检索历史 清除

摘要尼泊金甲酯（Methylparaben, MP）常常作为防腐剂添加于食品、药物、化妆品中，它是应用最广泛且在人体和环境中频繁检出的尼泊金酯。在长期暴露下，MP 可以通过呼吸道、胃肠道以及皮肤直接接触进入人体，并在体内积累，对人体健康存在潜在威胁。一些流行病学研究数据显示，MP 与血糖升高之间呈正相关，然而还有一些调查研究表明 MP降低糖尿病的患病风险。目前，关于 MP 影响糖脂代谢的研究尚少，现有的流行病学调查数据不足以诠释对MP 暴露与糖尿病发生发展之间的复杂关系。有必要开展模型动物毒理学实验，探究MP暴露的糖脂代谢毒性及其分子机制。<br>　　本研究通过细胞与动物实验，探究 MP对糖脂代谢的影响。在细胞水平上，发现 MP处理细胞后减少 L-02细胞内糖原的含量，抑制 L-02细胞摄取葡萄糖，增加细胞内脂滴的聚积。在动物实验中，对小鼠进行 MP灌胃处理。结果表明MP 暴露后对小鼠饮食饮水和体重无明显影响，但是升高血糖血脂的水平，引起葡萄糖不耐受和胰岛素不耐受。MP 暴露可引起多组织形态学变化，其中MP可以在肝脏中积累，引起肝脏功能损伤，促进肝脏中脂质的聚积。<br>　　为了揭示 MP影响糖脂代谢紊乱的分子机制，对小鼠肝脏组织进行转录组测序分析，结果表明 MP暴露后共引起 348个基因表达发生显著变化，这些差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs）主要富集在炎症反应、糖代谢、脂质代谢、内质网应激等相关的 GO term和 KEGG 通路中。这些 DEGs之间存在强烈的互作关系，GO term和 KEGG通路之间也存在互作关系。对疾病以及转录因子进行富集分析和预测，MP 暴露与肝脏代谢疾病密切相关，并且引起FOXO1、NF-κB以及SREBF1等转录因子的改变。为了验证RNA测序结果，对相关通路蛋白进行检测，结果显示 MP暴露后引起肝脏内质网应激；活化 NF-κB 和 MAPK 通路的蛋白激酶；抑制 IRS1-Akt 通路，引起胰岛素抵抗；抑制糖原合成、促进糖异生、抑制肝脏摄取葡萄糖；增加 SREBP-1c 和FASN表达，促进脂质生成。<br>　　内质网应激活化后可以促进NF-κB、JNK等蛋白激酶活化，引起炎症反应，而这些蛋白激酶活化后可以促进 IRS1 磷酸化，抑制胰岛素信号传导。此外，内质网应激还可以调控脂质代谢相关蛋白的表达，促进脂质的生成。因此，内质网应激与糖脂代谢之间存在紧密的联系。为了探究内质网应激是否在 MP 引起的糖脂代谢异常中发挥关键的作用，给予小鼠4-PBA灌胃处理。发现抑制内质网应激明显改善 MP引起的葡萄糖不耐受，减轻组织损伤，减少肝脏内脂质聚积。蛋白结果表明抑制内质网应激减轻 MP 引起的炎症反应、胰岛素抵抗以及脂质从头合成。MP 暴露后引起内质网应激三条通路的活化，其中 IRE1α-XBP1通路变化最明显，为了深入探究IRE1-XBP1通路在MP引起的糖脂代谢紊乱中的作用，给予小鼠丰加霉素处理。结果显示，抑制 IRE1α-XBP1通路后，明显改善糖脂代谢相关的指标。<br>　　综上所述，MP 主要通过增强内质网应激，激活 IRE1α-XBP1 通路引起小鼠肝脏炎症反应、胰岛素抵抗以及脂质从头合成，最终导致糖脂代谢紊乱。4-PBA或者丰加霉素均改善MP引起的代谢疾病。本研究阐明了MP的糖脂代谢毒理作用，揭示其对人体健康存在的安全风险，为合理使用该类防腐剂提供理论支撑。