圍產(chǎn)期BPA暴露增加子代大鼠代謝綜合征的風險及機制研究.pdf

1、代謝綜合征是以肥胖、胰島素抵抗以及脂質(zhì)代謝異常為主要特征的慢性代謝性疾病，其發(fā)病率的急劇增高除了與遺傳、肥胖、無節(jié)制的高熱量食物的攝入及運動的減少有關，環(huán)境內(nèi)分泌干擾物暴露也開始被認為是不可忽視的危險因素之一。關于內(nèi)分泌干擾物對代謝相關疾病發(fā)生、發(fā)展影響的研究將成為繼探索此類化合物與人類腫瘤、生殖發(fā)育異常等關聯(lián)之后一個新的研究熱點。
　　 雙酚A (BPA)是一種典型的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，主要用于生產(chǎn)聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂等多種高分子

2、材料。隨著塑料產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，BPA廣泛應用于日常生活用品的生產(chǎn)，使其對環(huán)境造成了嚴重的污染，對人類健康造成了極大的威脅。研究人員分析美國《國家健康和營養(yǎng)調(diào)查》的數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)，被調(diào)查者尿中BPA的濃度與糖尿病、心血管疾病的發(fā)生率存在顯著的正相關關系。動物實驗也證實了BPA可以通過與機體內(nèi)雌激素受體結合的方式，干擾胰島β細胞的分泌功能，促進葡萄糖動態(tài)平衡有關的代謝紊亂。BPA可以由母體經(jīng)胎盤和乳汁傳遞給子代，擾亂機體的正常發(fā)育；因此，本研究

3、采用圍產(chǎn)期BPA 暴露的大鼠動物模型，研究BPA對子代血糖代謝和脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)的影響，并探討子代斷乳后高脂高糖飲食對圍產(chǎn)期BPA暴露所介導的效應的影響。最后，從細胞和分子水平對BPA引起機體代謝綜合征的可能機制進行初步的研究。
　　 第一部分、圍產(chǎn)期BPA暴露對子代大鼠脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)的影響
　　 目的：探討圍產(chǎn)期不同劑量的BPA暴露對子代脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)的影響。
　　 方法：40只Wistar 妊娠雌鼠隨機分為對照組（玉米油）、低劑

4、量組（50 μg/kg/day BPA）、中劑量組（250μg/kg/day BPA）和高劑量組（1250 μg/kg/day BPA）。于受孕 0天起，每天一次灌胃染毒直至子代仔鼠出生后第21天斷乳。斷乳后留取雌雄仔鼠各32只分別給予常規(guī)飲食和高脂高糖飲食，其余斷頭處死，收集脂肪組織。動態(tài)監(jiān)測子代斷乳后體重、血清生化指標和血清瘦素的變化。分析統(tǒng)計出生后第3周和27周仔鼠性腺旁脂肪組織的重量和脂肪細胞的形態(tài)。QPCR分析雄性仔鼠斷乳時脂

5、肪組織中FAS、C/EBP-α、PPARγ和SREBP-1 mRNA的表達。
　　 結果：哺乳期間，BPA各劑量組子代與對照組體重沒有差異。斷乳時，雖然各劑量組仔鼠脂肪細胞的面積和體脂系數(shù)與對照組無差異，但是低劑量組雄鼠脂肪組織中PPARγ、C/EBP-α、SREBP-1和FAS的mRNA表達顯著增加。斷乳后，常規(guī)飲食的低劑量組子代雄鼠和雌鼠的體重分別從出生后第19周和第17周開始高于相應的對照組；27周齡子代雄鼠的脂肪面積、體

6、脂系數(shù)、血清的TG和瘦素均顯著高于對照組；子代雌鼠這些指標與相應的對照組相比無明顯差異。高脂高糖飲食中，低劑量組子代體重從第7-9周開始顯著高于相同飲食的對照組；成年后脂肪面積、體脂系數(shù)、TC、TG、LDL和瘦素均顯著升高，而HDL顯著降低。無論常規(guī)飲食還是高脂高糖飲食，中、高劑量組與對照組相比，上述指標均無顯著性差異。
　　 結論：圍產(chǎn)期低劑量的BPA暴露改變子代脂肪組織的合成和分化，最終導致子代成年時出現(xiàn)肥胖和血脂紊亂。

7、r>　　 第二部分、圍產(chǎn)期BPA暴露引起子代大鼠血糖代謝紊亂的研究
　　 目的：本試驗論證了圍產(chǎn)期BPA暴露能否導致子代大鼠代謝綜合征，并探討了斷乳后不同飲食方式對BPA效應的影響。
　　 方法：Wistar雌鼠陰道涂片檢查確定受孕，從受孕 0天開始進行玉米油和不同劑量的BPA（50，250，1250 μg/kg/day）灌胃染毒直至仔鼠斷乳（出生后第21天）。子代斷乳后分別給予常規(guī)飲食和高脂高糖飲食。監(jiān)測子代生長過程

8、中體重、糖代謝和脂代謝相關參數(shù)的變化。免疫組化觀察β細胞的形態(tài)，電鏡觀察β細胞的超微結構。檢測各劑量組子代離體培養(yǎng)的胰島細胞的分泌功能和相關基因的表達。
　　 結果：常規(guī)飲食中，圍產(chǎn)期50 μg/kg/day BPA暴露導致子代大鼠成年后體重增加，空腹胰島素水平升高以及葡萄糖耐受不良。高脂高糖飲食中，50 μg/kg/day BPA暴露組子代大鼠成年后出現(xiàn)嚴重的代謝綜合征，主要表現(xiàn)為：肥胖、高脂血癥、高瘦素血癥、高血糖、高胰島素

9、血癥以及葡萄糖和胰島素嚴重耐受不良。無論常規(guī)飲食還是高脂高糖飲食，250 μg/kg/day和1250 μg/kg/day BPA暴露組子代糖脂代謝相關參數(shù)與對照組相比，均沒有出現(xiàn)顯著性差異。
　　 結論：常規(guī)飲食中，圍產(chǎn)期50 μg/kg/day BPA暴露導致子代大鼠成年后機體葡萄糖代謝紊亂；高脂高糖飲食中，子代大鼠成年后出現(xiàn)明顯的代謝綜合征。斷乳后的高脂高糖飲食明顯加劇了BPA的代謝干擾作用。
　　 第三部分、圍產(chǎn)

10、期參考劑量的BPA暴露引起雄性子代大鼠非酒精性脂肪肝的初步研究
　　 目的：近年來，非酒精性脂肪肝正呈全球化流行趨勢。本研究建立圍產(chǎn)期BPA暴露結合高脂高糖飲食的動物模型，初步探討圍產(chǎn)期50 μg/kg/day BPA暴露在非酒精性脂肪肝發(fā)生發(fā)展過程中的作用。
　　 方法：由雌性Wistar大鼠受孕0天開始，對其進行玉米油和50 μg/kg/day BPA灌胃染毒，直至子代斷乳。斷乳后雄性子代分別給予常規(guī)飲食和高脂高糖飲

11、食，喂養(yǎng)直至出生后第27周。收集肝臟組織樣本，肉眼觀察肝臟大體形態(tài)，計算肝臟重量和肝體系數(shù)。HE染色觀察肝組織病理改變，測定肝組織中總膽固醇、甘油三酯和游離脂肪酸的含量。監(jiān)測血脂和肝功能的變化。RT-PCR檢測肝臟脂質(zhì)代謝相關途徑mRNA的表達。Western blot法檢測肝臟組織中PPARγ，IL-6和TNF-α蛋白的表達。
　　 結果：常規(guī)飲食中，BPA暴露的子代血清和肝臟組織中TG和FFA水平明顯升高；肝臟HE染色顯示肝

12、臟脂肪沉積。肝功能測試結果顯示，BPA組空腹AST、ALT、GGT與對照無明顯差異；炎癥相關因子mRNA和蛋白的表達水平也沒有明顯改變。高脂高糖飲食中，BPA暴露導致子代成年后出現(xiàn)了典型的非酒精性脂肪肝炎（NASH）的病理學特征，表現(xiàn)為肝臟嚴重的脂肪變性并且伴隨出現(xiàn)炎癥細胞浸潤；血清和肝臟中TC、TG、FFA的含量、肝功能相關指標—AST、ALT、GGT均顯著升高；炎癥相關因子mRNA和蛋白的表達水平也高于相同飲食的對照組。除此之外，B