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研究背景:食品健康为人们日益关注的问题。双酚A(Bisphenol A,BPA)作为一种有机材料,广泛用于合成塑料奶瓶、食品包装材料等。长期接触BPA,可能会引起生殖毒性、免疫损伤、神经毒性等;此外,大量研究表明,BPA在体内的积聚易引起机体氧化应激而诱导肝损伤。近些年,临床一线药物二甲双胍在抗炎、抗氧化及抗肿瘤等方面已有较多的研究,结果表明二甲双胍可通过增强机体的抗氧化能力来发挥其药理作用。因此,本课题拟系统研究盐酸二甲双胍对BPA诱发的慢性肝损伤的潜在保护作用及其分子机制。研究目的:考察盐酸二甲双胍对BPA诱导肝损伤大鼠的保护作用,并系统分析盐酸二甲双胍发挥保护作用的分子机制。研究方法:1、模型构建:42只SD雄性大鼠分为6组(n=7),分别为生理盐水组(control)、玉米油组(vehicle)、盐酸二甲双胍组(Metformin hydrochloride,Met,220 mg/kg)、双酚 A 组(Bisphenol A,BPA,500 mg/kg)、双酚 A+盐酸二甲双胍组(Bisphenol A+Metformin hydrochloride,BPA+Met,500+220 mg/kg)和双酚 A+甘草酸二铵(阳性对照)组(Bisphenol A+diammonium glycyrrhizinate,BPA+DG,500+40 mg/kg),给药 14 天。2、生化指标测定:采用全自动生化分析仪检测各组大鼠血清中丙氨酸转氨酶(Alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸转氨酶(Aspartate aminotransferase,AST)、碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)和γ谷氨酰转肽酶(γ Glutamyl transpeptidase,GGT)的酶水平;组织病理学观察肝脏损伤情况;采用丙二醛(Malondialdehyde,MDA),总抗氧化能力(The capacity of total antioxidant,T-AOC)和谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)酶活性测定试剂盒测定大鼠肝脏组织中MDA的含量、T-AOC能力和GSH-Px酶水平。3、机制研究:采用UPLC-MS/MS代谢组学的方法测定大鼠血清和肝脏样品中内源性小分子化合物的变化,研究盐酸二甲双胍对BPA所致肝损伤大鼠的保护作用机制;采用UPLC-MS/MS测定同型半胱氨酸(Homocysteine,Hcy)、半胱氨酸(Cysteine,Cys)和谷胱甘肽(Glutathione,GSH)的含量;采用酶联免疫吸附法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)定量测定大鼠肝脏组织中胱硫醚β合成酶(Cystathionine β synthase,CBS)和胱硫醚γ裂解酶(Cystathionineγ lyase,CSE)的表达量。研究结果:1、生化分析结果显示:与vehicle组相比,BPA给药后ALT的酶水平由28.93±3.56 U/L 增加至 52.71±13.14 U/L,AST 的酶水平由 106.11±23.68 U/L 增加至 147.71±32.12 U/L,ALP 的酶水平由 248.72±60.10 U/L增加至 321.74±47.76 U/L,GGT的酶水平由0.3 8±0.24 U/L增加至0.80±0.26 U/L,两组相比均具有显著差异(P<0.05)。与BPA组相比,盐酸二甲双胍给药后ALT的水平下降1.40倍,AST的水平下降1.30倍,GGT的水平降低2倍,但ALP的水平无显著降低。并且盐酸二甲双胍对于BPA染毒大鼠的肝保护作用较甘草酸二铵更显著。组织病理学结果显示:盐酸二甲双胍可改善BPA引起的大鼠肝细胞不规则排列及大量炎性细胞浸润的现象。此外,盐酸二甲双胍可显著降低脂质过氧化产物MDA的含量,显著增强机体的总抗氧化(T-AOC)能力和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性。2、代谢组学结果表明:盐酸二甲双胍作用于BPA染毒的大鼠后,分别筛选出血清中21种及肝脏中26种差异化合物,这些差异化合物富集的代谢途径主要包括半胱氨酸和蛋氨酸代谢、嘌呤代谢、精氨酸生物合成和谷胱甘肽代谢等。3、含量测定结果表明:与vehicle组相比,BPA给药后,大鼠血清样品中Hcy的含量显著增加,并且降低了血清和肝脏样品中Cys和GSH的含量;而盐酸二甲双胍给药后,降低了 Hcy的含量,同时还能增加Cys和GSH的含量。4、酶联免疫吸附法(ELISA)结果表明:盐酸二甲双胍可增强CBS和CSE的表达,激活半胱氨酸和蛋氨酸途径中同型半胱氨酸的转硫途径。结论:1、盐酸二甲双胍可通过降低BPA作用后大鼠血清中AST、ALT和GGT的水平,并改善BPA引起的肝细胞排列紊乱和炎症细胞增多的现象,同时盐酸二甲双胍可以增强体内抗氧化酶的活性,发挥肝脏保护作用。2、盐酸二甲双胍可通过增强CBS和CSE的表达,激活半胱氨酸和蛋氨酸代谢途径,减少同型半胱氨酸的含量并增加半胱氨酸和谷胱甘肽的含量,增强机体的抗氧化能力,发挥肝脏保护作用。