Inhibitory effect of antioxidants on thyroid peroxidase expression in rat thyroid cell line

Abstract

Thyroid follicular cells produce H2O2 for thyroid hormone synthesis. To investigate a possible role of Reactive Oxygen Species (ROS) such as H2O2 in the intracellular signaling pathway in thyroid cells, the effect of antioxidants, ROS scavengers, on the expression of Thyroid Peroxidase (TPO) gene in rat thyroid FRTL-5 cells were examined. Northern blot analysis revealed that antioxidants, Pyrrolidine Dithiocarbamate (PDTC) and N-Acetyl-L-Cysteine (NAC), induced a decrease in the TPO mRNA level within 24 hours, but had no effect on Thyroglobulin (TG) mRNA. Concomitantly, they decreased the binding activity of Pax-8, one of the transcription factors that activate the TPO gene promoter. These results suggested that ROS might function as an intracellular messenger for the Pax-8-dependent expression of the TPO gene in thyroid cells.

甲状腺濾胞細胞は甲状腺ホルモン合成のためH2O2を生成する。甲状腺細胞の細胞内シグナル伝達経路におけるH2O2など反応性酸素種(ROS)の可能な役割を検討するため、著者らはラット甲状腺FRTL-5細胞の甲状腺ペルオキシダーゼ(TPO)遺伝子表現に及ぼす抗酸化剤、ROSスキャベンジャーの作用を試験した。ノーザンブロット分析は、抗酸化剤ピロリジン・ジチオカルバミン酸エステル(PDTC)およびN-アセチル-L-システイン(NAC)は24時間以内にTPOmRNAレベルの減少を誘発したが、サイログロブリン(TG)mRNAには作用のないことを明らかにした。同時にTPO遺伝子プロモーターを活性化する転写因子の1つであるPax-8の結合能を減少した。これらの結果はROSが甲状腺細胞におけるTPO遺伝子のPax-8依存性表現の細胞内メッセンジャーの1つとして機能することを示唆した。