新型污染物与内分泌干扰物双酚A对雄性BALBc/AnN小鼠的代谢效应:新生儿期单次暴露作为肥胖研究模型的新策略

《Archives of Medical Research》:Metabolic Effect of the Emergent Pollutant and Endocrine Disruptor Bisphenol A in Male BALBc/AnN Mice

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月25日 来源:Archives of Medical Research 3.6

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  背景:双酚A(Bisphenol A, BPA)是一种具有雌激素特性的内分泌干扰物(endocrine-disrupting chemical, EDC),可影响多种组织,并与糖尿病、代谢综合征等慢性及炎性疾病相关联。目的:旨在研究新生期单次给予BPA对小鼠肥

  
背景:双酚A(Bisphenol A, BPA)是一种具有雌激素特性的内分泌干扰物(endocrine-disrupting chemical, EDC),可影响多种组织,并与糖尿病、代谢综合征等慢性及炎性疾病相关联。目的:旨在研究新生期单次给予BPA对小鼠肥胖的致肥胖效应(obesogenic effect)及其潜在机制。方法:研究人员建立了新生期BPA给药小鼠模型,测量多种生化参数;利用磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)分析肾周、肠系膜和性腺脂肪储库;此外,为提供转化医学背景,检测了男性肥胖患者血清BPA水平。结果:新生期给予BPA可仅诱导雄性小鼠出现慢性性别二态性肥胖(chronic dimorphic obesity)和代谢综合征(metabolic syndrome);这些发现在肥胖男性患者中同样复现,后者体内该内分泌干扰物浓度高于非肥胖对照者。此外,结果显示BPA处理组成年雄性小鼠的数量显著高于对照组和溶剂组;新生期接受BPA的小鼠,其脂肪组织、胆固醇、甘油三酯和葡萄糖等代谢及生化参数也显著升高。结论:新生期单次给予BPA可作为一种研究肥胖的新策略。
肥胖是全球重大公共卫生问题,与糖尿病、心血管疾病和癌症等慢性病密切相关。目前常用的遗传性、饮食性和神经内分泌性肥胖动物模型存在建立周期长、费用高、表型变异大等局限,因此有必要开发更简便且贴近人类肥胖发生过程的实验模型。环境内分泌干扰物(EDCs)具有雌激素等激素活性,可在脂肪中蓄积并经胎盘或母乳传递;其中双酚A(BPA)广泛用于塑料和食品容器生产,已有证据提示围产期或新生期暴露可能增加肥胖易感性。但尚无研究将单次新生期BPA暴露作为肥胖模型建立手段。研究人员因此探讨单次新生儿期BPA暴露对小鼠肥胖的诱导作用及其代谢机制,并在肥胖人群中验证其临床相关性。

研究人员将84只3日龄Balb/cAnN小鼠(雌雄各42只)随机分为对照组、玉米油溶剂组和BPA组(每组每性别14只),在出生后第3天(PND3)皮下注射250 μg/kg BPA或溶剂,持续监测至16周龄。结果发现,BPA仅在雄性小鼠中诱导慢性性别二态性肥胖和代谢综合征,表现为体重增加、肾周/肠系膜/性腺脂肪增多,血清胆固醇、甘油三酯和葡萄糖升高而胰岛素降低。临床样本检测显示,肥胖男性患者血清BPA水平显著高于非肥胖对照者,且随年龄增高。该研究首次提出单次新生期BPA暴露可作为研究肥胖的新策略,为环境污染物致肥胖机制及干预措施研究提供了简便模型。

主要关键技术方法包括:动物模型采用84只3日龄Balb/cAnN小鼠,按性别随机分对照组、溶剂组和BPA组,每组14只,于PND3皮下注射250 μg/kg BPA或玉米油;16周龄时采用7特斯拉磁共振成像(MRI)及ImageJ软件定量肾周、肠系膜和性腺脂肪体积;性腺脂肪组织行苏丹红和苏木精-伊红染色观察形态;用EIA/ELISA检测血清17β-雌二醇、胰岛素、葡萄糖、胆固醇和甘油三酯。临床样本来自墨西哥城总医院46例肥胖男性和23例无病理对照男性,以UPLC-MS/MS检测血清BPA浓度。统计采用单因素方差分析及Holm-Sidak或Tukey事后检验。

研究结果如下。1. 内分泌参数:通过阴道开口日龄、发情周期和血清激素检测,单次新生期BPA暴露未改变雌鼠青春期起始、发情周期及血清17β-雌二醇水平,也未改变雄鼠的E2、双氢睾酮和睾酮水平;雌鼠体重和脂肪积累亦无显著差异,故后续实验集中在雄性小鼠。2. 单次新生期BPA给药在成年雄性小鼠中产生致肥胖效应:每周体重记录显示BPA组雄性小鼠体重较对照组和溶剂组增加,并同时评估了每周总千卡食物摄入;此外BPA组性腺和肠系膜脂肪沉积显著增多。3. 单次新生期给予BPA增加成年雄性小鼠脂肪组织形成:MRI和体积定量显示BPA组肾周、肠系膜和性腺脂肪均显著增加,总脂肪体积较对照组和溶剂组增加约60%;组织学显示BPA组性腺脂肪细胞数量增多、体积较小,提示脂肪增生,未见炎症细胞浸润,血管化程度在视觉上有所增加。4. 单次新生期给予BPA通过改变脂质和葡萄糖生化血清参数使成年雄性小鼠易患代谢综合征:血清检测显示BPA组总胆固醇和甘油三酯显著升高,胰岛素显著降低,葡萄糖显著升高,符合代谢综合征特征。5. 肥胖患者血清BPA水平测定:UPLC-MS/MS检测显示,肥胖男性患者各年龄组(20-30、30-40、50-60岁)血清BPA浓度均比对照组约高6倍,且随年龄递增。

讨论部分指出,现有肥胖模型费用高、建立周期长且变异大;本研究证实单次新生期BPA暴露可在雄性小鼠中建立可持续至16周龄的慢性肥胖和代谢综合征表型。与需要较长给药方案的BPA类似物研究相比,单次暴露即产生显著效应,且仅在雄性中出现,性别差异机制尚不清楚。研究不足之处包括未分析脂肪酸代谢通路、基因/蛋白表达、表观遗传或肝脏改变,也未涉及神经免疫内分泌轴,但不影响该模型作为肥胖研究工具的价值。研究结论:单次新生期BPA暴露可诱导雄性BALB/cAnN小鼠肥胖和代谢综合征;该结果为BPA潜在的性别二态性致肥胖效应提供了首次证据,提示其与糖尿病、代谢综合征和心脏病等慢性退行性疾病的健康风险相关。
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