二异癸基邻苯二甲酸酯通过内质网应激介导的细胞凋亡及 Th17/Treg 失调加重甲状腺球蛋白致敏大鼠的甲状腺自身免疫性损伤
《Food and Chemical Toxicology》:Diisodecyl phthalate aggravates thyroid autoimmune injury in thyroglobulin-sensitized rats via endoplasmic reticulum stress-mediated apoptosis and Th17/Treg dysregulation
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时间:2026年08月27日
来源:Food and Chemical Toxicology 3.2
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•DIDP 破坏了甲状腺球蛋白(TG)致敏的自身免疫性甲状腺疾病(AITD)模型中的甲状腺免疫 - 内分泌稳态。
•内质网应激(ERS)驱动了 DIDP 诱导的凋亡和滤泡损伤。
•DIDP 通过 ERS 相关的 Th17/Treg 失调加剧自身免疫性甲状腺损伤。
•4-PBA
•DIDP 破坏了甲状腺球蛋白(TG)致敏的自身免疫性甲状腺疾病(AITD)模型中的甲状腺免疫 - 内分泌稳态。
•内质网应激(ERS)驱动了 DIDP 诱导的凋亡和滤泡损伤。
•DIDP 通过 ERS 相关的 Th17/Treg 失调加剧自身免疫性甲状腺损伤。
•4-PBA 通过抑制 ERS 部分挽救了 DIDP 加剧的甲状腺损伤。
引言
自身免疫性甲状腺疾病(AITD)源于免疫系统功能障碍,导致免疫介导的甲状腺损伤。AITD 主要包括格雷夫斯病和桥本甲状腺炎,两者均特征为甲状腺实质内的淋巴细胞浸润(Antonelli et al., 2015)。近年来,AITD 的发病率稳步上升,影响全球约 5% 的人口(Martínez-Hernández et al., 2024)。桥本甲状腺炎的患病率在中国及其他地区正在上升,凸显了 AITD 作为一个重要的公共卫生问题(Kim et al., 2023)。流行病学研究表明,AITD 在全球范围内发病率很高,且存在显著的性别差异;女性的发病率是男性的 5.44 倍(Censi et al., 2025)。2022 年至 2024 年间,中国青岛 10-59 岁女性的桥本甲状腺炎年发病率已从 0.39% 显著上升至 1.21%(Chen et al., 2025)。这些发现强调了 AITD 在女性中更为普遍,特别是处于该年龄段的女性。
除了遗传因素外,环境接触,特别是干扰内分泌系统的内分泌干扰化学物质,被认为是导致和推动 AITD 发展和进展的重要外部影响因素(Benvenga et al., 2020)。邻苯二甲酸酯,即 PAEs,作为塑料软化剂,容易从塑料产品中浸出(Li et al., 2024)。这些物质是使用最广泛的增塑剂,约 90% 用于聚氯乙烯(PVC)产品(Bi et al., 2021)。个人护理产品中的邻苯二甲酸酯与甲状腺功能参数显示显著相关性(Sultan et al., 2026)。从食品包装迁移到食品中的化学物质是人类接触的主要来源,占总摄入量的 90% 以上(Etxabide et al., 2022)。在各种邻苯二甲酸酯中,二异癸基邻苯二甲酸酯(DIDP)尽管膳食暴露估计值相对较低,但在富含脂质的食品和肉类产品中的检测率很高,突显了需要增加对其潜在健康风险的关注(da Costa et al., 2023)。估计 DIDP 的膳食暴露量为 30 - 40 ng/kg bw/day(Sakhi et al., 2014)。尽管膳食暴露量低,DIDP 在基于脂质的食品中的检测率仍达 58.3%,在肉类产品中为 45.7%(da Costa et al., 2023)。高暴露风险与界定不清的毒性机制之间的差异,强调了阐明持续低剂量 DIDP 暴露诱导的甲状腺毒性分子基础的必要性。
邻苯二甲酸酯被认为是环境内分泌干扰物,具有干扰人体内分泌系统的能力。它们引起影响生殖、神经、发育和免疫健康的多系统毒性(Ong et al., 2022)。许多基于人群的研究表明,在孕期和儿童期接触邻苯二甲酸酯会破坏甲状腺激素稳态并诱导异常的甲状腺自身免疫(Maia et al., 2024)。在确诊为桥本甲状腺炎的患者中,邻苯二甲酸酯尿液代谢物与甲状腺激素水平之间已建立了显著相关性(Eid et al., 2025)。鉴于内质网应激(ERS)是外源性物质引起细胞损伤涉及的关键途径(Wang et al., 2020),我们提出假设,认为 ERS 可以作为 DIDP 诱导的甲状腺毒性中的关键中介。
内质网应激在多种病理过程中发挥重要作用,包括糖尿病、帕金森病、神经变性、缺血再灌注损伤和免疫疾病。内质网是负责蛋白质折叠和转运的重要细胞器,对细胞内稳态的破坏和外部环境刺激特别敏感(Chen et al., 2023)。研究表明,邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)可以诱导甲状腺细胞氧化应激并破坏钙稳态,导致持续性 ERS 和过量的未折叠蛋白反应(Xu et al., 2022)。甲状腺滤泡上皮细胞对 ERS 特别脆弱(Zhang et al., 2023)。因此,接触邻苯二甲酸酯化合物最终会降低甲状腺激素合成,促进细胞凋亡,并导致甲状腺功能减退和组织损伤(Wang et al., 2026)。这些发现表明 ERS 是邻苯二甲酸酯诱导组织损伤的关键因素。先前的研究还表明,邻苯二甲酸酯会损害免疫功能并加剧急性感染和器官损伤。作为免疫稳态的关键调节剂,Th17 和 Treg 细胞之间的失衡可以与 ERS 协同作用,导致组织损伤(Linghu et al., 2024)。
流行病学证据表明,环境暴露对 AITD 的发生有显著贡献。不断积累的数据将邻苯二甲酸酯确定为涉及甲状腺功能障碍和免疫失调的内分泌干扰化学物质。基于人群的研究将尿液邻苯二甲酸酯代谢物与破坏的甲状腺激素稳态联系起来,其特征是循环 T4、T3 和 TSH 水平异常,以及包括 TPOAb 和 TgAb 在内的自身免疫生物标志物的改变(Chen et al., 2021; Huang et al., 2022)。DIDP 是一种高分子量邻苯二甲酸酯,广泛用于聚氯乙烯(PVC)产品,在环境基质和人类生物监测调查中检出率越来越高,反映了广泛的人群暴露(Lee et al., 2024)。然而,与 DEHP 相比,DIDP 暴露与 AITD 之间的流行病学关联仍界定不清。此外,DIDP 相关的甲状腺损伤和免疫失衡的分子机制,特别是关于 DIDP 是独立发挥这些作用还是在易感免疫背景下发挥作用,需要严格调查。为了获得直接的实验证据,我们进行了本研究。基于我们的发现和全面的文献综述,我们提出了以下科学假设,并设计了实验方案(图 1),以确定 DIDP 是否通过诱导 ERS 直接损伤甲状腺滤泡上皮细胞。这一过程可能损害细胞功能,引发细胞死亡,扰乱免疫稳态,并促进自身免疫性甲状腺炎和甲状腺激素紊乱的加剧。此外,本研究应用内质网应激抑制剂 4-PBA,主要为了验证阻断内质网应激是否能在 TG 诱导的自身免疫易感背景下缓解 DIDP 加剧的甲状腺自身免疫损伤。
章节片段
动物护理和伦理声明
无特定病原体(SPF)雌性 Wistar 大鼠(5-6 周龄)购自湖北省实验动物中心。动物饲养于标准 SPF 条件下,维持温度 20-25 °C,湿度 50-70%,并接受 12 小时光/暗循环。它们可以自由获取食物和过滤水,并在开始实验前适应至少 4 天。所有有关动物受试者的报告均遵循 ARRIVE(动物
DIDP 改变 AITD 大鼠的甲状腺功能和组织形态
组织病理学和血清学分析证实了 TG 诱导的 AITD 模型的成功建立。与生理盐水对照组相比,TG 处理组大鼠显示出明显的淋巴细胞浸润和滤泡损伤,伴有血清 TgAb 和 FT4 水平升高以及 FT3 水平降低,表明 AITD 的典型病理和内分泌特征(图 2A-D 和图 2B-D)。
DIDP 暴露以剂量依赖性方式进一步加剧了甲状腺损伤。低剂量 DIDP(0.15
DIDP 加剧 AITD 大鼠的甲状腺损伤和激素紊乱
需要澄清的是,本研究并非旨在确定仅 DIDP 暴露是否直接诱导 AITD。相反,我们旨在评估 DIDP——一种环境内分泌干扰物——是否在预先建立的、TG 致敏的自身免疫易感背景下加剧自身免疫性甲状腺损伤。在我们的实验框架中,TG 免疫用于建立这一易感基线,而分级 DIDP 暴露用于评估其加剧 TG 起始的 AITD 的能力
结论
本研究表明,DIDP 暴露加剧了 TG 致敏大鼠的甲状腺损伤、自身免疫异常和甲状腺激素失调。这些效应与甲状腺内增强的内质网应激、增加的凋亡和 Th17/Treg 免疫失调相关。使用 4-PBA 治疗部分缓解了这些病理变化。我们的发现证实,内质网应激作为一种促成机制,通过环境内分泌干扰...
CRediT 作者贡献声明
陈可仪:写作 – 审查与编辑,可视化,调查。卢振杰:写作 – 审查与编辑,方法论,调查。高建伟:写作 – 审查与编辑,写作 – 初稿,验证,方法论,调查。田子辛:写作 – 审查与编辑,写作 – 初稿,可视化,验证,方法论,调查,形式分析,数据管理,概念化。吴杨:写作 – 审查与编辑,写作 – 初稿,验证,
未引用参考文献
Chen and Cubillos-Ruiz, 2021; Elhalwany et al., 2025; Jing and Zhang, 2022; Lee and Choi, 2024; Li et al., 2024; Maia and Vieira-Coelho, 2024.
竞争利益声明
作者声明,他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文报道的工作。
数据可用性
数据将在请求时提供。
竞争利益
作者声明,他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文报道的工作。
伦理批准和参与同意
编号 HBUST-IACUC-2025-086
数据可用性声明
支持本研究结果的数据可在合理请求下从通讯作者处获得。
竞争利益声明
作者声明,他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文报道的工作。
致谢
本工作得到了湖北省自然科学基金咸宁创新发展联合基金重点项目(项目编号:2025AFD389)、湖北省卫生健康委员会科技计划重点项目(项目编号:WJ2025Z017)、咸宁市科技计划项目:科技人才专项(项目编号:2025RCFW002)、湖北科技学院科研创新团队(项目编号:2023T08)的支持。
田子辛 | 高建伟 | 卢振杰 | 陈可仪 | Wanjia Lv | Mei Ye | Yajun Wang | Yanling Sun | Xu Yang | Ping Ma | 吴杨
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