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目的:
多溴二苯醚(PBDEs)是连接有两个或多个溴的一组阻燃剂,已广泛应用于许多商业产品中。近年来,多溴二苯醚的健康风险引起了全球的关注。PBDEs可能破坏内分泌系统,具有神经发育毒性、致畸性和潜在的致癌性。尽管在某些国家/地区限制了PBDEs的使用,但尚未在全球范围内逐步淘汰它们。2009年,PBDEs被联合国环境规划署(UNEP)正式确定为一类新型的持久性有机污染物(POPs)。PBDEs光降解为4-溴二苯醚(BDE3),它也是内分泌干扰物。BDE3是否在产后发育过程中损害肾上腺皮质细胞功能仍然未知。由于肾上腺是关键的内分泌器官,肾上腺是下丘脑-垂体-肾上腺轴的一部分。它与交感神经系统一起将大脑与周围环境连接起来,并介导对身体和情绪压力的反应。因此,肾上腺虽然只是肾脏上方很小的一对器官,但在内分泌系统中起着核心的作用。肾上腺皮质由球状带(zona glomerulosa,zG)、束状带(zona fasciculata,zF)和网状带(zona seticularis,zS)组成,是几种类固醇激素的主要生产者,易受有毒物质的影响。本课题的目的是研究BDE3对肾上腺皮质细胞功能的影响。
方法:
BDE3体内实验:取24只28日龄雄性SD大鼠,随机分成4组:0mg/kg/天(玉米油对照组)、50mg/kg/天(低剂量BDE-3组)、100mg/kg/天(中剂量BDE3组)和200mg/kg/天(高剂量BDE-3组),每组6只。从35日龄开始连续21天灌胃给予BDE-3(0、50、100和200mg/kg/天),记录动物体重变化。于56日龄时,处死动物,收集血清,采用ELISA法测量血清醛固酮(ALDO)和皮质酮(CORT)、促肾上腺皮质激素(ACTH)水平。取肾上腺,称重,快速冰冻一侧肾上腺,取部分组织提取RNA,经RT-qPCR法检测肾上腺细胞Mc2r,Scarb1,Star,Cyp11a1,Cyp21,Hsd3b1,Cyp11b1,Cyp11b2,Hsd11b1,Nr5a1,Igf1,Agtr1,Hsd11b2的mRNA水平;另取部分组织提取蛋白,经Western blot检测肾上腺细胞蛋白SCARB1,StAR,CYP11B1,CYP11B2,CYP21,NR5A1,ACTB以及信号通路蛋白PGC-1?、SIRT1、CREB、pCREB、AMPK、pAMPK的水平;用Bouin液固定另一侧肾上腺,脱水,包埋,石蜡切片,用免疫组织化学法染色CYP11B1(肾上腺束状带细胞特异性生物标记物)和CYP11A1(肾上腺细胞的生物标记物),测定肾上腺细胞其蛋白表达水平。
结果:
体内实验表明,BDE3不影响大鼠体重及肾上腺重量,也不会改变zG和zF区域的百分比。与对照组相比,200mg/kg的BDE3明显增加了血清水平ALDO和CORT水平(P<0.05),但其不影响血清ACTH水平(P>0.05)。RT-qPCR结果显示,100mg/kg和200mg/kg的BDE3显著上调Cyp11b1的表达,而以200mg/kg的浓度BDE3增加了Scarb1,Star,Cyp11b2,Cyp21和Nr5a1的表达。BDE3处理后,Mc2r,Cyp11a1,Hsd3b1,Hsd11b1,Hsd11b2,Igf1,和Agtr1转录结果没有改变。Western blot结果显示,BDE-3显著改变了SACRB1,StAR,CYP11B1,CYP11B2,CYP21,和NR5A1蛋白的水平,并使其与各自的mRNA水平平行。使用半定量免疫组织化学染色法测量每个肾上腺细胞的CYP11A1和CYP11B1蛋白水平,显示在100和200mg/kg时增加CYP11B1的密度,而不会影响CYP11A1。同时,Western blot激酶途径结果也显示,在200mg/kg的剂量下,BDE3增加了PGC-1?的水平,而没有影响SIRT1的水平。200mg/kg的BDE3在不影响总AMP活化蛋白激酶(AMPK)水平的情况下降低了磷酸化AMP活化的蛋白激酶(pAMPK)的水平,因此导致200mg/kg的BDE3的pAMPK/AMPK的比例降低。BDE3降低了总CREB的水平,而不影响200mg/kg的BDE3的磷酸化CREB(pCREB)的水平,因此导致高剂量组的pCREB/CREB的比例增加。
结论:
青春期雄性大鼠暴露于BDE3引起肾上腺功能异常。BDE3对肾上腺细胞功能的影响可能通过降低AMPK的磷酸化和增加CREB的磷酸化来刺激肾上腺细胞功能。
多溴二苯醚(PBDEs)是连接有两个或多个溴的一组阻燃剂,已广泛应用于许多商业产品中。近年来,多溴二苯醚的健康风险引起了全球的关注。PBDEs可能破坏内分泌系统,具有神经发育毒性、致畸性和潜在的致癌性。尽管在某些国家/地区限制了PBDEs的使用,但尚未在全球范围内逐步淘汰它们。2009年,PBDEs被联合国环境规划署(UNEP)正式确定为一类新型的持久性有机污染物(POPs)。PBDEs光降解为4-溴二苯醚(BDE3),它也是内分泌干扰物。BDE3是否在产后发育过程中损害肾上腺皮质细胞功能仍然未知。由于肾上腺是关键的内分泌器官,肾上腺是下丘脑-垂体-肾上腺轴的一部分。它与交感神经系统一起将大脑与周围环境连接起来,并介导对身体和情绪压力的反应。因此,肾上腺虽然只是肾脏上方很小的一对器官,但在内分泌系统中起着核心的作用。肾上腺皮质由球状带(zona glomerulosa,zG)、束状带(zona fasciculata,zF)和网状带(zona seticularis,zS)组成,是几种类固醇激素的主要生产者,易受有毒物质的影响。本课题的目的是研究BDE3对肾上腺皮质细胞功能的影响。
方法:
BDE3体内实验:取24只28日龄雄性SD大鼠,随机分成4组:0mg/kg/天(玉米油对照组)、50mg/kg/天(低剂量BDE-3组)、100mg/kg/天(中剂量BDE3组)和200mg/kg/天(高剂量BDE-3组),每组6只。从35日龄开始连续21天灌胃给予BDE-3(0、50、100和200mg/kg/天),记录动物体重变化。于56日龄时,处死动物,收集血清,采用ELISA法测量血清醛固酮(ALDO)和皮质酮(CORT)、促肾上腺皮质激素(ACTH)水平。取肾上腺,称重,快速冰冻一侧肾上腺,取部分组织提取RNA,经RT-qPCR法检测肾上腺细胞Mc2r,Scarb1,Star,Cyp11a1,Cyp21,Hsd3b1,Cyp11b1,Cyp11b2,Hsd11b1,Nr5a1,Igf1,Agtr1,Hsd11b2的mRNA水平;另取部分组织提取蛋白,经Western blot检测肾上腺细胞蛋白SCARB1,StAR,CYP11B1,CYP11B2,CYP21,NR5A1,ACTB以及信号通路蛋白PGC-1?、SIRT1、CREB、pCREB、AMPK、pAMPK的水平;用Bouin液固定另一侧肾上腺,脱水,包埋,石蜡切片,用免疫组织化学法染色CYP11B1(肾上腺束状带细胞特异性生物标记物)和CYP11A1(肾上腺细胞的生物标记物),测定肾上腺细胞其蛋白表达水平。
结果:
体内实验表明,BDE3不影响大鼠体重及肾上腺重量,也不会改变zG和zF区域的百分比。与对照组相比,200mg/kg的BDE3明显增加了血清水平ALDO和CORT水平(P<0.05),但其不影响血清ACTH水平(P>0.05)。RT-qPCR结果显示,100mg/kg和200mg/kg的BDE3显著上调Cyp11b1的表达,而以200mg/kg的浓度BDE3增加了Scarb1,Star,Cyp11b2,Cyp21和Nr5a1的表达。BDE3处理后,Mc2r,Cyp11a1,Hsd3b1,Hsd11b1,Hsd11b2,Igf1,和Agtr1转录结果没有改变。Western blot结果显示,BDE-3显著改变了SACRB1,StAR,CYP11B1,CYP11B2,CYP21,和NR5A1蛋白的水平,并使其与各自的mRNA水平平行。使用半定量免疫组织化学染色法测量每个肾上腺细胞的CYP11A1和CYP11B1蛋白水平,显示在100和200mg/kg时增加CYP11B1的密度,而不会影响CYP11A1。同时,Western blot激酶途径结果也显示,在200mg/kg的剂量下,BDE3增加了PGC-1?的水平,而没有影响SIRT1的水平。200mg/kg的BDE3在不影响总AMP活化蛋白激酶(AMPK)水平的情况下降低了磷酸化AMP活化的蛋白激酶(pAMPK)的水平,因此导致200mg/kg的BDE3的pAMPK/AMPK的比例降低。BDE3降低了总CREB的水平,而不影响200mg/kg的BDE3的磷酸化CREB(pCREB)的水平,因此导致高剂量组的pCREB/CREB的比例增加。
结论:
青春期雄性大鼠暴露于BDE3引起肾上腺功能异常。BDE3对肾上腺细胞功能的影响可能通过降低AMPK的磷酸化和增加CREB的磷酸化来刺激肾上腺细胞功能。