摘要邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(Di(2?ethylhexyl)phthalate,DEHP)是一种在环境中广泛存在的邻苯二甲酸酯类环境污染物,已在血液、尿液等人体样本中检出,并且青少年DEHP暴露水平比成年人更高。DEHP暴露可增加肥胖、胰岛素抵抗和代谢紊乱风险,目前青少年2型糖尿病患病率逐年升高,DEHP暴露对青少年2型糖尿病人群健康的影响已引起高度关注。本论文在采用胰岛素抵抗BRL细胞和发育期ICR小鼠模型研究低剂量DEHP暴露的代谢毒性效应的基础上,建立发育期2型糖尿病ICR小鼠模型,研究DEHP暴露对发育期2型糖尿病小鼠的代谢毒性及易感性,并探讨其分子机制,为保护青少年2型糖尿病特殊人群的健康提供科学依据。主要结论如下:<br> (1)DEHP暴露对胰岛素抵抗BRL细胞的代谢毒性效应研究。结果表明,DEHP对胰岛素抵抗BRL细胞活力半数抑制浓度IC50显著低于正常BRL细胞;低剂量DEHP暴露可显著增加胰岛素抵抗BRL细胞培养基中谷草转氨酶(AST)和谷丙转氨酶(ALT)水平及细胞中Caspase-3活性,损伤胰岛素抵抗BRL细胞并诱导其凋亡;DEHP可显著抑制胰岛素抵抗BRL细胞胰岛素受体、胰岛素受体底物1(IRS-1)、葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)和蛋白激酶B(AKT)等蛋白和相关基因的表达,降低其胰岛素敏感性和葡萄糖转运。析因分析发现,胰岛素抵抗和DEHP暴露对BRL细胞代谢功能影响存在协同作用。可见,DEHP暴露可对胰岛素抵抗BRL细胞产生代谢毒性,且比正常BRL细胞更易感,其可能的作用机制是通过影响胰岛素受体信号通路产生代谢毒性。<br> (2)DEHP暴露对发育期ICR小鼠的代谢毒性效应研究。结果表明,DEHP可显著增加发育期小鼠血清糖化血红蛋白(HbA1c)含量,影响其糖代谢功能;显著增加发育期小鼠血清总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL)和总甘油三酯(TG)含量,显著降低血清高密度脂蛋白胆固醇(HDL)、血清卵磷脂胆固醇脂酰转移酶(LCAT)和肝脏肝脂酶(HL)水平,影响其脂代谢功能;分子机制初探发现DEHP可显著影响发育期小鼠胰岛素敏感性和葡萄糖转运通路中胰岛素受体、IRS-1和GLUT4蛋白的表达及IRS-1磷酸化水平。析因分析表明,发育期和DEHP暴露对小鼠脂代谢、胰岛素敏感性和葡萄糖转运的影响具有协同作用。因此,DEHP暴露可对发育期小鼠产生代谢毒性,且发育期小鼠比成年期小鼠更易感,其可能的分子机制是通过干扰胰岛素敏感性和葡萄糖转运相关通路产生代谢毒性。<br> (3)DEHP暴露对雄性发育期2型糖尿病ICR小鼠的代谢毒性效应、易感性及分子机制研究。研究发现,与雄性发育期2型糖尿病ICR小鼠空白组相比,DEHP暴露可显著影响发育期2型糖尿病小鼠的糖代谢和脂代谢功能,显著增加其空腹血糖值(FBG)、胰岛素抵抗指数HOMA-IR及血清中HbA1c、胰岛素、C肽、TC、TG和LDL水平,降低肝脏中糖原、葡萄糖-6磷酸脱氢酶(G6PD)、葡萄糖激酶(GCK)和HL含量以及血清中HDL和LCAT水平,对代谢功能的影响更显著;转录组学研究表明,DEHP可显著影响发育期2型糖尿病小鼠的基因表达,共富集293个差异表达基因(DEGs),GO功能富集分析有113个与代谢相关DEGs,KEGG分析显示DEGs主要富集在氨基酸代谢、能量代谢、脂质代谢、碳水化合物代谢、内分泌和消化等相关通路,在此基础上分析发现DEHP可干扰其代谢系统与内分泌系统的反馈调节;Western-blot实验表明DEHP可通过影响2型糖尿病小鼠胰岛素受体等信号通路中胰岛素受体、IRS-1、GLUT4、PI3K、AKT、GSK-3β、mTOR、SHC和ERK1/2中蛋白表达及其磷酸化水平产生代谢毒性;易感性分析表明,雄性发育期2型糖尿病小鼠比正常小鼠对DEHP的代谢毒性更加敏感。可见,DEHP暴露对雄性发育期2型糖尿病小鼠具有代谢毒性,且雄性发育期2型糖尿病小鼠比正常小鼠更易感,其可能的分子机制是DEHP通过干扰雄性发育期2型糖尿病小鼠代谢系统与内分泌系统的反馈调节及胰岛素受体信号通路,进一步影响其代谢功能。<br> (4)DEHP暴露对雌性发育期2型糖尿病小鼠代谢毒性效应、易感性及分子机制研究。结果表明,低剂量DEHP暴露可影响雌性发育期2型糖尿病小鼠的糖代谢和脂代谢功能,产生代谢毒性,但表现出来与对雄性发育期2型糖尿病小鼠不同的糖代谢毒性效应,DEHP可显著促进雌性发育期2型糖尿病小鼠胰岛素和C-P的分泌,而对雄性的影响相反;易感性分析表明,DEHP暴露致雌性发育期2型糖尿病小鼠的代谢毒性比对雌性发育期正常小鼠和雄性发育期2型糖尿病小鼠更敏感;转录组学研究表明,雌性发育期2型糖尿病小鼠DEHP暴露后共富集220个DEGs,GO功能富集分析有66个代谢功能相关DEGs,KEGG分析显示DEGs主要富集于凋亡通路、MAPK信号通路、药物代谢通路、视黄醇代谢通路、化学致癌通路和2型糖尿病通路等;Western-blot实验发现,DEHP暴露对雌性发育期2型糖尿病小鼠具有不同于雄性的代谢毒性分子机制,主要通过影响JNK、Caspase-3、BAX、Bcl-2和ERK1/2等蛋白的表达和磷酸化引起肝脏氧化损伤,并干扰雌性2型糖尿病小鼠胰岛素受体信号通路中胰岛素受体、IRS-1、GLUT4、PI3K、AKT、GSK-3β和mTOR等蛋白的表达和磷酸化,引起代谢紊乱。因此,DEHP暴露对雌性发育期2型糖尿病小鼠具有代谢毒性,且雌性发育期2型糖尿病小鼠比雄性发育期2型糖尿病小鼠和雌性发育期正常小鼠更易感,雌性与雄性发育期2型糖尿病小鼠的代谢毒性的分子机制存在差异,其可能是通过诱导肝脏氧化损伤致其胰岛素敏感性降低产生代谢毒性。
更多相关知识
- 浏览4
- 被引4
- 下载3

相似文献
- 中文期刊
- 外文期刊
- 学位论文
- 会议论文


换一批



