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研究背景双酚A(Bisphenol A,BPA)是制造环氧树脂、聚碳酸酯等的单体材料,广泛应用于食品包装材料、饮料容器、牙套生产等塑料工业生产。BPA是一种典型的环境内分泌干扰物,可以通过消化道、呼吸道和皮肤等途径进入人体,资料表明人类已广泛暴露于环境BPA。越来越多的研究证实BPA与肥胖之间存在显著正相关性,然而BPA诱导肥胖的具体机制目前仍不清楚。肥胖是机体处于一种全身慢性低度炎症的病理状态,主要表现在脂肪组织中有大量巨噬细胞浸润、聚集和激活,从而增加脂肪组织中炎症因子的分泌。脂肪组织巨噬细胞(ATM)的聚集和在致肥胖中的作用与其亚型有关,经典激活的M1型ATM主要产生促炎因子促进肥胖发生,替代激活的M2型ATM主要分泌抗炎因子发挥抗炎作用。巨噬细胞的亚型受脂肪组织巨噬细胞极化状态的调控。研究表明,在正常脂肪组织中,脂肪组织巨噬细胞主要表现为M2型,而在肥胖发生发展过程中M2型ATM可以向M1型转换,导致M1型ATM明显增多。但是在BPA诱导肥胖过程中,脂肪组织巨噬细胞极化状态有何改变,以及其对脂肪组织炎症因子产生和在脂肪组织中聚集有何影响目前未见报道,而这可为阐明BPA诱导肥胖机制提供实验资料。研究目的通过整体动物实验,进一步验证BPA与肥胖之间的关系,在此基础上分析BPA诱导肥胖小鼠中脂肪组织炎症情况、脂肪组织中巨噬细胞聚集状态和极化改变的剂量-时间-效应关系,探讨BPA诱导肥胖中脂肪组织巨噬细胞聚集和极化的作用机制。研究方法无特定病原体(SPF)级3周龄雄性C57BL/6小鼠198只,适应性饲养一周后,随机选取6只作为0周对照组,剩下的192只随机分为正常饮食组(ND)和高脂饮食组(HFD)两大类,每类分别设溶剂对照组、10n M BPA组、100n M BPA组和1000n M BPA组,每组24只小鼠。小鼠经饮水摄入不同浓度BPA,每周测量一次小鼠体重(BW),分别在0、8、12、16、20周时,麻醉状态下颈椎脱臼处死小鼠,取附睾脂肪垫,测量附睾脂肪垫重量(EFPW)、组织病理学(HP)观察脂肪组织炎性细胞的浸润情况、免疫组化(IHC)检测炎性因子IL-1β和IL-6的表达,用免疫荧光(IF)检测脂肪组织中F4/80的表达,分离基质血管碎片(SVF)用流式细胞仪(FCM)分析SVF中M1型和M2型巨噬细胞的数量。实验数据采用SPSS 17.0统计软件进行录入和统计分析。结果1.BPA暴露对小鼠肥胖的影响1.1一般情况实验过程中,各组小鼠生长状态良好,均无任何不良反应和小鼠死亡。ND组和HFD组,与各自溶剂对照组相比,BPA暴露组小鼠周平均饮水量和进食量差别无统计学意义(P>0.05)。1.2 BPA暴露对小鼠体重的影响与ND组相比,HFD组小鼠体重增加明显。ND组和HFD组内,与各自溶剂对照组相比,BPA暴露组小鼠体重增加,且呈剂量和时间依赖性。ND组内,与溶剂对照组相比,1000n M BPA组从暴露12周开始差异有统计学意义(P<0.05),100n M BPA组从暴露19周开始差异有统计学意义(P<0.05);HFD组内,1000n M BPA组从暴露11周开始差异有统计学意义(P<0.05),100n M BPA暴露组从15周开始差异有统计学意义(P<0.05)。按照小鼠肥胖标准(实验组体重高于正常组体重的20%),在HFD组中,12周10n M BPA暴露组开始达到肥胖程度。在ND组中,20周1 000 n M BPA暴露组小鼠体重达到肥胖的程度。1.3 BPA暴露对附睾脂肪垫系数的影响与ND组相比,HFD组小鼠附睾脂肪垫系数明显增加。在ND组和HFD组内,与各自溶剂对照组相比,BPA暴露组小鼠附睾脂肪垫系数增加,且呈剂量和时间依赖性。在ND组中,与溶剂对照组相比,100n M BPA组在20周时差异有统计学意义(P<0.05),1000n M BPA组从16周开始差异有统计学意义(P<0.05)。在HFD组中,与溶剂对照组相比,100n M BPA组从16周开始差异有统计学意义(P<0.05),1000n M BPA组从12周开始差异有统计学意义(P<0.05)。2.BPA暴露对小鼠脂肪组织炎症的影响2.1 BPA暴露对小鼠脂肪组织炎性细胞浸润的影响组织病理学观察显示,在ND组和HFD组内,与各自溶剂对照组相比,BPA暴露组小鼠脂肪组织中脂肪细胞体积增加,细胞间隙增大,间隙中有炎性细胞浸润,且呈剂量和时间依赖性。2.2 BPA暴露对小鼠脂肪组织炎性因子IL-6和IL-1β的影响免疫组化检测结果显示,在ND组和HFD组内,与各自溶剂对照组相比,BPA暴露组小鼠脂肪组织中IL-6和IL-1β表达明显增强,且呈剂量和时间依赖性。3.BPA暴露对小鼠脂肪组织巨噬细胞聚集的影响免疫荧光检测结果显示,HFD组内脂肪组织中F4/80表达明显高于ND组。在ND组和HFD组内,与各自溶剂对照组相比,BPA暴露组小鼠附睾脂肪组织中F4/80表达显著升高,呈剂量和时间依赖性。4.BPA暴露对小鼠附睾脂肪垫血管基质碎片(SVF)ATM亚型数量的影响FCM检测结果显示,HFD小鼠M1型ATM表面分子CD11c的表达均高于ND小鼠;ND组和HFD组内,与各自对照组相比,BPA暴露小鼠CD11c的表达均升高,且有一定的剂量和时间依赖性。在ND组内,与溶剂对照组相比,100n M BPA暴露组从12周开始差异具有统计学意义(P<0.05);1000n M BPA暴露组从8周开始差异就具有统计学意义(P<0.05)。HFD组内,与溶剂对照组相比,100n M BPA和1000n M BPA暴露组从8周开始差异具有统计学意义(P<0.05)。在ND组中,溶剂对照组随着饲养时间的延长,CD206表达升高。10n M BPA暴露组在20周时差异具有统计学意义(P<0.05);100n M BPA暴露组在20周时差异具有统计学意义(P<0.05);1000n M BPA暴露组从16周开始差异就具有统计学意义(P<0.05)。HFD组中,与各组溶剂对照组相比,BPA处理组CD206均无明显差异(P>0.05)。结论1低剂量BPA暴露可以引起小鼠体重增加和附睾脂肪垫系数升高。2低剂量BPA暴露可以引起小鼠脂肪组织炎性细胞浸润,炎性因子表达上调。3低剂量BPA暴露可以引起附睾脂肪组织中巨噬细胞聚集,其中M1型巨噬细胞数量明显增加。4 BPA诱导肥胖中促炎M1型ATM增加可能促进脂肪组织巨噬细胞的聚集,从而加重脂肪组织炎症,在肥胖的发生发展中起着重要作用。