内质网应激与双酚S的心脏效应相关，独立于高脂饮食

《Histochemistry and Cell Biology》：Endoplasmic reticulum stress is associated with cardiac effects of bisphenol S independently of a high-fat diet

　　

肥胖和内分泌干扰物（EDs）促进内质网（ER）应激，这是一种与心血管疾病相关的机制。在EDs中，双酚S（BPS）广泛用于消费品。BPS是否单独或联合高脂饮食促进心脏ER应激仍不清楚。雄性C57BL/6小鼠被分配到标准饮食（SC—15 kJ/g）、SC+BPS（SCB）、高脂饮食（HF—21 kJ/g）或HF+BPS（HFB）组，通过饮水接受BPS（25 μg/kg/day）12周。评估了体重（BM）、血脂谱、心脏风险比、心脏质量以及心脏ER应激、凋亡和氧化应激标志物。与标准饮食相比，高脂饮食摄入增加了BM增益、总胆固醇、心脏风险比和心脏质量。SCB组这些参数高于SC组。与标准饮食喂养的动物相比，高脂饮食喂养的动物中ER应激（GRP78、ATF4和CHOP蛋白表达）、促凋亡（BAX蛋白表达和caspase 3免疫染色）和促氧化（NOX2和NOX4蛋白表达以及MDA水平）标志物升高。BPS暴露在标准饮食喂养的动物中增加了这些参数。与标准饮食相比，高脂饮食摄入降低了BCL2表达并增加了BAX/BCL2比值。BPS暴露在标准饮食喂养的动物中增加了BCL2表达，并在高脂饮食喂养的动物中增加了BAX/BCL2比值。ER应激似乎在BPS的心脏效应中发挥作用。BPS暴露加剧了高脂饮食诱导的促凋亡反应。

内质网（ER，负责蛋白质合成与折叠的细胞器）稳态失衡可导致内质网应激（ER stress），进而激活未折叠蛋白反应（UPR）。持续UPR激活会引发细胞凋亡、氧化应激和炎症，这些过程与心血管疾病（CVD）的发生发展密切相关。肥胖和内分泌干扰物（EDs）是已知的ER应激诱导因素。双酚S（BPS）作为双酚A（BPA）的主要替代品，广泛存在于食品容器、热敏纸等消费品中，但其安全性尚未得到充分监管。尽管已有研究显示BPS暴露可诱导心脏肥大和心血管毒性，但BPS是否通过ER应激途径影响心脏，以及其与高脂饮食（HFD）的联合效应尚不清楚。此前研究（Alexandre-Santos et al. 2024）发现BPS与HFD联合加剧了小鼠心脏肥大，但未从ER应激角度解释机制。因此，本研究旨在评估BPS单独或联合HFD对心脏ER应激、凋亡和氧化应激的影响。论文发表在《Histochemistry and Cell Biology》。

研究人员将雄性C57BL/6小鼠随机分为四组：标准饮食组（SC）、标准饮食+BPS暴露组（SCB）、高脂饮食组（HF）、高脂饮食+BPS暴露组（HFB），持续12周。BPS剂量为25 μg/kg/day（通过饮水给予）。检测了体重（BM）变化、血脂、心脏风险比、心脏质量，以及心脏组织中ER应激标志物（GRP78、ATF4、CHOP）、凋亡相关蛋白（BAX、BCL2、caspase 3）和氧化应激标志物（NOX2、NOX4、MDA）的表达水平。关键技术方法包括：采用雄性C57BL/6小鼠（12周龄）作为体内模型，分为四组（n=10/组），进行12周饮食和BPS干预。主要技术涉及免疫组织化学（检测caspase 3表达）、蛋白质免疫印迹（Western blot）检测GRP78、ATF4、CHOP、BAX、BCL2、NOX2、NOX4蛋白表达，以及硫代巴比妥酸反应物（TBARS）法测定丙二醛（MDA）水平以评估脂质过氧化。统计学采用单因素方差分析（ANOVA）及Holm-Sidak事后检验。

研究结果保留每个小标题如下：

Bisphenol S impairs cardiac health and induces cardiac ER stress：通过测量体重、血脂、心脏风险比和心脏质量，发现HFD和BPS暴露均显著增加BM增益、总胆固醇、心脏风险比和心脏质量（SCB vs SC，HF vs SC均有统计学差异）。通过Western blot分析，HFD和BPS暴露均显著上调心脏GRP78、ATF4和CHOP蛋白表达，表明ER应激的诱导。

Bisphenol S-induced pro-apoptotic environment is counterbalanced by increased BCL2 expression：通过Western blot和免疫组化检测凋亡标志物。HFD和BPS暴露均增加BAX蛋白表达和caspase 3免疫染色强度。HFD降低BCL2表达，而BPS暴露在标准饮食组中反而增加BCL2表达。HFD增加BAX/BCL2比值，而BPS与HFD联合进一步增加该比值，提示联合暴露加重了促凋亡倾向。

Bisphenol S might increase reactive oxygen species generation and induce oxidative stress：通过Western blot检测NOX2和NOX4蛋白表达，TBARS法测定MDA水平。HFD和BPS暴露均显著增加NOX2、NOX4表达和MDA含量，表明氧化应激增强。

讨论部分总结：研究人员指出，BPS的心脏效应与ER应激标志物升高、促凋亡和促氧化环境相关。BPS通过激活PERK/ATF4/CHOP通路（PERK为PKR样真核起始因子2α激酶，ATF4为激活转录因子4，CHOP为C/EBP同源蛋白）诱导ER应激，进而促进凋亡（通过BAX和caspase 3）和氧化应激（通过NOX2/4和活性氧物种（ROS））。HFD与BPS联合仅加剧了促凋亡反应，而ER应激和氧化应激未见协同增强，这可能与细胞代偿机制有关。BPS单独暴露时BCL2升高可能是代偿性保护，但HFD环境下代偿失效导致更显著的促凋亡状态。研究局限性在于未深入探讨机制，需进一步研究。

研究结论翻译：本研究强化了BPS的心脏肥大效应，并提示该效应可能由内质网应激介导。BPS在上调PERK通路的同时，诱导了促凋亡和促氧化环境。BPS暴露与高脂饮食摄入仅在促凋亡反应上产生协同恶化。需要开展机制性研究以全面阐明BPS对心脏细胞反应的影响。这些发现加强了制定BPS使用公共政策和监管的必要性。