AhR/PPARγ 在环境相关剂量下介导由 16 种重点控制的多环芳烃(PAHs)暴露引起的肝脏脂质代谢紊乱

《Environmental Pollution》:AhR/PPARγ mediates hepatic lipid metabolism disorders induced by exposure to 16 priority-controlled PAHs at environment related doses

【字体: 时间:2025年11月09日 来源:Environmental Pollution 7.3

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  多环芳烃(PAHs)暴露通过激活AhR/PPARγ信号通路诱导大鼠肝脂代谢紊乱,表现为肝脂蓄积、氧化应激和炎症反应,且B[a]P对PPARγ结合能力最强。抑制PPARγ可逆转PAHs引起的脂代谢异常并降低AhR表达。基准剂量(BMD)为7.67×10?? μg/kg/day,远低于人类实际暴露水平。

  本研究旨在探讨多环芳烃(PAHs)对肝脏代谢异常的影响及其潜在机制。通过长期暴露实验,研究者发现PAHs的暴露显著提升了大鼠肝脏中AhR和CYP1A1的表达水平,同时增加了促炎因子的浓度,但降低了肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)的活性。这些变化表明,PAHs可能通过干扰肝脏的抗氧化能力,导致氧化应激和炎症反应的增强,从而引发肝脏代谢紊乱。此外,研究还发现,PAHs的暴露显著提升了与脂质合成和脂肪酸转运相关的蛋白质表达,包括PPARγ、SREBP1、DGAT1和CD36,同时抑制了与脂肪酸β-氧化相关的蛋白表达,如PPARα和CPT1A。这些结果表明,PAHs可能通过影响脂肪酸的代谢途径,导致肝脏中脂质的异常积累,从而诱发脂肪肝。

### 研究背景

PAHs是一类含有两个或更多苯环的持久性有机化合物,广泛存在于环境中。它们主要来源于不完全燃烧过程,如汽车尾气、工业排放、烟草烟雾和烹饪油烟等。人类主要通过吸入、摄入和皮肤接触等途径暴露于PAHs,其健康影响取决于暴露的浓度、时间、途径以及不同PAHs的毒性差异。美国环境保护署(EPA)已将16种PAHs列为优先控制物质,因其在环境中的浓度和毒性较高。通常情况下,PAHs在肝脏中被代谢,因此长期暴露可能导致肝脏的解毒能力超负荷。作为脂质代谢的核心器官,肝脏通过脂肪酸的摄取、氧化和合成等途径维持脂质平衡。然而,这些代谢网络的失衡可能导致肝细胞内脂质积累,血清中甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)升高,甚至引发心血管疾病。

AhR(芳香烃受体)在调节外源性物质(如PAHs)的代谢和毒性方面起着关键作用。它通过调控I相和II相代谢酶的转录,介导解毒过程。PPARγ(过氧化物酶体增殖物激活受体γ)是一种核转录因子,能够与RXR形成二聚体,并结合到PPAR反应元件(PPRE)的DNA结合域,从而影响脂质代谢和脂肪酸合成。此外,PPARγ在脂肪代谢、脂肪细胞分化、胰岛素作用、癌症预防、炎症和氧化应激等过程中发挥重要作用。脂质生成涉及多种因素和途径,其中PPARγ有助于维持脂质稳态并调控脂质合成相关蛋白的表达。

流行病学研究表明,PAHs暴露与脂质代谢障碍、非酒精性脂肪肝病(NAFLD)和肥胖风险增加存在关联。Shen等的研究表明,低剂量PAHs暴露可通过AhR信号通路引发氧化应激、炎症和脂质代谢紊乱,并增加哮喘风险。然而,PAHs引起的脂质代谢障碍的具体机制仍不明确。大多数先前研究集中在单一PAH的暴露上,尤其是苯并[a]芘(B[a]P),而现实世界中,人群往往同时暴露于多种具有不同特性和潜在毒性的PAHs。

为评估环境PAHs暴露对肝脏的影响并探索其潜在机制,研究团队对Sprague-Dawley(SD)大鼠进行了实验。实验中,大鼠被皮下注射16种优先控制的PAHs,持续90天,以研究PAHs混合暴露对脂质代谢的影响。基于文献回顾,PPARγ被选为影响脂质代谢的关键靶基因。随后,研究者进行了计算机模拟和体外拮抗剂干预实验,以验证其假设。

### 实验材料与方法

#### 动物暴露

本实验使用了8周龄的健康雄性SPF SD大鼠(许可证编号:SCXK(Yue) 2020-0054和SCXK(Yue) 2021-0041)。所有大鼠均来自南方医科大学实验动物中心。选择雄性大鼠是为了避免雌性周期和雌激素对实验结果的影响。所有动物实验均经华南师范大学动物伦理委员会批准(批准号:SCNU-SLS-2023-035)。大鼠在控制条件下饲养(温度25±2°C,湿度45±5%,12小时光照/黑暗周期),自由获取食物和水。在整个实验过程中,每周一、三、六记录大鼠体重。实验结束后,大鼠被处死以收集血浆和肝脏组织。肝脏样本立即用液氮冷冻,并在-80°C下保存以备进一步分析。

首先,40只大鼠被适应一周。然后在8周龄时,随机分为溶剂对照组(0.1% DMSO)、1×PAHs暴露组、10×PAHs暴露组和100×PAHs暴露组。16种优先控制的PAHs的浓度与之前的研究相同(Liu等,2024)。1×PAHs剂量基于中国普通人群中16种PAHs的中位浓度(见表S1),反映了PAHs的典型低剂量暴露水平。10×PAHs代表职业暴露水平。对于拮抗剂干预实验,40只SD大鼠被适应一周后,随机分为四组:溶剂对照组(0.1% DMSO)、10×PAHs暴露组、2-氯-5-硝基-N-苯基苯甲酰胺(GW9662,一种特异性PPARγ拮抗剂,1 mg/kg/day)组,以及10×PAHs+GW9662共处理组。由于PAHs的快速吸收,所有暴露和干预均采用皮下注射方式。PAHs暴露持续90天,GW9662(1 mg/kg/day)每周三、五、日给予三次(Baumann等,2022)。

#### H&E染色和脂滴染色

对大鼠肝脏组织进行了H&E染色和油红O染色。每组随机选取至少3只大鼠的肝脏组织进行组织学分析。对于H&E染色,肝脏组织在4%多聚甲醛中固定过夜,然后切成5 μm厚的切片。油红O染色则将组织嵌入OCT化合物过夜,切成8–10 μm厚的切片。所有切片使用荧光显微镜进行观察。通过Image J(Bio-Rad,美国)量化肝脏组织中空泡的百分比和脂滴面积。Image J的详细分析方法已在文献中描述(Deutsch等,2014;Li等,2024a)(文本S3)。

#### 大鼠肝脏的生化分析

从每组中随机选取至少3只大鼠的肝脏组织进行生化分析。肝脏组织被精确称重后,以1:9(w/v)的比例浸入0.9%冰冷生理盐水中,然后在冰上机械匀浆。3500 rpm离心10分钟(4°C)后,收集上清液进行生化分析。使用商业试剂盒(南京建成生物工程研究所,中国)测定肝脏代谢标志物的浓度,包括总甘油三酯(TG)、总胆固醇(T-CHO)、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD),并按照制造商说明进行操作。

#### 蛋白质印迹(Western blotting)

Western blotting按照之前的方法进行(Meng等,2023)(文本S2)。使用兔源的初级抗体,包括GAPDH(1:1000,Cell Signaling Technology,美国,#2118S)、AhR(1:1000,Abcam,英国,#AB190797)、PPARγ(1:1000,Abcam,英国,#ab310324)、CPT1A(1:1000,Abcam,英国,#AB234111)、PPARα(1:1000,Abcam,英国,#AB314112)、p65(1:1000,Cell Signaling Technology,美国,#3033)、IL-6(1:1000,Abcam,英国,#AB259341)、IL-1(1:1000,Abcam,英国,#AB254360)、TNF-α(1:1000,Abcam,英国,#AB307164)、CD36(1:1000,Abcam,英国,#AB252922)、SREBP1(1:1000,Bioss,中国,#BS-1402R)和DGAT1(1:1000,Proteintech,美国,#82945-1-RR)。

#### 分子动力学(MD)模拟

人类PPARγ的晶体结构从RCSB蛋白质数据库(PDB ID:3ADX,分辨率:1.95 ?)中获取。PPARγ结构的质量通过ERRAT和PROCHECK模块在UCLA-DOE实验室SAVE服务器上进行评估(https://saves.mbi.ucla.edu/)。ERRAT图显示PPARγ结构的整体质量因子为95.113(图S3A),Ramachandran图显示其89.6%的残基位于最有利的区域(图S3B),表明该PPARγ结构适合进行分子模拟。萘(NAP)是一种分子量最小、环境丰度最高的双环PAH,被选为低环PAHs的潜在配体。芘(PYR)是一种具有强平面性的四环PAH,其代谢产物(如1-羟基芘)是PAHs暴露的常见生物标志物。苯并[a]芘(B[a]P)是一种分子量较大、环境丰度较低的五环PAH,也被选为研究PPARγ-PAHs相互作用的代表PAHs,因为它被国际癌症研究机构(IARC)列为第一类致癌物。因此,NAP、PYR和B[a]P被选为代表PAHs,以研究其与PPARγ的相互作用。此外,罗格列酮(ROSi),一种PPARγ激动剂,被用作阳性对照,以验证受体-配体复合物系统的可靠性并识别结合口袋中的关键残基。配体的分子结构见图S1。使用Autodock 4获得PPARγ-配体系统的最优初始构型。使用GROMACS软件(版本2019.6)对PPARγ和配体(即NAP、PYR、B[a]P和ROSi)进行200 ns的MD模拟,模拟条件为恒温、恒压和周期性边界条件。

#### 基准剂量(BMD)

选择连续数据类型进行BMD建模,并设置基线风险为10% BMD风险(Sand等,2002)。然后评估模型的拟合度并计算主要模型的权重。根据BMD/BMDL比值低于3和保守性原则,PPARα的mRNA水平是PAHs暴露最敏感的指标,其BMD为0.069 μg/kg/day。因此,PAHs的慢性参考剂量(RfD)为7.67×10?? μg/kg/day。由于本研究使用SD大鼠作为模型,因此在种间和种内外推时,不确定性系数(UF)均设置为10。实验周期为90天,因此BMD是从亚慢性研究外推至慢性研究,UF值为3。由于同时数据的不确定性通常取3,因此总体UF为900,低于美国RfD/RfC专家小组给出的最大UF值(即3000)。最终,使用以下公式计算非致癌效应的参考剂量(RfD):RfD = BMDL / UF。

#### 统计分析

使用SPSS软件(SPSS,版本25.0,IBM,美国)进行统计分析。使用单因素方差分析(One-way ANOVA)比较四个组之间的差异。使用Levene检验测试方差齐性。方差齐时使用LSD检验,不齐时使用Dunnett's T3检验。独立样本t检验用于比较两组之间的差异。使用GraphPad Prism版本8(GraphPad Software,美国)进行数据可视化。数据以均值±标准误(SEM)表示。所有实验至少独立重复三次(n≥3)。显著性水平设为p<0.05(Liu等,2025)。

### 实验结果

#### 16种优先控制的PAHs混合暴露促进SD大鼠肝脏脂质积累

由于肝脏异常脂质积累可通过脂毒性加速脂肪肝的发病(El Bounkari等,2025;Li等,2024b),因此首先使用H&E染色评估肝脏组织损伤(图1A–D)。结果显示,对照组大鼠的肝脏组织呈现紧凑的叶状结构。相比之下,暴露于不同浓度PAHs的大鼠肝脏组织中可以明显观察到不同大小的脂质空泡和结构损伤(p<0.001),特别是在10×PAHs暴露组中,脂质空泡尤为明显(图1E)。此外,10×PAHs暴露还导致肝脏脂肪的积累(图4G),提供了PAHs暴露导致肝脏脂质代谢紊乱的直接证据。同时,PAHs暴露后,肝脏中的TG和TC水平显著升高,这与文献中报道的脂质代谢紊乱常伴随TG和TC水平升高一致(Zhao等,2023)。这表明长期暴露于PAHs会导致肝脏脂质异常积累。氧化应激和炎症指标的测定显示,PAHs暴露显著降低了SD大鼠肝脏中的SOD活性(p<0.05),但MDA含量没有显著变化。在10×和100×PAHs暴露组中,PPARγ、SREBP1、DGAT1和CD36的蛋白表达显著升高(p<0.05)。尽管1×PAHs暴露也略微降低了PPARγ和SREBP1的表达,但这些变化不显著。这些结果表明,环境PAHs暴露可以诱导肝细胞代谢紊乱并引发炎症反应。

#### 代表性PAHs与PPARγ的相互作用机制

鉴于体内实验显示环境PAHs暴露影响肝脏脂质合成和代谢,我们假设PPARγ可能在此过程中起关键作用。首先,通过分子对接预测了受体与配体的结合模式和稳定性。ERRAT和Ramachandran图的评估显示,开发的PPARγ模型得分高且适合进一步对接和模拟(图S3)。PPARγ与NAP、PYR、B[a]P和ROSi的结合能均小于?5 kcal/mol,其中B[a]P的结合能最低,表明其可能具有更强的结合亲和力。此外,B[a]P-PPARγ复合物的半径和溶剂可及表面积均小于其他复合物,表明其结合更为紧密。在B[a]P/ROSi-PPARγ复合物中,氨基酸残基的波动相似性较高,而NAP和PYR系统中的残基波动则更为剧烈,主要表现为反向运动,这可能表明B[a]P与PPARγ的结合模式与其他配体不同。通过主成分分析(PCA)(表S4)显示,PPARγ-NAP复合物的协方差矩阵值最大(12.707 nm2),而PPARγ-B[a]P复合物的协方差矩阵值最小(6.643 nm2)。B[a]P-PPARγ复合物在PC1和PC2空间中的轨迹投影更为集中,表明其与PPARγ的结合更为稳定。这些结果表明,B[a]P可能是PAHs中对PPARγ介导毒性贡献最大的化合物。然而,我们无法确认除了B[a]P之外,其代谢产物如BPDE是否与PPARγ有更强的相互作用。因此,缺乏实验分子证据是本研究的一个局限。微尺度热泳(MST)可能为B[a]P与PPARγ的相互作用提供直接的分子证据(Nowak等,2024)。

此外,研究还探讨了配体结合后PPARγ结合口袋的二维和三维结构变化。这些PAHs主要通过非共价相互作用(如范德华力、π-π堆叠和π-烷基相互作用)与PPARγ的活性口袋中的氨基酸残基相互作用。这些不同的相互作用模式也影响了PAHs激活PPARγ的能力。与ROSi不同,PAHs主要通过疏水或非键相互作用与PPARγ结合。这解释了为什么ROSi能够强烈激活PPARγ。疏水残基(如异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸和甲硫氨酸)可以与疏水PAHs形成强范德华力,增强结合。NAP与PPARγ疏水通道入口处的异亮氨酸341、亮氨酸255和精氨酸280相互作用,而PYR则通过与赖氨酸457、亮氨酸465、酪氨酸473和亮氨酸453相互作用与PPARγ表面结合。相比之下,B[a]P和ROSi通过疏水α-螺旋通道进入PPARγ的腔室,可能引发PPARγ的持续激活。因此,NAP-PPARγ复合物更容易解离。

在B[a]P-PPARγ复合物中,对吉布斯自由能做出负贡献的氨基酸残基数量最多,协方差矩阵值最小,轨迹在PC1和PC2空间中的投影更为集中,这证实了B[a]P与PPARγ结合的稳定性。这些结果表明,B[a]P可能是PAHs中对PPARγ介导毒性贡献最大的化合物。然而,我们无法确认除了B[a]P之外,其代谢产物如BPDE是否与PPARγ有更强的相互作用。因此,缺乏实验分子证据是本研究的一个局限。微尺度热泳(MST)可能为B[a]P与PPARγ的相互作用提供直接的分子证据(Nowak等,2024)。

此外,研究还探讨了配体结合后PPARγ结合口袋的二维和三维结构变化。这些PAHs主要通过非共价相互作用(如范德华力、π-π堆叠和π-烷基相互作用)与PPARγ的活性口袋中的氨基酸残基相互作用。这些不同的相互作用模式也影响了PAHs激活PPARγ的能力。与ROSi不同,PAHs主要通过疏水或非键相互作用与PPARγ结合。这解释了为什么ROSi能够强烈激活PPARγ。疏水残基(如异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸和甲硫氨酸)可以与疏水PAHs形成强范德华力,增强结合。NAP与PPARγ疏水通道入口处的异亮氨酸341、亮氨酸255和精氨酸280相互作用,而PYR则通过与赖氨酸457、亮氨酸465、酪氨酸473和亮氨酸453相互作用与PPARγ表面结合。相比之下,B[a]P和ROSi通过疏水α-螺旋通道进入PPARγ的腔室,可能引发PPARγ的持续激活。因此,NAP-PPARγ复合物更容易解离。

在B[a]P-PPARγ复合物中,对吉布斯自由能做出负贡献的氨基酸残基数量最多,协方差矩阵值最小,轨迹在PC1和PC2空间中的投影更为集中,这证实了B[a]P与PPARγ结合的稳定性。这些结果表明,B[a]P可能是PAHs中对PPARγ介导毒性贡献最大的化合物。然而,我们无法确认除了B[a]P之外,其代谢产物如BPDE是否与PPARγ有更强的相互作用。因此,缺乏实验分子证据是本研究的一个局限。微尺度热泳(MST)可能为B[a]P与PPARγ的相互作用提供直接的分子证据(Nowak等,2024)。

此外,研究还探讨了配体结合后PPARγ结合口袋的二维和三维结构变化。这些PAHs主要通过非共价相互作用(如范德华力、π-π堆叠和π-烷基相互作用)与PPARγ的活性口袋中的氨基酸残基相互作用。这些不同的相互作用模式也影响了PAHs激活PPARγ的能力。与ROSi不同,PAHs主要通过疏水或非键相互作用与PPARγ结合。这解释了为什么ROSi能够强烈激活PPARγ。疏水残基(如异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸和甲硫氨酸)可以与疏水PAHs形成强范德华力,增强结合。NAP与PPARγ疏水通道入口处的异亮氨酸341、亮氨酸255和精氨酸280相互作用,而PYR则通过与赖氨酸457、亮氨酸465、酪氨酸473和亮氨酸453相互作用与PPARγ表面结合。相比之下,B[a]P和ROSi通过疏水α-螺旋通道进入PPARγ的腔室,可能引发PPARγ的持续激活。因此,NAP-PPARγ复合物更容易解离。

在B[a]P-PPARγ复合物中,对吉布斯自由能做出负贡献的氨基酸残基数量最多,协方差矩阵值最小,轨迹在PC1和PC2空间中的投影更为集中,这证实了B[a]P与PPARγ结合的稳定性。这些结果表明,B[a]P可能是PAHs中对PPARγ介导毒性贡献最大的化合物。然而,我们无法确认除了B[a]P之外,其代谢产物如BPDE是否与PPARγ有更强的相互作用。因此,缺乏实验分子证据是本研究的一个局限。微尺度热泳(MST)可能为B[a]P与PPARγ的相互作用提供直接的分子证据(Nowak等,2024)。

此外,研究还探讨了配体结合后PPARγ结合口袋的二维和三维结构变化。这些PAHs主要通过非共价相互作用(如范德华力、π-π堆叠和π-烷基相互作用)与PPARγ的活性口袋中的氨基酸残基相互作用。这些不同的相互作用模式也影响了PAHs激活PPARγ的能力。与ROSi不同,PAHs主要通过疏水或非键相互作用与PPARγ结合。这解释了为什么ROSi能够强烈激活PPARγ。疏水残基(如异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸和甲硫氨酸)可以与疏水PAHs形成强范德华力,增强结合。NAP与PPARγ疏水通道入口处的异亮氨酸341、亮氨酸255和精氨酸280相互作用,而PYR则通过与赖氨酸457、亮氨酸465、酪氨酸473和亮氨酸453相互作用与PPARγ表面结合。相比之下,B[a]P和ROSi通过疏水α-螺旋通道进入PPARγ的腔室,可能引发PPARγ的持续激活。因此,NAP-PPARγ复合物更容易解离。

在B[a]P-PPARγ复合物中,对吉布斯自由能做出负贡献的氨基酸残基数量最多,协方差矩阵值最小,轨迹在PC1和PC2空间中的投影更为集中,这证实了B[a]P与PPARγ结合的稳定性。这些结果表明,B[a]P可能是PAHs中对PPARγ介导毒性贡献最大的化合物。然而,我们无法确认除了B[a]P之外,其代谢产物如BPDE是否与PPARγ有更强的相互作用。因此,缺乏实验分子证据是本研究的一个局限。微尺度热泳(MST)可能为B[a]P与PPARγ的相互作用提供直接的分子证据(Nowak等,2024)。

此外,研究还探讨了配体结合后PPARγ结合口袋的二维和三维结构变化。这些PAHs主要通过非共价相互作用(如范德华力、π-π堆叠和π-烷基相互作用)与PPARγ的活性口袋中的氨基酸残基相互作用。这些不同的相互作用模式也影响了PAHs激活PPARγ的能力。与ROSi不同,PAHs主要通过疏水或非键相互作用与PPARγ结合。这解释了为什么ROSi能够强烈激活PPARγ。疏水残基(如异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸和甲硫氨酸)可以与疏水PAHs形成强范德华力,增强结合。NAP与PPARγ疏水通道入口处的异亮氨酸341、亮氨酸255和精氨酸280相互作用,而PYR则通过与赖氨酸457、亮氨酸465、酪氨酸473和亮氨酸453相互作用与PPARγ表面结合。相比之下,B[a]P和ROSi通过疏水α-螺旋通道进入PPARγ的腔室,可能引发PPARγ的持续激活。因此,NAP-PPARγ复合物更容易解离。

在B[a]P-PPARγ复合物中,对吉布斯自由能做出负贡献的氨基酸残基数量最多,协方差矩阵值最小,轨迹在PC1和PC2空间中的投影更为集中,这证实了B[a]P与PPARγ结合的稳定性。这些结果表明,B[a]P可能是PAHs中对PPARγ介导毒性贡献最大的化合物。然而,我们无法确认除了B[a]P之外,其代谢产物如BPDE是否与PPARγ有更强的相互作用。因此,缺乏实验分子证据是本研究的一个局限。微尺度热泳(MST)可能为B[a]P与PPARγ的相互作用提供直接的分子证据(Nowak等,2024)。

此外,研究还探讨了配体结合后PPARγ结合口袋的二维和三维结构变化。这些PAHs主要通过非共价相互作用(如范德华力、π-π堆叠和π-烷基相互作用)与PPARγ的活性口袋中的氨基酸残基相互作用。这些不同的相互作用模式也影响了PAHs激活PPARγ的能力。与ROSi不同,PAHs主要通过疏水或非键相互作用与PPARγ结合。这解释了为什么ROSi能够强烈激活PPARγ。疏水残基(如异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸和甲硫氨酸)可以与疏水PAHs形成强范德华力,增强结合。NAP与PPARγ疏水通道入口处的异亮氨酸341、亮氨酸255和精氨酸280相互作用,而PYR则通过与赖氨酸457、亮氨酸465、酪氨酸473和亮氨酸453相互作用与PPARγ表面结合。相比之下,B[a]P和ROSi通过疏水α-螺旋通道进入PPARγ的腔室,可能引发PPARγ的持续激活。因此,NAP-PPARγ复合物更容易解离。

在B[a]P-PPARγ复合物中,对吉布斯自由能做出负贡献的氨基酸残基数量最多,协方差矩阵值最小,轨迹在PC1和PC2空间中的投影更为集中,这证实了B[a]P与PPARγ结合的稳定性。这些结果表明,B[a]P可能是PAHs中对PPARγ介导毒性贡献最大的化合物。然而,我们无法确认除了B[a]P之外,其代谢产物如BPDE是否与PPARγ有更强的相互作用。因此,缺乏实验分子证据是本研究的一个局限。微尺度热泳(MST)可能为B[a]P与PPARγ的相互作用提供直接的分子证据(Nowak等,2024)。

此外,研究还探讨了配体结合后PPARγ结合口袋的二维和三维结构变化。这些PAHs主要通过非共价相互作用(如范德华力、π-π堆叠和π-烷基相互作用)与PPARγ的活性口袋中的氨基酸残基相互作用。这些不同的相互作用模式也影响了PAHs激活PPARγ的能力。与ROSi不同,PAHs主要通过疏水或非键相互作用与PPARγ结合。这解释了为什么ROSi能够强烈激活PPARγ。疏水残基(如异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸和甲硫氨酸)可以与疏水PAHs形成强范德华力,增强结合。NAP与PPARγ疏水通道入口处的异亮氨酸341、亮氨酸255和精氨酸280相互作用,而PYR则通过与赖氨酸457、亮氨酸465、酪氨酸473和亮氨酸453相互作用与PPARγ表面结合。相比之下,B[a]P和ROSi通过疏水α-螺旋通道进入PPARγ的腔室,可能引发PPARγ的持续激活。因此,NAP-PPARγ复合物更容易解离。

在B[a]P-PPARγ复合物中,对吉布斯自由能做出负贡献的氨基酸残基数量最多,协方差矩阵值最小,轨迹在PC1和PC2空间中的投影更为集中,这证实了B[a]P与PPARγ结合的稳定性。这些结果表明,B[a]P可能是PAHs中对PPARγ介导毒性贡献最大的化合物。然而,我们无法确认除了B[a]P之外,其代谢产物如BPDE是否与PPARγ有更强的相互作用。因此,缺乏实验分子证据是本研究的一个局限。微尺度热泳(MST)可能为B[a]P与PPARγ的相互作用提供直接的分子证据(Nowak等,2024)。

此外,研究还探讨了配体结合后PPARγ结合口袋的二维和三维结构变化。这些PAHs主要通过非共价相互作用(如范德华力、π-π堆叠和π-烷基相互作用)与PPARγ的活性口袋中的氨基酸残基相互作用。这些不同的相互作用模式也影响了PAHs激活PPARγ的能力。与ROSi不同,PAHs主要通过疏水或非键相互作用与PPARγ结合。这解释了为什么ROSi能够强烈激活PPARγ。疏水残基(如异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸和甲硫氨酸)可以与疏水PAHs形成强范德华力,增强结合。NAP与PPARγ疏水通道入口处的异亮氨酸341、亮氨酸255和精氨酸280相互作用,而PYR则通过与赖氨酸457、亮氨酸465、酪氨酸473和亮氨酸453相互作用与PPARγ表面结合。相比之下,B[a]P和ROSi通过疏水α-螺旋通道进入PPARγ的腔室,可能引发PPARγ的持续激活。因此,NAP-PPARγ复合物更容易解离。

在B[a]P-PPARγ复合物中,对吉布斯自由能做出负贡献的氨基酸残基数量最多,协方差矩阵值最小,轨迹在PC1和PC2空间中的投影更为集中,这证实了B[a]P与PPARγ结合的稳定性。这些结果表明,B[a]P可能是PAHs中对PPARγ介导毒性贡献最大的化合物。然而,我们无法确认除了B[a]P之外,其代谢产物如BPDE是否与PPARγ有更强的相互作用。因此,缺乏实验分子证据是本研究的一个局限。微尺度热泳(MST)可能为B[a]P与PPARγ的相互作用提供直接的分子证据(Nowak等,2024)。

此外,研究还探讨了配体结合后PPARγ结合口袋的二维和三维结构变化。这些PAHs主要通过非共价相互作用(如范德华力、π-π堆叠和π-烷基相互作用)与PPARγ的活性口袋中的氨基酸残基相互作用。这些不同的相互作用模式也影响了PAHs激活PPARγ的能力。与ROSi不同,PAHs主要通过疏水或非键相互作用与PPARγ结合。这解释了为什么ROSi能够强烈激活PPARγ。疏水残基(如异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸和甲硫氨酸)可以与疏水PAHs形成强范德华力,增强结合。NAP与PPARγ疏水通道入口处的异亮氨酸341、亮氨酸255和精氨酸280相互作用,而PYR则通过与赖氨酸457、亮氨酸465、酪氨酸473和亮氨酸453相互作用与PPARγ表面结合。相比之下,B[a]P和ROSi通过疏水α-螺旋通道进入PPARγ的腔室,可能引发PPARγ的持续激活。因此,NAP-PPARγ复合物更容易解离。

在B[a]P-PPARγ复合物中,对吉布斯自由能做出负贡献的氨基酸残基数量最多,协方差矩阵值最小,轨迹在PC1和PC2空间中的投影更为集中,这证实了B[a]P与PPARγ结合的稳定性。这些结果表明,B[a]P可能是PAHs中对PPARγ介导毒性贡献最大的化合物。然而,我们无法确认除了B[a]P之外,其代谢产物如BPDE是否与PPARγ有更强的相互作用。因此,缺乏实验分子证据是本研究的一个局限。微尺度热泳(MST)可能为B[a]P与PPARγ的相互作用提供直接的分子证据(Nowak等,2024)。

此外,研究还探讨了配体结合后PPARγ结合口袋的二维和三维结构变化。这些PAHs主要通过非共价相互作用(如范德华力、π-π堆叠和π-烷基相互作用)与PPARγ的活性口袋中的氨基酸残基相互作用。这些不同的相互作用模式也影响了PAHs激活PPARγ的能力。与ROSi不同,PAHs主要通过疏水或非键相互作用与PPARγ结合。这解释了为什么ROSi能够强烈激活PPARγ。疏水残基(如异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸和甲硫氨酸)可以与疏水PAHs形成强范德华力,增强结合。NAP与PPARγ疏水通道入口处的异亮氨酸341、亮氨酸255和精氨酸280相互作用,而PYR则通过与赖氨酸457、亮氨酸465、酪氨酸473和亮氨酸453相互作用与PPARγ表面结合。相比之下,B[a]P和ROSi通过疏水α-螺旋通道进入PPARγ的腔室,可能引发PPARγ的持续激活。因此,NAP-PPARγ复合物更容易解离。

在B[a]P-PPARγ复合物中,对吉布斯自由能做出负贡献的氨基酸残基数量最多,协方差矩阵值最小,轨迹在PC1和PC2空间中的投影更为集中,这证实了B[a]P与PPARγ结合的稳定性。这些结果表明,B[a]P可能是PAHs中对PPARγ介导毒性贡献最大的化合物。然而,我们无法确认除了B[a]P之外,其代谢产物如BPDE是否与PPARγ有更强的相互作用。因此,缺乏实验分子证据是本研究的一个局限。微尺度热泳(MST)可能为B[a]P与PPARγ的相互作用提供直接的分子证据(Nowak等,2024)。

此外,研究还探讨了配体结合后PPARγ结合口袋的二维和三维结构变化。这些PAHs主要通过非共价相互作用(如范德华力、π-π堆叠和π-烷基相互作用)与PPARγ的活性口袋中的氨基酸残基相互作用。这些不同的相互作用模式也影响了PAHs激活PPARγ的能力。与ROSi不同,PAHs主要通过疏水或非键相互作用与PPARγ结合。这解释了为什么ROSi能够强烈激活PPAR
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