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目的:本研究以PPARα受体激动剂或抑制剂为工具,诱导PPARα受体激动或抑制小鼠模型,通过真实环境颗粒物暴露系统,探讨PM暴露对小鼠脂代谢的影响及PPARα在PM暴露致脂代谢紊乱中潜在的作用。方法:在河北省石家庄市利用真实环境颗粒物暴露系统,采用PPARα受体激动剂或抑制剂对小鼠进行灌胃,诱导PPARα受体激动或抑制小鼠模型,在2018年11月至2019年1月期间,对小鼠进行42天的PM染毒,小鼠每天暴露于PM 16小时。雄性野生型C57小鼠共186只(第一批48只,第二批138只),第一批随机分为两组:对照组(Con)和PM暴露组(Exp);第二批随机分为6组:PM暴露组(Exp)、对照组(Con)、PPARα受体激动剂PM暴露组(Exp-A)、PPARα受体激动剂对照组(Con-A)、PPARα受体抑制剂PM暴露组(Exp-I)、PPARα受体抑制剂对照组(Con-I)。42天PM染毒后,采用ICP-MS分析染毒小鼠肝脏重金属的沉积情况;采用靶向脂质组学分析小鼠肝脏中脂肪酸成分的变化;取小鼠肝脏、白色脂肪和棕色脂肪组织做病理切片观察;采用甘油三酯(TG)试剂盒检测小鼠血清中TG含量,采用生化分析仪检测小鼠血清中高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量。在进一步的机制研究中,采用RT-PCR方法检测各组小鼠肝脏组织中基因(a-COX-1、CD36、FATP-1、LXR-α、SREBP-1c、CYP4A10、CYP4A12a、CYP4A12b、CYP4A14、CYP7A1a、CYP8B1、CYP27a1)的mRNA表达水平;采用Western Blot法检测CYP4A14蛋白的表达水平;采用免疫组化法检测白色脂肪组织中HSL蛋白和棕色脂肪组织中UCP-1蛋白表达。结果:1.染毒期间,室外和染毒笼内PM2.5平均浓度分别为139.11μg/m3和82.49μg/m3,最低浓度分别为18.67μg/m3和10.33μg/m3,最高浓度分别为383.67μg/m3和219.33μg/m3;重度污染(150~250μg/m3)天数为12天。2.ICP-MS结果表明,PM暴露导致小鼠肝脏中铬、砷的水平升高。3.脂质组学PLS-DA显示,PM暴露导致了小鼠肝脏组织脂肪酸成分的差异,35种脂肪酸的代谢出现差异,以甘油磷脂类的代谢差异为主要靶点。4.肝脏组织病理学检测表明,PM暴露引起小鼠肝索排列紊乱,肝细胞肿胀,胞质疏松,出现轻微脂肪变;PPARα受体激动剂PM暴露组(Exp-A),肝脏损伤减轻;PPARα受体抑制剂PM暴露组(Exp-I),肝小叶结构破坏更加明显。5.白色脂肪组织病理学检测表明,PM暴露导致白色脂肪细胞体积增大,与Exp组相比,Exp-A组白色脂肪细胞体积减小。6.棕色脂肪组织病理学和免疫组化结果表明,PM暴露引起了棕色脂肪细胞出现脂滴融合,棕脂白化,PPARα受体激动剂组棕脂白化程度减轻;PPARα受体抑制剂组棕脂白化程度加重。7.血清学结果表明,PM暴露导致血清TG升高,HDL-C降低,PPARα受体激动剂PM暴露组(Exp-A)TG下降,HDL-C升高。8.qPCR结果表明,PM暴露导致CYP4A14、CYP4A12b的mRNA表达发生显著改变;Western blot结果表明,PM暴露导致CYP4A14蛋白表达下调,PPARα激动剂组CYP4A14蛋白表达明显上调,PPARα抑制剂组CYP4A14蛋白表达明显下调。9.免疫组化结果表明,PM暴露导致白色脂肪组织的HSL蛋白表达降低;棕色脂肪组织的UCP-1蛋白表达降低,PPARα激动剂PM暴露组UCP-1蛋白表达上调,PPARα抑制剂PM暴露组UCP-1蛋白表达下降。结论:1.代谢组学结果表明,PM暴露导致肝脏脂质代谢紊乱,以甘油磷脂类的代谢差异为主要靶点。2.血清学结果表明,PM暴露导致血清TG升高,HDL-C降低,PPARα受体激动剂起保护作用。3.PM暴露导致了肝细胞出现轻微脂肪变,PM通过PPARα调控肝脏CYP4A14的表达参与肝脏的脂肪酸代谢。4.PM暴露导致了白色脂肪细胞体积增大和棕脂白化,PPARα受体激动剂在PM暴露导致的棕色脂肪组织的代谢紊乱上起保护作用,但是PPARα在白色脂肪组织中作用并不明显。