叩 : 撫卿＜“

(1)

力ドミウムの毒‘性とその防護に関する研究

１９９６

小野浩 ^重

Protective Effects ofChelatingAgents inducedToxiｃｉｔｙ

Cadmium-induced

HiroshigeOno

a g a i n s t

(2)

PrOtectiveEffectsOfCheIatingAgentSagainst

Cadmium-inducedT◎xicity

HiroshigeOno Cadmium（Ｃｄ）hasalongbiologicalhalf-lifeinhumansandhasbeen

recognizedasoneofthemosttoxicindustrialandenvironmental

elements，AsingleinjectionofCdintoanimalｓｒｅｓｕｌｔｓｉｎａｎｕｍｂｅｒｏｆｌｅｓｉｏｎｓｉｎｖａriousorgans，ｓｕｃｈａｓｔｈｅｌｉｖｅｒ，kidneyandtestes・Chelation therapyfOrCdhasbeeneffectiveinpreventingCd-inducedacuteor

chronictoxicity・Variousdithiocarbamatecompoundshavealsobeen

usedasantidotesfOrCdintoxicationinanimals・

Ｔｈｅａｉｍｏｆｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｔｕｄｙｗａｓｔｏｉｎvestigatetheprotectiveeffectof ｔｈｅｎｅｗｄｉｔｈｉｏｃａｒｂａｍａｔｅderivatives，N-benzyl-D-glucamine dithiocarbamate（ＢＧＤ）fOrtherenaldamageresultingfromｅｘｐｏｓｕｒｅｔｏ

ＣｄＣｌ２ｏｒＣｄ－ＭＴｉｎｒａｔｓ・FurtheImore，thecomparativeeffectsofBGD，Ｎ‐

p-isopropylbenzyl-D-glucaminedithiocarbamate（ＰＢＧＤ)，diethyldithio‐

carbamate（ＤＤＴＣ）anddisulfiram（DSF）againsttesticulartoxicityin

ratｓｃａｕｓｅｄｂｙａｃｕｔｅｅｘｐｏｓｕｒｅｔｏＣｄｗｅｒｅinvestigated．

1．EffectofBGDonrenaItoxicityinducｅｄｂｙＣｄｉｎｒａｔｓ

l）ＴｏｓｔｕｄｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＢＧＤｏｎｔｈｅｒｅｎａltoxicityproducedby subacuteexposuretoCd，ratswereinjectedsubcutaneously（s､c､）ｗｉｔｈ

ＣｄＣｌ２（1.5ｍｇＣｄ/kg）dailyfOr26daysandthereaftertheyreceived l3injectionsofBGD（400川Cl/kg）everyotherday・BGDtreatment significantlydecreasedtheurinaryexcretionofproteｉｎ，ＡＳＴａｎｄ

ａｍｉｎｏａｃｉｄ，suggestingthetherapeuticeffectｏｆＢＧＤｏｎｔｈｅＣｄ‐

inducedrenaldamage・TheCdconcentrationsinliverandkidney

weresignificantlydecreaseｄｂｙＢＧＤｔｒｅａｔｍｅｎｔ・Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆthis studyindicatedthatBGDtreatmentwaseffectiveindecreasingthe

Cdconcentrationsinkidney，resultinginthetherapeuticeffecton theCd-inducedrenaldamage．

2）ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＢＧＤｏｎｔｈｅｒｅｎａｌｔｏｘｉｃｉtyinducedbyacuteexposureto Cd-MTinratswasstudied・Ratswereinjectedintraperitoneally（i､p､）

ｗｉｔｈＢＧＤ（400仏ｍCl/kg）６，ｌ２ｏｒ２４ｈａｆｔｅｒｉ.p、injectionofCd-MT

（200ｕｇＣｄ/kg）andthereaftertheyreceivedthreeinjectionsofBGD

（400Ｕｍｏｌ/kg）dailyfOr3days・Theresultsindicatedthatashorter

timeintervalbetweentheadminisｔｒａｔｉｏｎｏｆＣｄ－ＭＴａｎｄＢＧＤｃａｕｓｅｄ

ｍｏｒｅrapidexcretionofCdions，whichwerelibｅｒａｔｅｄｆｒｏｍＣｄ－ＭＴｉｎｔｈｅｋｉｄｎｅｙａｎｄｍightcausedirecttoxicityintherenaltubules，

resultinginaredutionofrenalCdconcentrationandanincreased protectiveeffectofBGDagainstCd-MT-inducedrenaldamage．

(3)

2．EffectsofdithiocarbamatesagainstCd-inducedtesticuIar t

o x i c i t y

ｉｎｒａｔｓ

l）TheprotectiveeffectsofcombinedｔｒｅａｔｍｅｎｔｗｉｔｈＤＤＴＣｐｌｕｓＢＧＤｏｒＤＤＴＣplusPBGDagainstthetesticulartoxicitycausedbyacute

exposuretoCdinratswerestudied・Ratswereinjecteds.c・withCdCl2

（３ｍｇＣｄ/kg）ａｎｄ３０ｍｉｎｌａｔｅｒ，theywereinjectedi.p・withthe chelatingagents（１．０，mol/kgeach)．Theresultsindicatedthatthe

coadｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎｏｆＢＧＤｏｒＰＢＧＤｗｉｔｈＤＤＴＣｐｒｅｖｅｎｔｅｄｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＣｄｉｎｔｈｅｔｅｓｔｅｓｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｇｒｅａｔｅｒｂlood distributionofCd，whichresultedfromtheuptakeofCdｂｙｔｈｅｒｅｄ

ｂｌｏｏｄｃｅｌｌｓ，withouttheredistributionofCdtothebrain，resultingin animprovementoftheprotectiveeffectofDDTCagainsttheCd- inducedtesticulartoxicity．

2）ＤＳＦａｎｄＤＤＴＣｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｆＯｒｔｈｅｉｒprotectiveeffectsagainstthe testiculartoxicityinducedbyacuteexposuretoCdinrats・Ratswere

injecteds.c・withCdCl2（３ｍｇＣｄ/kg）ａｎｄ３０ｍｉｎｌａｔｅｒ，theywere injectedi.p・ｗｉｔｈＤＳＦ（0.05-0.5,mol/kg）ｏｒＤＤＴＣ（0.1-1.0

,mol/kg)．ＴｈｅｔｒｅａｔｍｅｍｗｉｔｈＤＳＦａｔｄｏｓｅｌｅｖｅｌｓｏｆ０．１－０．５，mol/kg preventedtheincreasesintesticularlipidperoxidationandcalcium

（Ｃａ）concentrationsandthedecreasesintesticularweight，which

wereobservedat7daysafterCdinjection・ＤＤＴＣａｔｄｏｓｅｌｅｖｅｌｓｏｆＯ､2‐

１．０，mol/kglikewisereducedCd-inducedtesticulartoxicity・The

resultsindicatedthatDSF，ｗｈｉｃｈｉｓｍｅｔａｂｏｌｉｚｅｄｔｏＤＤＴＣ，ｈａｄａｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔａｇａｉｎｓｔＣｄ－inducedtesticulartoxicitynearly

equivalenttoDDTCatapproximatelyone-halfthedose．

3）TheearlytesticulardamageafteracuteCdexposureandthe

preventionofCd-inducedtesticulartoxicityｂｙｏｒａｌａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎｏｆＤＳＦａｔｖａｒioustimesafterCdexposureinratswerestudied・Inthe

microscopic・examinationoftestestissueat6hafterCdexposure，the damageofinterstitialtissuesandseminiferoustubuleswasobserve｡、

ThetreatmeｎｔｗｉｔｈＤＳＦａｔｄｏｓｅｌｅｖｅｌｓｏｆ０．５，mol/k９（0.5ｏｒｌｈ)，

１．０，mol/k９（３ｈ）ｏｒ２．０，mol/k９（３ｈ）preventedtheincreasein

testiculａｒｌｉｐｉｄｐｅｒｏｘｉｄａｔｉｏｎａｎｄＣａａｎｄＣｄｃoncentrationsandthe decreaseintesticularweight，whichwereobservedat7daysafterCd

injection（３ｍｇＣｄ/kg)，ａｓｗｅｌｌａｓｂｙｉｎｊｅｃｔｉｏｎｏｆＤＳＦａｔ０．５，mol/kｇ

（0.5ｈ)．TheresultsindicatedthatCd-inducedtesticulartoxicity

damageoccurredduring3-6hafterCdinjectionandthatmore effectivechelationtherapywithDSFfOrtesticulartoxicitybyCdwas

consideredtoarisefromtheoraladministrationofDSFaｔｄｏｓｅｌｅｖｅｌｓｏｆｍｏｒｅｔｈａｎ１．０，mol/kgwithin3hafteracuteCdexposureinrats．

Thisstudyindicates effectiveinpreventing byCdexposureinrats．

thatthechelationtherapyforCdhasbeen therenaldamageandtesticulartoxicityinduced

(4)

第１章緒論・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１

第２章塩化カドミウムの長期投与による腎障害に対するＮ一ベンジルーＤ－

グルカミンジチオカルバメートの防護効果・・・・・・・・・・・・・・５

第１節概要・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５第２節結果・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５

第１項カドミウムによる腎機能障害に対するＮ一ベンジルーD-グルカミン

ジチオカルバメートの影響・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５１）尿中の蛋白質量，糖量，アミノ酸量及びアスパラギン酸アミノトランス

フェラーゼ活性の変化・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５２）尿量，尿中カドミウム量及び体重の変化・・・・・・・・・・・・６３）腎皮質へのパラアミノ馬尿酸取り込みの変化・・・・・・・・・・・６４）組織病理学的変化・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１０第２項カドミウムによる肝障害に対するＮ－ベンジルーＤ－グルカミン

ジチオカルバメートの影響・・・・・・・・・・・・・・・・・・１２第３項カドミウムの組織分布及び細胞内分布に対するＮ－ベンジルーD-グル

カミンジチオカルバメートの影響と細胞質カドミウムの存在形態・・１２第４項生体内必須金属に対するＮ－ベンジルーD-グルカミンジチオ

カルバメートの影響・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１２第３節考察・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１５第４節要約・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・。。・・・１７

(5)

第３章カドミウムーメタロチオネインによる腎障害に対するＮ一ベンジルーＤ－

グルカミンジチオカルバメートの防護効果・・・・・・・・・・・・・・１９

第１節概要・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１９第２節結果・・・・・・・・・・・・・・．・・・・・・・・・・・・・・・１９

第１項カドミウムーメタロチオネインによる腎機能障害に対する

Ｎ－ベンジルーD-グルカミンジチオカルバメートの影響。．・・・・’９１）尿中蛋白質量，糖量，アミノ酸量及びアスパラギン酸アミノトランス

フェラーゼ活性の変化・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２０２）尿量，腎重量及び体重の変化・・・・・・・・・・・・・・・・・・２３３）組織病理学的変化・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２３第２項カドミウムーメタロチオネインの肝臓に対する影響・・・・・・・２７第３項カドミウムの組織分布に対するＮ－ベンジルーD-グルカミンジチオ

カルバメートの影響・・・・・・・・・・・・・・・・．。・・・２７第３節考察・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２８第４節要約・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３０

第４章塩化カドミウムの精巣障害に対するＮ－ベンジルー D - グルカミンジチオカルバメート，Ｎ－ｐ－イソプロピルベンジルーＤ－グルカミンジチオカルバメート及びジエチルジチオカルバメートの防護効果・・・・。。・・・３１

第１節概要・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３１第２節結果・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３１

(6)

第１項カドミウム投与後の各組織中の脂質過酸化,精巣重量,精巣中のへモグロビン及び非蛋白質性SFI濃度の変化に対する各種キレート剤の影響３１第２項カドミウム投与後の組織中のカドミウム及び必須金属に対する

各種キレート剤の影響・・・・・・・・・・・・・・・・。．・・・３２第３項カドミウムの血液中分布に対する各種キレート剤の影響・・・・・・３５第４項カドミウムによる生殖障害に対する各種キレート剤の防護効果・・・３５第３節考察・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３６第４節要約・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３７

第５章塩化カドミウムの精巣障害に対するジエチルジチオカルバメート及び

ジスルフイラムの防護効果・・・・・・・・・・・・・・・・．．・・・３９

第１節概要・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３９第２節カドミウムの精巣障害に対するジエチルジチオカルバメート及び

ジスルフィラム腹腔内投与時の防護効果・・・・・・・・・・・・・・３９第１項結果・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．．・・・３９

1）カドミウムによる精巣の脂質過酸化及び精巣重量の変化に対する

ジエチルジチオカルバメート及びジスルフィラムの影響・・・・・３９２）カドミウム投与後の組織中のカドミウム及び必須金属に対する

ジエチルジチオカルバメート及びジスルフイラムの影響．。・・・４０３）カドミウムによる生殖障害に対するジエチルジチオカルバメート

及びジスルフィラムの防護効果・・・・・・・・・・・・・・・・４０第２項考察・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・。。・・・４４第３節カドミウムの精巣障害に対するジスルフイラム経口投与時の防護効果・４５

(7)

第１項結果・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．．・・・４５１）カドミウム投与後の精巣の組織病理学的変化・・・・・・・・・・・４５２）カドミウム投与後の精巣の脂質過酸化及び精巣重量の変化に対する

ジスルフイラムの影響・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・４５

3）精巣中のカドミウム,カルシウム及び鉄に対する

ジスルフイラムの影響・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・４８４）カドミウムによる生殖障害に対するジスルフイラムの防護効果・・５０第２項考察・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・．．・・・５０第４節要約・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５１

第６章結論・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５４

実験の部・・・・・・・・。・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５８第２，３章の実験・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５８第４，５章の実験・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・６５

謝辞・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・７０

参考文献・・・・・・・・・・・・．・・・・・・・・・・・．．・・・・・・・７１

(8)

本論文は学術雑誌に掲載された次の論文を基礎とするものである。

1）EffectofN-benzyl-D-glucaminedithiocarbamateontherenaltoxicitｙ

ｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｓｕｂａｃｕｔｅｅｘｐｏｓｕｒｅｔｏｃａｄｍｉｕｍｉｎｒａｔｓＳ,KQjima，ＨＯｎｏ，Ｍ,Kiyozumi，Ｔ､HondaandATakadate

Toxicol、Appl・Pharmaco1．，９８，３９－４８（1989）

2）EffectofN-benzyl-D-glucaminedithiocarbamateonrenaltoxicity

inducedbycadmium-metallothioneinｉｎｒａｔｓ

ＳＫＱｊｉｍａ，Ｈ､Ono，AFurukawaandM､Kiyozumi ArchToxico1．，６４，９１－９６（1990）

3）N-Benzyl-D-glucaminedithiocarbamateandN-p-isopropylbenzyl‐

D-glucaminedithiocarbamateimprovetheprotectiveeffectof diethyldithiocarbamateagainstcadmium-inducedtesticulartoxicity

mraｔｓ

Ｓ､KQjima，Ｙ､Sugimura，Ｈ､Ono，Ｈ､ＳｈｉｍａｄａａｎｄＴ､Funakoshi BioLPharm・Bull.，16,244-24７（1993）

4）Comparativeeffectsofdisulfiramanddiethyldithiocarbamateagainst

testiculartoxicityinratscausｅｄｂｙａｃｕｔｅｅｘｐｏｓｕｒｅｔｏｃａｄｍｉｕｍＨＯｎｏ，Ｔ､Funakoshi，Ｈ､ＳｈｉｍａｄａａｎｄＳ､KQjima J・ToxicoLEnviron・Health，５０，１０１‐111（1997）

5）Preventionofcadmium-inducedtesticulartoxicitybyoral

administrａｔｉｏｎｏｆｄｉｓｕｌｆｉｒａｍｉｎｒａｔｓ

ＨＯｎｏ，１.Tanii，ＫＴｏｓｈｉｍｏｒｉａｎｄＳ､KQjima Jpn．』、ToxicoLEnviron、Health，４２(6)，492-499（1996）

(9)

第１章緒論

近年、産業の急速な発展に伴い、我々をとりまく環境にはヒトの健康を損うおそれのある化学物質が増加しつつあり、その種類も多種多様である。このような化学物質による環境汚染は、深刻な社会問題となっている。

カドミウム（Cd）は工業的には合金,メッキ,顔料,アルカリ電池,塩化ビニル安定剤などとして広く用いられ、その生産量も年々増加している。1948年、スウェーデンの Fnbergによってアルカリ蓄電池工場労働者にＣｄ慢‘性中毒患者が確認されて以来')、

世界各国においてＣｄによる中毒事例が報告されている。わが国では、従来Ｃｄによる健康障害は職業病として知られていたが、富山県神通川流域に集中的に発生したイタイイタイ病2)の発症原因物質としてＣｄが認定されて以来、Ｃｄは環境汚染物質の一つと

して社会的に関心が持たれるようになった。Ｃｄを含有する産業廃棄物による環境汚染は、農作物,畜産物,水産物,飲料水などを汚染し、それによるヒト生体への影響が懸念

されている。

Ｃｄは一旦生体に侵入すると非常に排池され難く、ヒトの生物学的半減期は一般に長く、全身で16年、腎皮質では18～33年と推定されている3)。Ｃｄのヒトに対する影響は、

摂取経路,期間,濃度等により異なる。経口摂取による急性中毒症状としては、悪心,堰吐,腹痛,下痢などの消化器症状を示すことが知られており、Ｃｄ量としては15-100ｍｇの摂取（成人）で急性中毒症状が見られる4)。また、職業病に多く見られる急性中毒は、

Ｃｄヒュームやダストの経気道的吸入により発生し、吸入数時間後から生じる咽頭痛,息切れ,咳噺,呼吸困難,問質性肺水腫や問質性肺炎などの呼吸器症状を呈する5)。一方、

低濃度のＣｄ慢性中毒としては肺気腫,腎障害,貧血などが報告されている6'7)。また、実験動物においてＣｄ毒性として認められているものに、肝．腎障害3,8-13)，肺障害14-16)，

精巣障害１７),催奇形作用１８》などがある。

Ｃｄの腎障害は慢性Ｃｄ中毒の主症状で、近位尿細管機能異常に伴う多尿,蛋白尿'酵素尿が見られ、さらに進行すると糖尿,アミノ酸尿が見られる19,20)。Ｃｄの腎障害では腎糸球体や遠位尿細管への影響も報告されているが6,21)、組織病理学的には近位尿細管の萎縮,変性が主である。生体に取り込まれたＣｄは主に肝臓に蓄積し22)その後時間の経過とともに肝臓から腎臓へ移行し、特に腎臓の皮質に高濃度に蓄積し、腎障害を発生することが知られている23)。このようにＣｄの慢性中毒として腎障害が発生するのは、

－１－

(10)

Ｃｄが最終的に腎臓に蓄積するためである。また、Ｃｄ暴露後比較的速やかに肝臓などの組織にメタロチオネイン（ＭＴ）が誘導合成される24)。ＭＴは低分子量（6000～7000）

蛋白質であり、システイン含有量が多く（約30％)、そのＳＨ基によりＣｄイオンを捕捉してその毒性を軽減する25)が、その一方で、細胞内Ｃｄ－ＭＴは細胞外へ流出し、血液

を介して腎臓へ再吸収される26)。したがって、Cd-MTを投与すると腎臓に速やかに取り込まれ、Ｃｄによる急性腎障害が発現することが知られている2728)。

また、Ｃｄは急性毒性として極めて強い精巣障害を引き起こすことが、チェコの parizekら29)によって報告されている。ラットにＣｄを投与すると、精巣中のＣｄ濃度は

肝臓や腎臓に比べて著しく低いにもかかわらず、精巣に出血性炎症が生じ30)、その後障害が進行するにつれて精巣は萎縮し、やがて生殖能力を失う。佐二木ら31)は、Ｃｄによ

る精巣障害発現の要因として脂質過酸化が深く関与していることを指摘している。

Ｃｄの急性あるいは慢性中毒の防護及び治療には、体内に蓄積したＣｄを迅速に排池させるキレート剤の使用が有効である。本研究では、Ｃｄの毒性として慢性中毒の腎障害及び急性中毒の精巣障害を取り上げ、これらの毒性に対するキレート剤の防護及び治療効果の検討を企図した。これまでＣｄによる急性中毒の解毒剤としては、エチレンジアミン四酢酸（ethylenediaminetetraaceticacid，EDrrA）が使用されてきた⑲o

EDrrAはＣｄの尿中排池を促進するが、本キレート剤により腎障害がさらに悪化する危険性が大きいので、使用が制限されている32,33)。Ｃｄ暴露後時間が経過すると、ＥＤＴＡやジエチレントリアミン五酢酸（diethylenetriaminepentaaceticacid）のＣｄ排池促

進作用は極めて弱い34)。2,3-ジメルカプトプロパノール（2,3-dimercaptopropanol，

BAL）も、Ｃｄの急性及び慢性中毒に有効であると報告されているが35)、ＢＡＬを投与するとＣｄの腎濃度が上昇し腎障害を誘発する33-36)。また、２，３－ジメルカプトコハク酸

（2,3-dimercaptosuccinicacid）やDL-ペニシラミン（DL-peniciuamine）もＣｄ暴

露直後では本金属の尿中排池促進作用を示すが、時間が経過するとその効果は著しく減少する。)33,23

近年、ジエチルジチオカルバメート（diethyldithiocarbamate,DDrrC）はＣｄの急

性暴露後組織に蓄積したＣｄの排池促進作用が大きく、Ｃｄの急性毒性に対して優れた防護効果を有することが明らかになった37)。その後多数のジチオカルバメーート系化合物が合成され、Ｃｄに対する排池促進作用と毒性防護効果が検討された38割・児島らは、

新規ジチオカルバメート系キレート剤であるＮ－ベンジルーＤグルカミンジチオカルバメー

－２－

(11)

卜（N-benzyl-D-glucaminedithiocarbamate,ＢＧD)，Ｎ－ｐ－イソプロピルベンジルー

Ｄグルカミンジチオカルバメート（N-p-isopropylbenzyl-D-glucamine

dithiocarbamate,PBGD）などを合成し、これらのキレート剤が体内に蓄積したＣｄに

対して大きな胆汁中排池促進作用を有することを報告した45)。そこで、Ｃｄの腎障害及び精巣障害に対するこれらのジチオカルバメート系キレート剤の防護及び治療効果について検討した。

まず、ラットに塩化カドミウム（CdCl2）を26日間連続投与して腎障害を起こした後 BGDを２６日間繰り返し投与し、Ｃｄによる腎障害に対するＢＧＤの治療効果を検討し、

同時に、Ｃｄによる肝障害に対するＢＧＤの効果についても検討した（第２章)。

次に、CdCl2の長期暴露による腎障害発現の機序を明らかにするために、ＣｄをＣｄ－ＭＴの形で投与して腎障害を発現させ、ＢＧＤの防護効果を検討した（第３章)。

また、Ｃｄによる精巣障害に対するジチオカルバメート系キレート剤の防護効果を調べるために、ＤDTC,ＢＧＤ及びＰＢＧＤの効果を比較検討した（第４章)。

さらに、ＤＤＩ℃と類似した構造を有し、抗酒癖剤として使用されているジスルフイラム（DSF）を用いて、Ｃｄの精巣障害に対する防護効果をＤＤｒＣと比較検討するとともに、Ｃｄ暴露後種々の時間にＤＳＦを経口投与したときの防護効果についても検討した (第５章)。

－３－

(12)

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(13)

第２章塩化カドミウムの長期投与による腎障害に対するＮ－ベンジルーＤ－グルカミンジチオカルバメートの防護効果

第１節概要

CdCl2を動物に長期間投与した際の慢性Ｃｄ中毒としては､､近位尿細管障害を主体とする腎障害が知られている11-13)。これは、投与したＣｄの大部分はまず肝臓に蓄積するが22)、その後時間の経過とともに肝臓から腎臓へ移行し、最終的には主に腎臓に蓄積するためと考えられている231。したがって、この障害を防護及び治療するためには、キレー

ト剤投与により生体中のＣｄを速やかに排池させることが効果的と考えられる。

本章では、CdCl2の長期投与により肝及び腎障害を惹起させたラットに、Ｃｄの胆汁中排池促進作用の大きいBGD45)を投与してその効果を検討した。まず、Ｃｄによる腎障害を調べるために、尿中の蛋白質量,糖量,アミノ酸量及びアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（aspartateaminotransferase,ＡＳＴ）活性の変動を調べ、さらに腎臓の

組織病理学的観察を行った。

また、CdCl2を急性投与した際にＣｄが最も高濃度に分布する肝臓は、急性Ｃｄ中毒の標的臓器の一つと考えられている46)。さらに、慢性Ｃｄ中毒における腎障害の発現に対する肝障害の関与を示唆している報告もある47)。したがって、CdCl2投与による肝障

害とそれに対するＢＧＤの効果についても検討した。

次に、Ｃｄ中毒の解毒剤として使用したＢＧＤの生体に対する影響を調べるために、

Ｃｄ及びＢＧＤの連続投与後の生体内必須金属濃度を測定した。

第２節結果

第１項カドミウムによる腎障害に対するＮ一ベンジルーＤ－グルカミンジチオカルバメートの影響

１）尿中の蛋白質量,糖量，アミノ酸量及びアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ活性の変化

ラットにＣｄＣｌ２（1.5ｍｇＣｄ/kg/day）を26日間投与し、さらにＢＧＤ（400仏ｍCl/kgウ

－５－

(14)

を１日おきに26日間投与した時の尿中の蛋白質量,糖量,アミノ酸量及びASr活性を Fig.１及びFig.２に示した。尿中蛋白質量は、Ｃｄ投与開始後１６日頃から増加し、２４

日後にはコントロール値の約2.5倍に達した。しかし、Ｃｄ投与を中止してＢＧＤ投与を開始すると、６日後から効果が現われて尿中蛋白質量は減少し始め、１０日後にはほぼコントロール値に戻った。一方、ＢＧＤ無投与群では、コントロール値まで回復するのに１８日程度を要した。また尿中糖量の有意な変化は認められなかった。

次に、尿中ＡＳＴ活性は、Ｃｄ投与開始20日後に有意に増加し、２４日後にはコントロールの約３倍に上昇したが、その後ＢＧＤ投与６日後から減少し始め、２週間後にはほぼコントロール値まで減少した。一方、ＢＧＤ無投与群におけるAsr活性は、Ｃｄ投与を中止してもほとんど減少しなかった。また、尿中アミノ酸量は、Ｃｄ→生理食塩水投与群のみが36日頃から増加したが、Ｃｄ→BGD投与群では有意な増加は認めらｵ1なかった。

2）尿量,尿中カドミウム量及び体重の変化

Ｃｄによる腎障害は主に近位尿細管で発生し、多尿になるという報告がある48)。そこで実験期間中４日に１回尿を採取して尿量を測定したが、Ｃｄ投与により腎障害を起こ

したラットに尿量の有意な増加は認められなかった（Fig.３)。

次に、Ｃｄ投与後のＣｄの尿中排世量をＦｉｇ．４に示した。Ｃｄの尿中排池量は徐々に増加し、２０日後には急激に増加した。これは、尿中の蛋白質量及びＡＳＴ活性が増加した時期と一致した。このＣｄの尿中排池量は、ＢＧＤ投与により急速に減少したが、

BGD無投与群ではゆるやかな減少を示した。

さらに、Ｃｄによる毒性の発現とＢＧＤの解毒効果を調べるために、動物の体重変化を調べた（Fig.５)。Ｃｄ投与群では、投与期間中体重の増加は全く見られなかったが、

Ｃｄ投与を中止すると徐々に体重は増加した。この体重増加は、ＢＧＤ投与群で大きい傾向を示した。また、ＢＧＤのみの投与群の体重増加はコントロールとほとんど変わらな

かった。

３）腎皮質へのパラアミノ馬尿酸取り込みの変化

Ｃｄによる腎障害を尿細管分泌機能の面から検討するために、Ｃｄ及びＢＧＤの投与期

－６－

(15)

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△;C,0.9％NaCl→BGD▲;D,0.9％NaCI(control）

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４）組織病理学的変化

Ｃｄの長期投与による腎障害を組織学的に検討した（Fig.７)。正常ラットの腎組織では、糸球体とそれを包むボーマン嚢及び近位尿細管がはっきりと観察される。Ｃｄ投与後ＢＧＤを投与しないラットでは、一部の近位尿細管上皮細胞に浮腫性膨化並びに変性と崩壊が明らかに認められた。しかし、Ｃｄ投与後ＢＧＤを投与したラットでは、近位尿細管上皮細胞の膨化はほとんど見られず、また、上皮細胞壊死により変性した尿細管は観察されなかった。

以上の結果より、ＢＧＤはＣｄ投与による腎障害に対して防護効果を有することが分かった。

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間中ラットを８日毎に殺し、腎皮質スライスへのパラアミノ馬尿酸のinvitrOでの取り込みを調べた（Fig.６)。Ｃｄ連続投与により、腎皮質のパラアミノ馬尿酸取り込み能は徐々に減少し、Ｃｄ投与開始２４日後にはコントロールの約50％まで減少した。その後 BGＤ投与により少しずつ回復し、ＢＧＤ投与開始後26日には60％まで回復した。

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