阿特拉津会改变LPS刺激的BalB/c小鼠、RAW264.7巨噬细胞和THP-1细胞系中的一氧化氮分泌及细胞因子的产生

《Chemosphere》：Atrazine alters nitric oxide secretion and cytokines production in LPS-stimulated BalB/c mice, RAW264.7 macrophage and THP-1 cell lines

atrazine对小鼠生殖器官和非生殖器官（肝、附睾、前列腺）的iNOS表达、NO生成、组织重量及氧化应激（TBARS、催化酶活性）的影响，以及在体外通过抑制LPS诱导的巨噬细胞NO生产及TNF-α、IL-1β细胞因子表达证实其免疫抑制作用。

　　本研究旨在探讨一种名为阿特拉津（Atrazine，ATZ）的环境化学物质对小鼠免疫反应的影响。ATZ作为一种内分泌干扰物，因其对哺乳动物及非哺乳动物的生殖系统产生不良影响而受到广泛关注。此外，它也被认为可能对宿主的免疫防御机制产生作用，从而影响感染性疾病的发展。为了深入理解ATZ的这些影响，研究团队采用了一种多维度的方法，结合了体内和体外实验，评估了ATZ在不同组织和细胞类型中的作用。

在体内实验中，研究人员观察了ATZ对LPS（脂多糖）诱导的炎症反应的影响。LPS是革兰氏阴性细菌细胞壁的组成部分，常被用作炎症刺激的模型。实验中使用了BALB/c小鼠，评估了ATZ对睾丸、肝脏、附睾和前列腺等组织中iNOS（诱导型一氧化氮合酶）表达、一氧化氮（NO）生成、组织重量以及氧化应激相关指标（如硫代巴比妥酸反应物质，TBARS，作为丙二醛的指标）的影响。结果显示，在ATZ与LPS共同暴露的情况下，这些组织中的一氧化氮浓度低于单独LPS处理的水平。然而，TBARS水平在肝脏、附睾和前列腺中显著升高，表明氧化应激增强。同时，ATZ与LPS共同作用还导致了睾丸、附睾和前列腺的组织重量减少，并影响了这些组织中iNOS的表达。

在体外实验中，研究团队进一步探讨了ATZ对RAW 264.7巨噬细胞和PMA分化后的THP-1人源巨噬细胞的影响。实验中，ATZ在1至200微摩尔浓度范围内被测试，以观察其对LPS诱导的氧化应激标志物和NO生成的影响。此外，还检测了这些细胞在LPS刺激下的细胞因子反应，包括肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素-1β（IL-1β）的产生。结果表明，ATZ能够抑制RAW 264.7巨噬细胞对炎症刺激的反应，减少NO的生成。在THP-1人源巨噬细胞中，ATZ同样减少了TNF和IL-1β的产生，显示出其对炎症反应的抑制作用。

巨噬细胞作为宿主免疫系统的重要组成部分，在受到微生物入侵或细菌成分（尤其是LPS）刺激时会被激活。激活后的巨噬细胞能够产生多种促炎分子，如细胞因子和一氧化氮，从而引发炎症反应。这些反应在清除病原体和启动适应性免疫方面起着关键作用，但同时也可能对宿主造成负面影响，例如产生氧化应激。LPS通过与巨噬细胞膜上的CD14分子结合，形成一个复合体，被Toll样受体（TLR）4识别，从而触发一系列反应，最终导致iNOS的表达增加。因此，ATZ可能通过调节LPS诱导的炎症信号通路，影响巨噬细胞的反应。

本研究的综合方法不仅限于对小鼠的体内实验，还包括对RAW巨噬细胞和THP-1人源巨噬细胞的体外实验。通过这些实验，研究团队能够更全面地评估ATZ在不同组织和细胞类型中的作用。例如，在对组织切片进行免疫组化分析时，可以检测iNOS的表达情况，而在使用光学显微镜观察组织病理变化时，可以了解ATZ对器官结构的影响。此外，研究团队还关注了ATZ对人源巨噬细胞的影响，特别是在细胞因子生成方面的干扰作用。

ATZ的免疫抑制作用可能与其对促炎细胞因子和一氧化氮生成的调节有关。研究结果表明，ATZ能够减少促炎细胞因子的产生，如TNF-α和IL-1β，这可能削弱宿主的免疫反应，使其更容易受到感染。此外，ATZ可能通过影响一氧化氮的生成，改变炎症反应的强度。尽管在某些情况下，如TBARS水平未升高，ATZ仍可能通过增加一氧化氮的生成，对组织造成炎症毒性。因此，ATZ的免疫调节作用可能涉及复杂的机制，需要进一步研究。

本研究还涉及了实验材料、试剂和抗体的来源。ATZ和LPS是从Sigma-Aldrich公司获得的，而iNOS抗体则来自Santa Cruz Biotechnologies公司。这些实验材料的质量和纯度对研究结果的准确性至关重要。此外，研究团队还关注了实验方法的伦理合规性，所有动物实验均经过巴西米纳斯吉拉斯大学的伦理审查委员会批准，并遵循了《赫尔辛基宣言》及其后续修正案的相关规定。同时，研究团队还遵守了ARRIVE（动物实验报告指南）的相关要求，确保实验方法和结果的透明性和可重复性。

在实验设计中，研究团队不仅关注了ATZ对小鼠的影响，还尝试将研究结果与人类健康联系起来。通过测试PMA分化后的THP-1人源巨噬细胞，研究团队评估了ATZ在人体内的潜在影响。这一方法有助于更好地理解ATZ对人类免疫系统的可能作用，为环境化学物质的安全评估提供参考。此外，研究团队还获得了来自巴西国家科学技术委员会（CNPq）的资助，支持其进行博士后研究。这些资助对于实验的顺利进行和数据的获取起到了重要作用。

本研究的结论表明，ATZ可能通过调节促炎细胞因子和一氧化氮的生成，影响宿主的免疫反应。这种作用可能与ATZ对炎症信号通路的干扰有关，进而影响宿主的免疫防御能力。因此，ATZ的免疫抑制作用可能使其更容易受到感染，同时也可能对组织造成炎症毒性。尽管在某些情况下，如TBARS水平未升高，ATZ仍可能通过增加一氧化氮的生成，对组织造成损伤。因此，ATZ的免疫调节作用可能涉及复杂的机制，需要进一步研究。

此外，研究团队还对实验的伦理和合规性进行了详细说明。所有动物实验均遵循了相关的伦理标准，并获得了必要的批准。同时，研究团队还遵守了ARRIVE指南，确保实验方法和结果的透明性。这些措施不仅有助于提高研究的科学性和可信度，也为未来的研究提供了参考。

本研究的意义在于揭示了ATZ对宿主免疫反应的潜在影响，特别是在LPS诱导的炎症信号通路中的作用。通过结合体内和体外实验，研究团队能够更全面地评估ATZ对不同组织和细胞类型的影响。这些结果不仅有助于理解ATZ的免疫毒性，也为环境化学物质的安全评估提供了重要依据。此外，研究团队还通过实验材料的来源和实验方法的合规性，确保了研究的科学性和伦理性。

综上所述，本研究揭示了ATZ在LPS诱导的炎症反应中的作用，表明其可能通过抑制促炎细胞因子和一氧化氮的生成，影响宿主的免疫防御能力。这些发现为环境化学物质的免疫毒性研究提供了新的视角，并强调了在评估环境化学物质对健康的影响时，需要综合考虑其对免疫系统的潜在作用。同时，研究团队在实验设计和方法上也表现出高度的科学性和伦理性，为未来的相关研究奠定了基础。