摘要目的:双酚A(BisphenolA,BPA)是塑料合成中的重要基础单体,在现代食品包装中广泛使用。在高温处理或者酸性等条件下,包装材料中的BPA会转移到食品中,影响人类健康。然而,发育期BPA暴露诱导小鼠脂质代谢紊乱的潜在机制有待探究。基于此,体外实验首先利用RNA-Seq对BPA诱导3T3-L1前脂肪细胞成脂的潜在机制进行检测。体内实验建立C57BL/6小鼠BPA暴露模型,进一步研究发育期BPA暴露对小鼠脂质代谢的影响及其作用机制。<br> 方法:通过对3T3-L1细胞进行不同剂量的BPA暴露,观察其细胞脂滴分泌情况,并进行转录组学测序,分析对照组和暴露组之间的基因表达和通路差异。体内实验将出生后(postnatalday,PND)第1天的雄性仔鼠随机分为三组,分别为对照组、低剂量BPA暴露组(50μg/kg/day)和高剂量BPA暴露组(500μg/kg/day),暴露8周,检测小鼠的葡萄糖耐量情况,血清中甘油三酯(TG)、总胆固醇(TCHO)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)的含量;进一步通过HE染色分析小鼠脂肪和肝脏组织变化情况,并通过qPCR和WB评估肝脏和脂肪组织中关键基因的转录和蛋白表达水平。最后,以3T3-L1和Hepa1-6细胞为细胞模型体外验证关键基因硬脂酰辅酶A去饱和酶1(SCD1)在BPA致小鼠脂质紊乱中的作用机制。<br> 结果:(1)体外实验:油红染色和TG含量检测表明BPA暴露显著增加3T3-L1细胞的脂滴分泌。RNA-Seq分析表明,BPA暴露后有334基因显著上调,309个基因显著下调。主要涉及糖鞘脂合成、脂肪细胞脂解调节和PPAR信号通路等多种和脂质代谢相关的过程。通过整合分析筛选出关键基因SCD1、ANGPT4、PLIN1、ELOVL6、SOD3、ApoD、GNAI2、LPL、ACSBG1、TSHR、ANGPTL4和SAA3等。<br> (2)体内实验:500μg/kg/day双酚A灌胃8周后,雄性小鼠腰围明显增加,附睾脂肪组织重量显著上升,HE染色显示BPA暴露后脂肪组织中脂肪细胞体积增加、直径增大;相对于对照组而言,BPA暴露组小鼠血清中TG和LDL-C的含量降低,HDL-C含量增加,提示小鼠的脂质代谢受到BPA干扰发生紊乱;对照组肝细胞结构完整,无脂滴、变性和坏死情况,高剂量组肝脏肝细胞出现形态不规则、脂肪沉积和非酒精性脂肪肝(non-alcoholicfattyliverdisease,NAFLD)样表型。BPA暴露后小鼠肝脏和脂肪中SCD1、血管生成素4(ANGPT4)、围脂滴蛋白1(PLIN1)转录水平上升,载脂蛋白D(ApoD)转录水平下降;肝脏中SCD1和PLIN1蛋白表达水平显著上升,ApoD蛋白水平显著下降,这些参与脂肪生成和运输的基因表达异常可能直接导致NAFLD的产生。<br> (3)关键基因功能验证:以Hepa1-6和3T3-L1细胞为体外验证的模型,验证SCD1的功能,结果表明添加SCD1活性抑制剂MF-438后,BPA诱导产生的脂滴分泌增加现象消失,表明SCD1是BPA干扰脂质代谢中的重要靶基因。同时,抑制SCD1后,Hepa1-6细胞和3T3-L1前脂肪细胞中PLIN1、ELOVL脂肪酸延长酶6(ELOVL6)和LPL表达出现恢复的趋势。<br> 结论:本研究结果表明,BPA介导SCD1导致小鼠脂肪沉积。SCD1及其通过调控下游的PLIN1、ELOVL6和LPL等基因进一步调控NAFLD的发生。因此,发育期BPA暴露且肥胖或患NAFLD的人群应密切关注SCD1表达异常。
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