【摘要】：近年來,食品加工過程誘導(dǎo)產(chǎn)生的污染物3-氯-1,2-丙二醇脂肪酸酯(3-MCPD酯)的腎毒性引起了廣泛關(guān)注。但是其作用機(jī)制尚不明確,并且尚無早期診斷其腎毒性的方法。3-MCPD雙酯占食品中3-MCPD酯含量的85%以上,因此本研究選擇其中具有代表性的3-MCPD棕櫚酸雙酯(3-MCPD dipalmitate)作為目標(biāo)化合物,在明確其腎毒性作用基礎(chǔ)之上,首先通過高分辨質(zhì)譜技術(shù)闡明其毒代謝動力學(xué),再結(jié)合非靶向代謝組學(xué)技術(shù)研究代謝組學(xué)變化,篩選出用于3-MCPD酯腎毒性早期診斷的生物學(xué)標(biāo)志物:1、首先明確3-MCPD dipalmitate的腎毒性作用。結(jié)果表明,3-MCPD dipalmitate激活受體相互作用蛋白(RIPK1)、RIPK3和混合譜系激酶結(jié)構(gòu)域蛋白(MLKL)引起腎近端小管上皮細(xì)胞程序性壞死和炎癥,從而導(dǎo)致腎毒性。對腎組織進(jìn)行miRNA高通量測序和生物信息學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)3-MCPD dipalmitate導(dǎo)致了38條已知miRNA和40條新型miRNA差異表達(dá),其中miR-223-3p在小鼠腎組織中的表達(dá)顯著增加。雙熒光素酶報告基因?qū)嶒?yàn)證明,miR-223-3p靶向結(jié)合RIPK3的3′非編碼區(qū)(3′UTR)并顯著抑制RIPK3表達(dá)。說明miR-223-3p靶向調(diào)控RIPK3表達(dá)從而影響3-MCPD dipalmitate導(dǎo)致的腎毒性。2、通過高分辨質(zhì)譜分析技術(shù),考察3-MCPD dipalmitate的毒代謝動力學(xué)。Sprague Dawley(SD)大鼠灌胃3-MCPD dipalmitate(1.6g/kg BW)后,其吸收的毒代謝動力學(xué)參數(shù)為:血漿峰濃度(C_(max))為135.00 ng/mL、達(dá)峰時間(T_(max))為2.5 h、消除半衰期(T_(1/2))為3.87h、平均停留時間(MRT)為5.08 h、清除率(CL)為3.50 L/h/g、分布容積(V_d)為21.34 L/g、血漿濃度-時間曲線下的總面積(AUC_(0-∞))為458.47 h ng/mL;3-MCPD dipalmitate廣泛分布于SD大鼠的組織和體液中,并且可以通過血-腦屏障和血-睪丸屏障;在SD大鼠體內(nèi)總共鑒定出17個3-MCPD dipalmitate的代謝物——其中16個是首次鑒定出的代謝物——這些代謝物是3-MCPD dipalmitate在動物體內(nèi)發(fā)生I相反應(yīng)(水解、脫氯等分解反應(yīng))和II相反應(yīng)(谷胱甘肽結(jié)合、氨基酸結(jié)合、硫酸結(jié)合等結(jié)合反應(yīng))的產(chǎn)物。3-MCPD dipalmitate在SD大鼠體內(nèi)的排泄規(guī)律為:3-MCPD dipalmitate在體內(nèi)產(chǎn)生I相代謝物,一部分I相代謝物與內(nèi)源性化合物結(jié)合后其水溶性增強(qiáng)從而促進(jìn)其經(jīng)尿液排泄,另一部分I相代謝物與脂肪酸等物質(zhì)結(jié)合后經(jīng)糞便排出。但是,3-MCPD dipalmitate及其代謝物在體內(nèi)含量低且停留時間短,不能作為3-MCPD酯腎毒性早期診斷的生物學(xué)標(biāo)志物。3、通過高分辨質(zhì)譜結(jié)合非靶向代謝組學(xué)分析,篩選3-MCPD dipalmitate腎毒性早期診斷的生物學(xué)標(biāo)志物,在血漿中鑒定出12個生物學(xué)標(biāo)志物:indoxyl sulfate、phenol sulphate、p-cresol sulfate、2-phenylethanol glucuronide、p-cresol glucuronide、p-cresol、allantoin、phenylacetylglycine、pyrocatechol sulfate、phenyllactic acid、5-hydroxyindoleacetic acid和creatinine。結(jié)合腎、肝、睪丸、脾四個主要器官的非靶向代謝組學(xué)分析,結(jié)果顯示:3-MCPD dipalmitate腎毒性主要影響了SD大鼠的氨基酸(phenylalanine、tryptophan、tyrosine和glycine)、脂肪酸、嘌呤的代謝以及腸道微生物的代謝,導(dǎo)致血漿中這12個生物學(xué)標(biāo)志物含量顯著增加。這些生物學(xué)標(biāo)志物在體內(nèi)穩(wěn)定性高、靈敏度高且變化顯著,因此,可作為3-MCPD dipalmitate腎毒性早期診斷的生物學(xué)標(biāo)志物。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R114
【圖文】：

mitate 對小鼠體重的影響（n = 6）。不同字母代表CPD dipalmitate on body weight in mice (n = 6). Dsignificant differences at P < 0.05定結(jié)果表明，單次灌胃 3-MCPD dipalmit素氮水平升了 5.18 倍（圖 2-2A）；血清圖 2-2B）。itate 引起的 C57BL/6 小鼠血清生化指標(biāo)的變化（（B）肌酐。不同字母代表差異顯著（P < 0.05）try parameters change in C57BL/6 mice exposed to 3, (B) Creatinine. Different letters represent significan

初榨橄欖油）24 h 后顯著升高，升高了 2 g（8.93%）。在給予 3-MCPD dipalmit后，C57BL/6 小鼠開始一系列中毒反應(yīng)，包括立毛、拉肚、行動遲緩、抽搐等24 h 內(nèi)未觀察到 C57BL/6 小鼠死亡。圖 2-1 3-MCPD dipalmitate 對小鼠體重的影響（n = 6）。不同字母代表差異顯著（P < 0.05）Fig. 2-1 Effect of 3-MCPD dipalmitate on body weight in mice (n = 6). Different letters represensignificant differences at P < 0.05血液生化指標(biāo)測定結(jié)果表明，單次灌胃 3-MCPD dipalmitate 2.5 g/kg BW, 24后實(shí)驗(yàn)組大鼠血清尿素氮水平升了 5.18 倍（圖 2-2A）；血清肌酐水平相對于對組上升了 5.77 倍（圖 2-2B）。

圖 2-3 3-MCPD dipalmitate 引起 C57BL/6 小鼠腎毒性（n = 6）：（A）HE 染色（放大倍數(shù) 200），（B）腎病理變化評分基于 0-5 級 Jablonsky 病理評價體系。不同字母代表差異顯著（P < 0.05）Fig. 2-3 3-MCPD dipalmitate-induced nephrotoxicity in C57BL/6 mice (n = 6). (A) hematoxylin andeosin staining (200×magnification), (B) Histologic damage graded based on 0-5 Jablonsky gradingscale. Different letters represent significant differences at P < 0.05腎組織透射電鏡（TEM）分析結(jié)果表明，與對照組相比，3-MCPD dipalmitate組腎近端小管上皮細(xì)胞出現(xiàn)細(xì)胞膜損壞、線粒體脊消失和膨脹、核膜消失、細(xì)胞內(nèi)容物消失等壞死的特征（圖 2-4），說明 3-MCPD dipalmitate 引起的腎損傷主要表現(xiàn)為腎近端腎小管細(xì)胞壞死。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 李荷麗;氯丙醇酯在小型豬體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)化規(guī)律及人體膳食暴露評估[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 易青;3-MCPD棕櫚酸雙酯在小型豬體內(nèi)的藥代動力學(xué)及組織分布規(guī)律研究[D];武漢輕工大學(xué);2016年

本文編號：2777936