發(fā)育期全氟辛烷磺酸鹽暴露對(duì)成年子代大鼠的糖脂代謝的影響及神經(jīng)毒性研究.pdf

1、PFOS是一種八碳全氟有機(jī)化合物，因其具有獨(dú)特的理化特性，自上世紀(jì)50年代以來(lái)一直被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和日常用品制造。研究表明，PFOS在環(huán)境(如水體和土壤)中分布極為廣泛，因?yàn)槠渖锔患奶匦?，已在多種野生動(dòng)物和人體中檢出。由于其巨大的危害，美國(guó)環(huán)保署于2000年發(fā)布了針對(duì)PFOS的禁令。但目前世界上仍有許多其他國(guó)家在生產(chǎn)PFOS，其環(huán)境危害仍然不容小覷。
　　 因?yàn)镻FOS 可以穿過(guò)胎盤屏障并從乳汁中分泌，其發(fā)育毒性正受到越

2、來(lái)越多的關(guān)注?？茖W(xué)研究表明，發(fā)育期PFOS 暴露能引起實(shí)驗(yàn)動(dòng)物出生體重降低，并對(duì)肝臟、心臟、肺、代謝、免疫和神經(jīng)系統(tǒng)等產(chǎn)生毒性。近年來(lái)，已有流行病學(xué)研究揭示，發(fā)育期PFOS 暴露可能與子代糖脂代謝紊亂有關(guān)，但目前還缺乏發(fā)育期PFOS 暴露對(duì)子代糖脂代謝毒性的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究。此外，雖然PFOS的神經(jīng)發(fā)育毒性已得到證實(shí)，但其與其他神經(jīng)發(fā)育影響因素(如高脂飲食)共同暴露后的協(xié)同作用目前尚屬未知。本文擬用胚胎期和哺乳期PFOS 暴露研究其對(duì)大鼠糖

3、脂代謝穩(wěn)態(tài)的可能影響，并探索發(fā)育期PFOS 暴露與成年期高脂飲食相結(jié)合造成的協(xié)同神經(jīng)毒性，以為評(píng)價(jià)該化合物的潛在健康影響提供實(shí)驗(yàn)和理論基礎(chǔ)。
　　 第一部分、發(fā)育期PFOS 暴露干擾成年大鼠糖代謝穩(wěn)態(tài)
　　 目的：觀察發(fā)育期PFOS 暴露對(duì)成年子代大鼠糖代謝穩(wěn)態(tài)的影響。
　　 方法：30只Wistar 孕鼠隨機(jī)分成對(duì)照組、0.5mg/kg/天 PFOS 染毒組、1.5mg/kg/天 PFOS 染毒組，從GD 0天

4、到PND 21天，每天灌胃一次。分別在PND0天和PND21天分批處死幼鼠，收集血液，采用高效液相-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)檢測(cè)血液和肝臟中PFOS 濃度；在斷乳后第5周、9周、13周和17周，眼眶取血后測(cè)量大鼠空腹血糖值。在斷乳后10和15周，檢測(cè)并計(jì)算大鼠口服糖耐量值(OGTT)。采用放射免疫法檢測(cè)斷乳后10周和18周血清空腹胰島素水平，ELISA 檢測(cè)第18周脂聯(lián)素值。在出生后22周處死大鼠，稱量大鼠肝臟及性腺旁脂肪重量，并保存大鼠肝臟，用于

5、熒光定量PCR，再用4％多聚甲醛固定大鼠胰腺，用于胰腺免疫熒光檢測(cè)。
　　 結(jié)果：PFOS 暴露組大鼠自出生后到斷乳后第8周，體重均顯著低于對(duì)照組。肝臟和血液中PFOS 呈劑量依賴方式升高，PND21天幼鼠肝臟和血清的PFOS 濃度高于PND0天幼鼠。發(fā)育期PFOS 暴露并未對(duì)大鼠空腹血糖值造成顯著性影響，但可使子代大鼠葡萄糖耐量受損。發(fā)育期高劑量PFOS 暴露可使子代大鼠成年后血清胰島素濃度升高，脂聯(lián)素濃度降低，并增高大鼠的胰

6、島素抵抗程度。QPCR檢測(cè)結(jié)果顯示，PFOS下調(diào)降糖基因G6P的表達(dá)，但對(duì)升糖基因PEPCK的表達(dá)無(wú)明顯影響。
　　 結(jié)論：發(fā)育期PFOS 暴露可以干擾大鼠成年后糖代謝穩(wěn)態(tài)，使之出現(xiàn)胰島素抵抗并增大其罹患糖尿病和代謝類疾病的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
　　 第二部分、發(fā)育期PFOS 暴露誘導(dǎo)成年大鼠脂代謝紊亂并增大脂肪肝風(fēng)險(xiǎn)
　　 目的：觀察發(fā)育期PFOS 暴露是否可以導(dǎo)致成年子代大鼠脂質(zhì)代謝紊亂并增大其脂肪肝發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。

7、　　 方法：30只SD 孕鼠隨機(jī)分成對(duì)照組、0.5mg/kg PFOS組、1.5mg/kgPFOS組，從GD 0天到PND 21天，每天灌胃一次。在仔鼠斷乳后第10、18周分別檢測(cè)血清中血清甘油三酯及總膽固醇濃度，并采用放射免疫法檢測(cè)10和18周血清瘦素濃度；在出生后22周處死時(shí)，4％多聚甲醛固定肝臟、心臟、肌肉和脂肪等組織。
　　 分別對(duì)肝臟、肌肉和心臟進(jìn)行油紅O 染色，對(duì)脂肪組織進(jìn)行HE 染色，并對(duì)脂肪細(xì)胞的面積進(jìn)行分析，

8、熒光定量PCR分析脂肪代謝相關(guān)基因。
　　 結(jié)果：發(fā)育期PFOS 暴露對(duì)血清甘油三酯和總膽固醇水平無(wú)顯著影響，但其可導(dǎo)致血清瘦素濃度增高，肝臟脂質(zhì)沉積增多，性腺旁脂肪重量增加，并上調(diào)ACC1、SCD1、FAS等脂肪合成酶與LXR、ChREBP、SREBP-1C等轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)。
　　 結(jié)論：發(fā)育期PFOS 暴露可以干擾子代大鼠成年后的脂質(zhì)代謝穩(wěn)態(tài)，并增大其罹患肝臟脂肪變性的風(fēng)險(xiǎn)。
　　 第三部分、發(fā)育期PFOS

9、暴露結(jié)合成年后高脂飲食加重大鼠神經(jīng)毒性
　　 目的：觀察發(fā)育期PFOS 暴露與成年期高脂飲食聯(lián)合作用對(duì)成年子代大鼠神經(jīng)系統(tǒng)的影響，判斷二者有無(wú)協(xié)同作用。
　　 方法：60只Wistar 孕鼠隨機(jī)分成對(duì)照組、0.5mg/kg PFOS組、1.5mg/kg PFOS組，從GD 0天到PND21天，每天灌胃一次。在子代大鼠斷乳后隨機(jī)分入正常飲食和高脂飲食組；出生后22周麻醉處死大鼠，分離海馬。QPCR檢測(cè)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、炎癥和凋

10、亡相關(guān)基因表達(dá)變化；WB檢測(cè)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、炎癥和凋亡相關(guān)蛋白含量；4％多聚甲醛固定大腦，利用尼氏染色、TUNEL 染色和BDNF、GFAP、Caspase-3等免疫組化染色檢查大鼠海馬組織結(jié)構(gòu)變化，并觀察炎癥與凋亡效應(yīng)。
　　 結(jié)果：PFOS 聯(lián)合高脂飲食暴露降低了海馬BDNF的表達(dá)，并伴有Gap-43、Syn、Syp的表達(dá)下調(diào)；發(fā)育期PFOS 暴露加重了高脂飲食介導(dǎo)的海馬炎癥反應(yīng)，包括成星形膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)性激活和前炎癥細(xì)胞因子表