塑化剂DEHP干扰大鼠肝脏胰岛素信号通路的作用及机制

发布时间：2019-01-30 15:34

【摘要】：塑化剂又被称为增塑剂,在工业上被广泛使用作为高分子材料助剂,是一种与人类的日常生活息息相关的工业污染物。在塑料产品的加工中添加这种物质可以使产品其柔韧性增强,容易加工,可合法应用于工业生产用途。鉴于DEHP、DINP等塑化剂并不属于食品香料原料,此类塑化剂不仅不应该被添加在食物中,甚至不允许其应用于生产食品的包装材料。近期流行病学研究报道,过量接触的塑化剂可以影响机体内葡萄糖稳态和胰岛素敏感性。由于塑化剂分子结构与体内分泌的激素结构相似,因此塑化剂又被称为“环境激素”,目前已被世界卫生组织收录为毒性化学物质。“环境激素”系指存在于外界环境中的可干扰生物体内正常稳态平衡的化学物质,可以经由食物链或呼吸系统进入机体内部,形成假性的激素,传送假性的化学讯号,进一步影响机体内激素含量与功能,造成内分泌失调。研究指出,塑化剂具有类似雌性激素的作用,可以促使女性性早熟,危害男性生殖能力,长期大量摄取还可以导致乳腺癌等。由于幼儿的内分泌系统和生殖系统发育尚未完全,因此DEHP对幼儿带来的毒性会更加显著。有文献报道,塑化剂同时也是过氧化物酶体增殖物激活受体的配体,参与调节机体内代谢平衡,参与调节机体对胰岛素的敏感性。过氧化物酶体增殖剂激活受体(PPARs)是属于核激素受体超家族中的一员,与特异性配体结合后而激活,在不同的物种中已经发现了3种亚型,控制多种细胞内的代谢过程,属于配体激活型核受体。PPARs与配体结合后,与视黄醇受体(RXR)结合,形成PPARγ/RXR异质二聚体,特异性识别DNA上PPAR反应元件(PPRE),与该PPRE区域结合,调节靶基因的转录,产生一系列生物效应。研究发现塑化剂DEHP也可以作为PPARs的配体使PPARs活化,进一步影响其下游信号通路中蛋白分子的表达。目前已有文献指出塑化剂可以诱导机体产生血糖调节紊乱甚至胰岛素抵抗,然而其中的机制尚未有明确解释。我们假设DEHP可能通过PPARs受体而加重胰岛素抵抗。本研究通过对雄性SD大鼠和正常人类肝细胞L02接触不同剂量的DEHP,来探索塑化剂对机体的毒理学影响以及潜在的机制。本实验将成年雄性SD大鼠分为四组,正常组大鼠采用普通饲料喂养,三组DEHP给药大鼠分为低,中,高三个剂量组(喂养普通饲料的同时分别按照0.05,5和500毫克/公斤体重剂量的DEHP进行灌胃,每天上午十点准时灌胃一次,共计15周)。L02细胞被分成6组,正常组与浓度分别为5,10,25,50 100μmol/L DEHP组。相较于正常大鼠,长期接触DEHP的大鼠表现出明显的肝脏组织损伤和肝功能紊乱,一定程度的葡萄糖耐受和胰岛素敏感性降低。长期接触DEHP的大鼠肝脏组织内胰岛素受体和葡萄糖转运蛋白4在肝脏组织内的表达量明显减少,而过氧化物酶体增殖物激活受体PPARγ的表达量却明显升高。我们初步假设DEHP通过促进PPARγ蛋白的活化,进而影响其下游信号通路,对肝脏胰岛素信号的正常传导造成破坏。以L02细胞代表正常肝脏模型进一步研究发现,DEHP抑制肝细胞内胰岛素受体和葡萄糖转运蛋白的表达的同时促进PPARγ蛋白的表达。为进一步探索其潜在机制,在细胞实验DEHP高浓度组中同时加PPARγ特异性阻断剂,GW9662,来观察塑化剂的毒性是否受到抑制作用。该实验结果进一步证实了之前的假设,即塑化剂DEHP诱导机体产生胰岛素抵抗的过程中,PPARγ受体发挥关键作用。
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【学位授予单位】：安徽医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R114

【参考文献】