【摘要】：研究背景代謝綜合征(metabolic syndrome,MS)的發(fā)病率在全球范圍內(nèi)逐年上升,對(duì)當(dāng)今世界人類(lèi)健康造成了極大威脅。其中,肥胖衍生的胰島素抵抗(ins ulin resistance,IR)是代謝性疾病的主要特征。雙酚A(Bisphenol A,BPA)作為一種廣泛生產(chǎn)和使用的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物,其暴露是肥胖等代謝綜合征不可忽視的危險(xiǎn)因素。許多研究顯示,BPA暴露可促進(jìn)高脂飲食(high fat diet,HFD)誘導(dǎo)的肥胖中脂肪組織巨噬細(xì)胞(adipose tissue macrophage,ATMs)的聚集及炎性細(xì)胞因子白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-1β分泌,并干擾胰島素信號(hào)通路加重肥胖衍生的IR,但在BPA促進(jìn)肥胖衍生的IR中,免疫細(xì)胞分泌IL-1β的調(diào)控機(jī)制尚未闡明。NLRP3炎癥小體是由胞內(nèi)模式識(shí)別受體NOD(NOD-like receptors)樣受體家族成員NLRP3形成的一個(gè)胞內(nèi)蛋白復(fù)合物,可以被多種病原微生物和危險(xiǎn)信號(hào)活化,調(diào)控IL-1β的分泌,從而參與多種人類(lèi)重大疾病的發(fā)生過(guò)程。但BPA促進(jìn)肥胖衍生的IR中,BPA對(duì)NLRP3炎癥小體的激活并分泌IL-1β有何調(diào)控作用,以及促進(jìn)HFD誘導(dǎo)的小鼠胰島素抵抗的機(jī)制并不明確,有待進(jìn)一步研究。研究目的在HFD誘導(dǎo)野生型(wild type,WT)肥胖小鼠模型的基礎(chǔ)上,在不同時(shí)間檢測(cè)不同劑量BPA暴露對(duì)HFD誘導(dǎo)小鼠IR表型、脂肪組織胰島素敏感性、NLRP3炎癥小體激活的影響,探討B(tài)PA暴露促進(jìn)HFD飲食小鼠IR中NLRP3炎癥小體的激活情況。研究方法4周齡無(wú)特定病原體(specific pathogen free,SPF)級(jí)C57BL/6JWT雄性小鼠60只,在一周適應(yīng)性飼養(yǎng)后,隨機(jī)分為正常飲食(normal chow diet,NCD)組、HFD組,HFD+10 nmol/L BPA組、HFD+100 nmol/L BPA組和HFD+1000 nmol/L BPA組,小鼠經(jīng)飲水暴露不同劑量BPA。在飲水暴露8和16周時(shí),分別稱(chēng)體重(body weight,BW)、進(jìn)行葡萄糖耐量測(cè)試(glucose tolerance tests,GTT)和胰島素耐受性測(cè)試(insulin tolerance tests,ITT);眼眥取血測(cè)空腹血糖(fasting glucose,FG)和空腹胰島素(fasting insulin,FI),用穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估法(homeostasis model assessment,HOMA)計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR);ELISA檢測(cè)小鼠血清中IL-1β、IL-10、IL-6、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF-α)的含量。處死小鼠,取附睪脂肪墊稱(chēng)重,組織病理學(xué)(histopathologic,HP)觀察脂肪組織炎癥及脂肪細(xì)胞大小,免疫組化(immunohistochemistry,IHC)檢測(cè)脂肪組織中IL-1β及NLRP3的表達(dá),免疫熒光(immunofluorescence,IF)檢測(cè)ATMs中NLRP3蛋白表達(dá),q RT-PCR分析NLRP3、ASC、caspase-1和IL-1βm RNA表達(dá)水平,Western Blot(western blot,WB)檢測(cè)NLRP3、pro-caspase-1及其裂解產(chǎn)物caspase-1、pro-IL-1β及其裂解產(chǎn)物IL-1β蛋白表達(dá),免疫印跡(immunoblot,IB)分析小鼠腹腔注射胰島素(1m U/g BW)5min后,脂肪組織中IRS-1及p-IRS-1(Tyr612)、PI3Kp85及p-PI3K p85(Tyr458)、AKT及p-AKT(Ser473)的表達(dá)。結(jié)果1.BPA暴露對(duì)HFD喂養(yǎng)小鼠一般情況和體重的影響1.1一般情況小鼠在實(shí)驗(yàn)期間狀態(tài)良好,未發(fā)生不良反應(yīng)和死亡。同一時(shí)間點(diǎn)各組小鼠周平均飲水量和食物消耗量差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。1.2 BPA暴露對(duì)HFD喂養(yǎng)小鼠體重的影響與NCD組相比,HFD組小鼠不同時(shí)間點(diǎn)平均體重均增加。與HFD組相比,BPA暴露組不同時(shí)間點(diǎn)小鼠平均體重呈劑量和時(shí)間依賴(lài)性增加。與NCD組相比,HFD+1000 nmol/L BPA組從暴露第4周開(kāi)始有差異(P0.05),HFD+10 nmol/L BPA組和HFD+100 nmol/L BPA組從暴露第9周開(kāi)始有差異(P0.05),HFD組從暴露第10周開(kāi)始有差異(P0.05)。與HFD組相比,HFD+1000 nmol/L BPA組從暴露第11周開(kāi)始有差異(P0.05)。HFD+1000 nmol/L BPA組在暴露第14周開(kāi)始達(dá)到肥胖的程度。1.3 BPA暴露對(duì)HFD喂養(yǎng)小鼠附睪脂肪墊系數(shù)的影響與NCD組相比,HFD組小鼠的附睪脂肪墊系數(shù)增加。與HFD組相比,BPA暴露組不同時(shí)間點(diǎn)小鼠附睪脂肪墊系數(shù)呈劑量和時(shí)間依賴(lài)性增加。與NCD組相比,BPA暴露組小鼠在暴露8周和16周差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。HFD組小鼠僅在16周差異有顯著性(P0.05)。與HFD組相比,HFD+100 nmol/L BPA組和HFD+1000 nmol/L BPA組在16周差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。2.BPA暴露對(duì)HFD喂養(yǎng)小鼠IR表型的影響2.1 BPA暴露對(duì)HFD喂養(yǎng)小鼠FG和FI的影響與NCD組相比,HFD組和BPA暴露組小鼠FG和FI均升高。與HFD組相比,BPA暴露組小鼠FG在8周和16周差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05),HFD+1000nmol/L BPA組小鼠FI在8和16周差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。相比NCD組,BPA暴露組小鼠HOME-IR在8和16周有顯著性差異(P0.05),相比HFD組,BPA暴露組小鼠HOME-IR在16周差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。2.2 GTT和ITT小鼠在腹腔注射葡萄糖后,每一組的小鼠血糖水平都顯著升高,在2 h后NCD組小鼠血糖濃度恢復(fù)正常值,HFD組和BPA暴露組小鼠血糖濃度仍高于正常值。與NCD組比較,BPA暴露組曲線下面積(area under the curve,AUC)顯著升高,在16周差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。與HFD組比較,HFD+1000 nmol/L BPA組小鼠AUC在16周差異有顯著性(P0.05)。小鼠在腹腔注射胰島素后,每一組的小鼠血糖水平都顯著降低,在2 h后NCD組小鼠血糖濃度恢復(fù)正常值,HFD組和BPA暴露組小鼠血糖濃度仍高于正常值。與NCD組比較,BPA暴露組小鼠胰島素耐受曲線的AUC顯著升高,在16周有差異(P0.05)。與HFD組比較,HFD+1000 nmol/L BPA組小鼠AUC在16周差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。3.BPA暴露對(duì)HFD喂養(yǎng)小鼠附睪脂肪組織胰島素敏感性的影響小鼠脂肪組織中蛋白IRS-1、AKT、PI3K在暴露8周和16周時(shí)在各組之間的表達(dá)均無(wú)明顯差異(P0.05)。與NCD組相比,HFD組和BPA暴露組小鼠脂肪組織中p-IRS-1、p-AKT、p-PI3K表達(dá)水平均下調(diào),與HFD組相比,BPA暴露組小鼠蛋白表達(dá)水平呈劑量依賴(lài)性降低,HFD+1000 nmol/L BPA組小鼠脂肪組織中蛋白表達(dá)水平在8和16周的差異均有顯著性(P0.05)。4.BPA暴露對(duì)HFD喂養(yǎng)小鼠附睪脂肪組織中炎性細(xì)胞浸潤(rùn)的影響HE染色結(jié)果顯示,與NCD組相比,HFD組和BPA暴露組小鼠細(xì)胞明顯變大,脂肪細(xì)胞間隙炎性細(xì)胞浸潤(rùn)增加,有劑量和時(shí)間依賴(lài)性。5.BPA暴露對(duì)HFD喂養(yǎng)小鼠血清中相關(guān)炎性因子表達(dá)水平的影響與NCD組相比,HFD組和BPA暴露組小鼠血清中炎性因子IL-1β、IL-6、TNF-α表達(dá)水平均隨BPA暴露劑量的升高而增加,IL-10呈時(shí)間和劑量依賴(lài)性遞減。與HFD組相比,HFD+1000 nmol/L BPA組小鼠血清中相關(guān)炎性因子表達(dá)水平在8和16周有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05)。6.BPA暴露對(duì)HFD喂養(yǎng)小鼠附睪脂肪組織中炎性因子IL-1β和NLRP3的表達(dá)的影響6.1小鼠附睪脂肪組織免疫組化檢測(cè)IL-1β和NLRP3表達(dá)結(jié)果免疫組化觀察結(jié)果顯示,與NCD組相比,HFD組和BPA暴露組小鼠炎癥因子IL-1β和炎癥小體NLRP3的表達(dá)在脂肪組織中明顯增加。分析平均累積光密度值(integral optical density,IOD)結(jié)果顯示,與NCD組相比,BPA暴露組小鼠脂肪組織中IL-1β和NLRP3的IOD值在8周和16周增加明顯(P0.05)。與HFD組相比,BPA暴露組小鼠NLRP3的IOD值在8周和16周差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。6.2 BPA暴露對(duì)小鼠ATMs中NLRP3蛋白表達(dá)的影響小鼠ATMs聚集的免疫熒光檢測(cè)結(jié)果顯示,與NCD組相比,HFD組和BPA暴露組小鼠F4/80和NLRP3的表達(dá)明顯增加,并呈劑量和時(shí)間依賴(lài)性。7.BPA暴露對(duì)HFD喂養(yǎng)小鼠附睪脂肪組織中相關(guān)m RNA表達(dá)水平的影響與NCD組相比,HFD組和BPA暴露組小鼠脂肪組織中NLRP3、ASC、caspase-1、IL-1βm RNA的表達(dá)水平均上調(diào)。與HFD組相比,BPA暴露組小鼠隨BPA暴露劑量的升高而增加,HFD+1000 nmol/L BPA組小鼠脂肪組織中相關(guān)m RNA表達(dá)水平在8和16周的有差異(P0.05)。8.BPA暴露對(duì)HFD喂養(yǎng)小鼠附睪脂肪組織中相關(guān)蛋白表達(dá)水平的影響與NCD組相比,HFD組和BPA暴露組小鼠脂肪組織中NLRP3、caspase-1、IL-1β表達(dá)水平上調(diào),平均灰度值分析結(jié)果顯示,與HFD組相比,BPA暴露組小鼠蛋白表達(dá)水平隨BPA暴露劑量的升高而增加,HFD+1000 nmol/L BPA組小鼠蛋白表達(dá)水平在8和16周的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。蛋白pro-caspase-1和pro-IL-1β在暴露8周和16周時(shí)在各組之間的表達(dá)均無(wú)明顯差異(P0.05)。結(jié)論1.BPA暴露改變HFD誘導(dǎo)的肥胖小鼠IR表型,并降低小鼠脂肪組織對(duì)胰島素的敏感性。2.BPA暴露可促進(jìn)HFD誘導(dǎo)的小鼠肥胖及脂肪組織炎癥。3.BPA暴露促進(jìn)HFD誘導(dǎo)的小鼠附睪脂肪組織NLRP3表達(dá)上調(diào),且與IL-1β分泌增加相關(guān)。4.BPA在HFD誘導(dǎo)下長(zhǎng)期暴露可激活NLRP3炎癥小體,上調(diào)IL-1β的分泌,并通過(guò)對(duì)胰島素信號(hào)通路的干擾加重肥胖衍生的IR。
【圖文】：

實(shí)驗(yàn)機(jī)制

各組小鼠周平均飲水量和食物消耗量，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。如圖1，，2所示。圖1. 不同劑量BPA暴露對(duì)HFD喂養(yǎng)小鼠周平均飲食量的影響（ ）Fig 1. Effect of different doses of BPA exposure on the average food consumption of mice withHFD（ ）
【學(xué)位授予單位】：安徽醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：R114;R589

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 竇冠s

本文編號(hào)：2700569