基于代谢组学技术研究苯并[a]芘和慢性压力应激联合暴露的肝脏毒性效应

来源 :河北工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hejianfeng05
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环境污染和慢性压力是影响人类健康的两大类常见风险因子。环境污染是一个普遍存在的问题,已严重威胁人类健康并导致人类疾病增加,慢性压力状态下机体生理功能和免疫力显著降低,且可能对环境暴露的应答会产生更复杂影响,但目前尚未有明确两者联合暴露的应答情况和相互作用的研究。本研究采用靶向和非靶向代谢组学技术研究了不同剂量苯[a]并芘(Benzo[a]pyrene,B[a]P)和慢性压力应激(chronic unpredictable mild stimulation,CUMS刺激)单独或联合暴露对C57BL/6J小鼠肝脏中脂质代谢、氨基酸、TCA循环和胆汁酸代谢的影响。研究发现,单独暴露在B[a]P主要影响小鼠肝脏甘油磷脂代谢。2.0 mg·kg-1bw B[a]P主要影响神经酰胺(Cers)、溶血磷脂酰胆碱(Lyso PCs)和溶血磷酸酰甘油(Lyso PGs),且含量显著下调,磷脂酰乙醇(PEt OHs)和鞘磷脂(SMs)含量显著上调,磷脂酰胆碱(PCs)和磷脂酰乙醇胺(PEs)发生紊乱。20.0 mg·kg-1bw B[a]P导致小鼠肝脏中PC(21:2/21:2)含量显著上升,PE(19:0/20:4)水平显著下降。CUMS主要使小鼠甘油三酯(TGs)显著下调。低剂量B[a]P和CUMS联合暴露组中小鼠肝脏70种脂质代谢物发生显著性变化,高剂量B[a]P和CUMS联合暴露造成小鼠22种脂质代谢物发生显著变化,主要影响甘油磷脂代谢、甘油酯代谢。低剂量B[a]P可使小鼠肝脏中谷氨酰胺显著降低,精氨琥珀酸、精氨酸和丙氨酸显著升高;高剂量B[a]P导致小鼠肝脏丙氨酸水平显著上升,谷氨酰胺显著下降。CUMS使小鼠肝脏同型半胱氨酸含量水平显著下降。B[a]P与CUMS联合暴露时,小鼠肝脏氨基酸和胆汁酸代谢会发生显著变化。进一步采用代谢扰乱度(metabolic effect level index,MELI)评估了两个风险因子的联合作用效果,发现低剂量B[a]P和CUMS联合暴露对小鼠甘油磷脂、甘油酯、糖脂和氨基酸代谢的影响为拮抗作用,脂肪酸和胆汁酸代谢的影响和加和作用,TCA循环、鞘脂和固醇脂代谢为协同作用;而高剂量B[a]P和CUMS联合暴露的小鼠氨基酸、甘油磷脂和胆汁酸代谢的影响均为加和作用,甘油酯、糖脂、脂肪酸、固醇脂代谢和TCA循环均为拮抗作用。结果表明,不同剂量的B[a]P和CUMS联合暴露造成小鼠肝脏脂质代谢、氨基酸代谢和胆汁酸代谢紊乱,差异的代谢物与两者单独暴露时明显不同,且代谢的变化与B[a]P暴露剂量密切相关。
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