双酚S通过AhR/NF-κB通路加剧肥胖小鼠肾损伤的机制研究

【字体: 时间:2025年07月01日 来源:Environmental Research 7.7

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  【编辑推荐】本研究针对双酚S(BPS)在肥胖背景下对肾脏的潜在危害,通过高脂饮食诱导的肥胖小鼠模型,结合组织病理学与分子生物学技术,首次揭示BPS通过激活芳香烃受体(AHR)和核因子κB(NF-κB)通路,导致肾小管损伤和肾小球CD31表达升高,为环境污染物与代谢性疾病协同致肾损伤的机制提供新证据。

  

随着全球肥胖率持续攀升,环境污染物与代谢性疾病的交互作用日益受到关注。双酚A(BPA)因其内分泌干扰作用被严格限制后,其替代品双酚S(BPS)因更高的稳定性被广泛应用,但其生物学效应尚不明确。尤其令人担忧的是,肾脏作为污染物代谢的主要靶器官,在肥胖状态下可能更易受损。然而,BPS是否通过特定分子通路加剧肥胖相关肾损伤,此前缺乏直接证据。

为解决这一问题,来自巴西弗鲁米嫩塞联邦大学的研究团队在《Environmental Research》发表研究,通过构建高脂饮食诱导的肥胖小鼠模型,结合25μg/kg/天的BPS暴露干预,系统评估了肾脏功能、组织形态及分子标志物的变化。研究采用四组对照设计(对照组C、高脂组HF、BPS暴露组CBPS、高脂+BPS组HFBPS),运用eGFR评估肾功能,通过HE和PAS染色进行组织学分析,并采用免疫组化检测AHR、NF-κB和CD31的表达定位。

主要技术方法
研究纳入43只C57BL/6雄性小鼠,随机分组后干预12周。关键技术包括:血浆肌酐和尿素检测评估肾功能;肾组织脂质过氧化和蛋白羰基化测定氧化应激水平;IL-6 ELISA检测炎症状态;免疫组化分析AHR、NF-κB和CD31的空间表达;组织病理学评分系统量化肾小管和肾小球损伤。

研究结果

  1. 体重与肾功能参数
    高脂饮食显著增加小鼠体重(p<0.0001),而BPS暴露未加重这一效应。值得注意的是,HFBPS组血浆肌酐显著升高(p=0.0444),但eGFR和尿素无统计学差异,提示早期肾功能代偿。

  2. 组织病理学改变
    BPS暴露导致特征性肾损伤:

  • 肾小管上皮细胞空泡变性和基底膜增厚
  • 肾小球毛细血管丛萎缩和系膜基质扩张
  • HFBPS组出现肾实质结构紊乱,伴随明显肾脂肪变性
  1. 分子机制探索
    免疫组化显示:
  • AHR在肾小管表达增加,提示BPS直接激活该受体
  • NF-κB在皮质区核转位增强,驱动炎症反应
  • 肾小球CD31(血管内皮标志物)表达上调,暗示病理性血管重塑

讨论与意义
该研究首次阐明BPS通过双重通路损害肾脏:一方面作为AHR配体触发下游炎症级联,另一方面通过NF-κB促进促炎因子释放。特别值得注意的是,在肥胖背景下,BPS导致的CD31过表达可能加速肾小球硬化进程。尽管未观察到典型炎症标志物IL-6的显著变化,但组织学损伤证实了亚临床炎症的存在。

这项研究的临床意义在于:

  1. 为BPS的肾毒性提供直接实验证据,支持对其使用限制的公共卫生决策
  2. 揭示AHR-NF-κB轴可作为干预肥胖相关肾病的潜在靶点
  3. 提示环境污染物暴露史应纳入代谢性疾病患者的肾功能评估

局限性在于未检测其他AHR靶基因(如CYP1A1)的表达,且长期效应需进一步验证。研究团队建议后续探索BPS代谢产物与肾脏细胞的直接相互作用机制。

(注:全文数据及结论均基于原文实验设计,未引用图示及参考文献标识)

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