综述:基于细胞研究的邻苯二甲酸酯对胰腺β细胞胰岛素分泌影响的系统评价

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Toxicology Letters 2.9

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  这篇综述系统评价了邻苯二甲酸酯(PAEs)及其代谢物通过氧化应激(ROS)和过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)通路干扰胰腺β(?)细胞功能,导致胰岛素分泌减少的机制。研究强调高葡萄糖环境下PAEs毒性加剧,与2型糖尿病(T2DM)发病密切相关,为环境污染物与代谢疾病关联提供了细胞层面的证据。

  

Abstract

糖尿病全球发病率持续攀升,环境污染物邻苯二甲酸酯(PAEs)在食品和生态系统中广泛检出。本综述通过系统分析细胞实验数据,揭示PAEs通过抑制胰腺?细胞胰岛素分泌、诱导氧化应激损伤参与糖尿病发病机制。高葡萄糖条件下,PAEs暴露显著降低胰岛素分泌,其核心毒性机制与活性氧(ROS)积累和PPAR信号通路异常相关。

Introduction

内分泌干扰物PAEs通过消化、呼吸和皮肤接触途径进入人体,即使在纳克级水平也可引发代谢紊乱。2型糖尿病(T2DM)的发病与胰岛素抵抗和?细胞功能障碍密切相关,而环境化学物质如PAEs的作用日益受到关注。PAEs包括邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)等,其代谢产物如邻苯二甲酸单乙基己基酯(MEHP)具有更强内分泌干扰活性。

微塑料与PAEs的复合污染加剧了暴露风险。流行病学研究表明,PAEs代谢物水平与糖尿病发病率呈正相关,儿童新发糖尿病群体中DBP代谢物浓度显著升高。

Search strategy

研究团队于2025年4月17日检索PubMed和Scopus数据库,采用"胰腺β细胞"、"PAEs"等关键词组合,遵循PRISMA指南筛选出9篇关键文献进行数据提取。

The result of search

384篇初筛文献经严格筛选后,26篇进入全文评估,最终纳入9项细胞实验研究。分析指标包括PAEs类型(DEHP、DBP等)、暴露浓度和时间梯度,以及葡萄糖刺激下的胰岛素分泌变化。

Discussion

细胞模型局限性:尽管?细胞系(人、小鼠、大鼠来源)存在培养中胰岛素分泌不稳定性,但仍为毒性机制研究提供重要平台。

剂量效应关系:所有研究均观察到PAEs浓度与胰岛素分泌负相关。DEHP在50-200 μM暴露24小时后,高糖条件下胰岛素分泌降低40-60%。其代谢物MEHP毒性更强,10 μM即可显著抑制?细胞功能。

氧化应激核心机制

  1. ROS积累:DEHP暴露使?细胞内ROS水平升高2-3倍,伴随超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性下降。
  2. PPARγ通路异常:DBP通过上调PPARγ表达干扰葡萄糖稳态,该现象在3T3-L1脂肪细胞共培养模型中尤为显著。
  3. 线粒体损伤:透射电镜显示200 μM DEHP处理组?细胞线粒体嵴断裂,ATP产量降低35%。

葡萄糖浓度协同效应:11.1 mM高糖环境下,100 μM DBP导致的胰岛素分泌抑制率(65%)显著高于5.5 mM低糖条件(30%),模拟了糖尿病患者的高血糖病理状态。

Conclusion

PAEs通过双重途径损害?细胞功能:短期暴露干扰葡萄糖敏感性和胰岛素分泌颗粒胞吐;长期暴露诱发ROS介导的细胞凋亡。研究建议将?细胞毒性筛查纳入环境污染物风险评估体系,并为糖尿病预防提供新的干预靶点。

CRediT authorship contribution statement

作者团队声明无利益冲突,研究未涉及人类或动物实验伦理审批。

(注:全文严格基于原文数据缩编,未新增结论;专业术语如PPARγ、MEHP等均保留原文格式;去除了文献引用标识[1][2]等标记)

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