The kidneys, liver, lungs, femurs, submaxillary glands, pancreas, testis, tongue, esophagus and sternum, which have been considered as target organ, were fixed in 10% neutral buffered formalin, and embedded in paraffin wax. The kidney, liver and lung tissue were also observed electronmicroscopically. The lateral view of the entire bodies and the right femur were studied by a Super Soft X-ray apparatus. For the quantification of sinusoidal cells in the liver parenchyma, sections from Epon blocks per rat were used. Cell counts were performed using micrometer. The results were expressed as the number of sinusoidal cells and Ito cells per 100 hepatocytes. The results showed summarized two groups, the first period (1-2 months) and the later period (3-5 months). (1) Effects of Cd administration under the Zn-deficiency Zn-deficient rats showed growth depression, alopecia, testicular damage, parakeratosis of esophagus and vacuolar degeneration of pancreas. These changes were most prominent in animals fed the Zn deficient diet including 100 ppm Cd [Zn 0, Cd 100]. The proximal convoluted tubules (PCT) of the kidneys showed vacuolation, mitochondrial swelling and coagulative necrosis in [Zn 0, Cd 100], but there were no lesions in PCT in the other groups. The results indicate that Zn deficiency may enhance the renal toxicity of Cd. The present study revealed diminished bone growth and cortical thinning of femur, but there was no osteomalacia seen in Itai-Itai disease patients. (2) Effects on the liver In [Zn 0, Cd 100] rats, liver showed dilation of the rough endoplasmic reticulum, mitochondrial degeneration, loss of glycogen particles and dilated bile canalicules. Many fibroblast-like cells were seen in sinusoids after 3 months. The fine structures represented that the fibroblast-like cells were the transitional cell derived from Ito cells. The Disse's space contains coarse collagen fibers that appear to be attached to the surface of the Ito cell. This change is thought to be a kind of active fibrosis. These results suggested that Cd could make active Ito cells in [Zn 0, Cd 100] rats. On the other hand, Zn-adequate rats fed the ovalbumin containing diets showed a 10-30 % reduction in body weight compared with the controls throughout the study. Eosinophilic infiltration and foam cell accumulation were observed at a higher frequency in lungs of rats fed the purified diets containing ovalbumin, than in the controls. The lung lesions could not be correlated with Zn or Cd in the diet. These lesions may be due to the ovalbumin as the protein source. The present study shows the possibility that Cd exposure under Zn deficiency enhances the development of Cd toxicity and activates the Ito cells in fibrogenesis. |
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| 学位名 | ||||||||||
| 学位名 | 博士(獣医学) | |||||||||
| 学位授与機関 | ||||||||||
| 学位授与機関名 | 麻布大学 | |||||||||
| 学位授与年月日 | ||||||||||
| 学位授与年月日 | 1995-02-01 | |||||||||
| 学位授与番号 | ||||||||||
| 学位授与番号 | 乙第339号 | |||||||||
| 著者版フラグ | ||||||||||
| 出版タイプ | AM | |||||||||
| 出版タイプResource | http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa | |||||||||
