Role of metallothionein in regulating the abundance of histochemically reactive zinc in rat tissues

摘要

The objectives of this study were (i) to investigate the modulating effects of zinc nutrition on histochemically reactive zinc in the rat intestine and liver and (ii) to assess the relationship between histochemically reactive zinc and metallothionein-bound zinc in these tissues under varying zinc nutrition. Male Wistar rats were fed a zinc-deficient (3 mg zinc/kg), adequate-zinc (30 mg zinc/kg, ad libitum or pair-fed), or zinc-supplemented (155 mg zinc/kg) diet for 2 or 6 weeks. Plasma N-(6-methoxy-8-quinolyl)-para-toluenesulfonamide-reactive zinc reflected dietary zinc intake. Abundance of the intestine histochemically reactive zinc was correlated with dietary zinc intake after 2 weeks of dietary treatment. Dietary zinc intake had no effect on the abundance of the intestine histochemically reactive zinc after 6 weeks of dietary treatment and the hepatic histochemically reactive zinc after both 2 and 6 weeks of dietary treatment. This lack of effect of dietary zinc intake on the abundance of histochemically reactive zinc was associated with a higher level of metallothionein. The molecular-mass distribution profile revealed that N-(6-methoxy-8-quinolyl)-para-toluenesulfonamide-reactive zinc and metallothionein-bound zinc represented two different, but interrelated, pools of zinc. Overall, these results suggested that the abundance of histochemically reactive zinc was homeostatically regulated, which was partially achieved through the regulation of metallothionein levels in rats.Key words: N-6-methoxy-para-toluenesulfonamide (TSQ), histochemically reactive zinc, plasma TSQ-reactive zinc, intestine, metallothionein, rats.La présente étude a eu pour objectifs (i) d'examiner les effets modulateurs de la consommation de zinc sur le zinc histochimiquement réactif dans l'intestin et le foie de rat et (ii) d'évaluer la relation entre le zinc histochimiquement réactif et le zinc fixé à la métallothionéine dans ces tissus, en variant l'apport alimentaire de zinc. Des rats Wistar mâles ont été soumis à un régime déficient en zinc (3 mg zinc/kg), adéquat en zinc (30 mg zinc/kg, ad libitum ou alimentation appariée) ou enrichi en zinc (155 mg zinc/kg) pendant 2 ou 6 semaines. Le zinc réactif au N-(6-méthoxy-8-quinolyl)-para-toluènesulfonamide dans le plasma a reflété l'apport alimentaire de zinc. La teneur en zinc histochimiquement réactif dans l'intestin a été corrélée avec l'apport alimentaire de zinc après 2 semaines de traitement. L'apport alimentaire de zinc n'a pas eu d'effet sur la teneur en zinc histochimiquement réactif dans l'intestin après 6 semaines, ni sur la teneur dans le foie après 2 et 6 semaines. L'absence d'effet du zinc alimentaire sur la teneur en zinc histochimiquement réactif a été associée à un taux plus élevé de métallothionéine. Le patron de distribution de masse moléculaire a révélé que le zinc réactif au N-(6-méthoxy-8-quinolyl)-para-toluènesulfonamide et le zinc fixé à la métallothionéine représentaient deux pools de zinc différents mais interdépendants. Ces résultats ont donné à penser que la teneur en zinc histochimiquement réactif était régulée de manière homéostatique, ce qui a été en partie atteint par la régulation du taux de métallothionéine chez les rats.Mots clés : N-(6-méthoxy-8-quinolyl)-para-toluènesulfonamide (TSQ), zinc histochimiquement réactif, zinc réactif au TSQ dans le plasma, intestin, métallothionéine, rats.[Traduit par la Rédaction]