エチレングリコール中毒で生じる肝障害は回復可能であることを解明~フェロトーシス関連経路の関与を示唆、新規治療戦略に道~

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2026-03-04 東京科学大学

東京科学大学医歯学総合研究科の鵜沼香奈教授らの研究グループは、エチレングリコール中毒において一過性の肝障害が発生するものの、その後回復可能であることを動物実験と培養細胞実験により明らかにした。ラットにエチレングリコールを投与すると2日後に肝障害が確認されたが、5日後には回復傾向が認められた。遺伝子発現解析では、回復過程でタンパク質合成を担うリボゾーム関連遺伝子の発現増加が確認され、肝細胞の修復が進んでいる可能性が示された。また、抗酸化機構であるSLC7A11-Gpx4経路が一時的に低下し、脂質過酸化を伴う細胞障害が起きることが判明した。これらの結果から、エチレングリコール中毒ではフェロトーシス様の細胞死機構が関与する可能性が示唆された。本成果は中毒による肝障害の理解を深め、新たな診断・治療戦略の開発につながることが期待される。

エチレングリコール中毒で生じる肝障害は回復可能であることを解明~フェロトーシス関連経路の関与を示唆、新規治療戦略に道~
図1. 肝障害を示す酵素(ALT)はエチレングリコール(EG)投与2日後に上昇し、5日後には回復した(左)。 肝細胞にはリボゾームを伴う粗面小胞体の増加を認める(右)。

<関連情報>

ラットにおけるエチレングリコールによる一過性肝障害の回復におけるリボソーム生合成の可能性のある役割 Possible role of ribosome biogenesis in the recovery from transient hepatic damage caused by ethylene glycol in rats

Kana Unuma,Toshihiko Aki,Nana Kobayashi,Shintaro Isa & Akihiro Tojo
Forensic Toxicology  Published:03 February 2026
DOI:https://doi.org/10.1007/s11419-026-00757-4

Abstract

Purpose

Ethylene glycol (EG), a widely used industrial compound, has been implicated in accidental poisoning and homicide. Although the nephrotoxic mechanisms of EG are well characterized, its acute hepatotoxic potential remains underexplored. This study investigated histopathological and molecular alterations in the liver of rats following acute administration of EG. Possible dysfunction of an anti-oxidative pathway involving ferroptosis (glutathione peroxidase 4, Gpx4; solute carrier family 7 member 11, SLC7A11) is also examined.

Methods

Male rats (8-week-old, male) were orally administered EG (8 g/kg) and euthanized at 2 and 5 days post-exposure by an administration of an overdose of anesthetic (40 mg/kg sodium pentobarbital). Serological analysis was performed to assess liver function. Liver tissues were evaluated by histology, transmission electron microscopy, and transcriptome analysis.

Results

Serological findings indicated transient liver damage at 2 days post-exposure, followed by recovery at 5 days. Transmission electron microscopy revealed glycogen accumulation, corroborated by periodic acid–Schiff and periodic acid-methenamine silver staining. Histological analysis revealed an increased number of nucleoli, correlating with upregulation of ribosomal genes on microarray analysis, particularly at 5 days post-exposure. In addition, significant decreases in Gpx4 and SLC7A11 expression were observed in rat livers treated with EG and Huh-7 human hepatoma cells, suggesting reduced cellular antioxidative capacity as a contributing factor to transient liver damage.

Conclusions

These findings reveal a pathway underlying EG-induced transient liver damage and suggest a possible mechanism of recovery, thereby providing new insights into EG poisoning.

医療・健康
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