茶多酚缓解全氟辛酸暴露小鼠的肠道屏障损伤,调节ERK/NF-κB通路,并恢复肠道菌群

《Food and Chemical Toxicology》:Tea polyphenols alleviate intestinal barrier injury, regulate ERK/NF-κB pathway, and restore gut microbiota in perfluorooctanoic acid-exposed mice

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月24日 来源:Food and Chemical Toxicology 3.2

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   •TPs 减少了 PFOA 暴露小鼠的氧化应激•TPs 降低了回肠组织中的肠道通透性和 ERK/NF-κB 通路•TPs 减少了 PFOA 暴露小鼠中的有害菌并增加了有益菌•TPs 作为一种潜在饮食干预措施减轻污染物引起的肠毒性引言全氟辛酸 (PFOA) 是全氟和多氟烷基物质

  
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    TPs 减少了 PFOA 暴露小鼠的氧化应激
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    TPs 降低了回肠组织中的肠道通透性和 ERK/NF-κB 通路
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    TPs 减少了 PFOA 暴露小鼠中的有害菌并增加了有益菌
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    TPs 作为一种潜在饮食干预措施减轻污染物引起的肠毒性

引言

全氟辛酸 (PFOA) 是全氟和多氟烷基物质 (PFASs) 的典型成员,被广泛用于各种工业过程和消费品中,如水防油涂料、防污整理剂和食品包装材料 (Blake et al., 2020)。这种广泛使用导致其存在于周围环境中,并在人体组织中检测到。由于其环境损害和潜在健康风险,它引起了广泛关注 (Wang et al., 2024)。PFOA 已被归类为一种持久性有机污染物 (POPs),负责在自然环境中造成显著的生物富集和环境持久性。研究表明,PFOA 在人体内的半衰期约为 2.7 至 3.8 年 (González-Alvarez & Keating, 2023)。此外,PFOA 被发现蓄积在肝脏、血液和大脑等各种组织中,主要通过尿液和胆汁排出体外。因此,许多研究发现 PFOA 暴露会导致多种不良健康效应,包括肝毒性、生殖和发育毒性、神经毒性和免疫毒性 (Li et al., 2017)。
对于人类来说,PFOA 的主要暴露途径是水和食物摄入,消化道可能是人类暴露的主要途径 (Y. Zhou et al., 2020)。因此,肠道是抵御 PFOA 的第一道防线,是负责将其运输到血液和其他组织的主要器官。研究发现,鱼类肠道和肝脏中检测到高水平的 PFOA (Hong et al., 2015)。PFOA 可通过摄入受污染的水和食物在肠道中蓄积,导致肠道毒性 (Zhang et al., 2024)。例如,针对高暴露人群的前瞻性研究表明,PFOA 与溃疡性结肠炎之间存在强烈的正向剂量 - 反应关系 (Zhao & Winquist, 2015)。动物研究表明,母鼠产前 PFOA 暴露会导致结肠黏膜炎症浸润,降低紧密连接蛋白的表达,并导致肠道屏障功能障碍和损伤 (Xu et al., 2022)。同样,PFOA 暴露会导致肠道屏障完整性受损,诱导结肠隐窝扭曲和炎症细胞浸润,以及紧密连接蛋白 (Occludin, Claudin-1, ZO-1) 表达降低,并改变小鼠模型中的肠道菌群 (Rashid et al., 2020; Wen et al., 2022)。最近的一项研究表明,菊因可通过调节 PI3K/AKT/mTOR 信号通路缓解 PFOA 引起的肠道损伤 (Zhang et al., 2024),表明植物化学物质在减轻 PFOA 引起的肠道屏障损伤方面的潜力。然而,PFOA 损害肠道屏障的潜在机制仍不清楚。特别是,针对植物来源生物活性化合物对 PFOA 引起的肠道屏障损伤的保护机制的研究尚缺乏。
茶多酚 (TPs) 是指茶中的一组多酚类化合物,已显示出促进健康的特性 (Guo et al., 2025)。以往的研究表明,只有少部分 TPs 可在消化道中吸收并在循环系统中检测到 (Yin et al., 2022)。最近的研究表明,肠道被视为 TPs 生物活性的主要部位 (Zhao & Zhang, 2020)。现有研究表明,TPs 可以保护肠道屏障功能 (Yang et al., 2025)。例如,TPs 可上调小鼠肠道紧密连接蛋白(包括 claudin-1、occludin 和 ZO-1)的 mRNA 表达水平,从而维持正常的肠道物理屏障功能 (Dey et al., 2019)。同样,TPs 促进免疫球蛋白 A 和 M (IgA 和 IgM) 的分泌,增加小鼠皮质醇水平,同时降低促炎细胞因子 IL-1β、IL-6、TNF-α 和 IFN-γ 的血清浓度,从而增强肠道免疫屏障 (Xu et al., 2024)。此外,EGCG 通过抑制 TLR4-NF-κB 信号通路和调节 MAPKs-NLRP3 炎症级联反应减轻了肠道损伤 (Xu et al., 2024)。然而,TPs 是否减轻 PFOA 引起的肠道屏障损伤仍有待确定。
为了进一步深入了解 TPs 改善 PFOA 引起的肠毒性的机制,评估了 TPs 对上皮紧密连接蛋白的体内影响。此外,使用小鼠模型确定了 TPs 对肠道菌群和 MAPK/NF-κB 信号通路的影响。

章节摘要

材料

全氟辛酸 (PFOA,合成,C8HF15O2,纯度:98%) 购自上海麦克林生化科技有限公司 (中国上海)。茶多酚 (TPs,产品编号 T418534,批次:H2408528,阿拉丁,纯度:98%) 购自上海阿拉丁生化科技有限公司 (中国上海)。丙二醛 (MDA)、谷胱甘肽 (GSH)、髓过氧化物酶 (MPO)、过氧化氢酶 (CAT) 和二胺氧化酶 (DAO) 购自南京建成生物工程研究所

TPs 对 PFOA 暴露小鼠体重、食物和水分摄入量的影响

4 周后,与对照和 TPs 组相比,PFOA 和 PFOA_TPs 组从第 2 周开始至实验结束体重下降 (图 1A)。与对照组相比,PFOA 组食物消耗显著减少,对照组、TPs 组和 PFOA_TPs 组之间的食物摄入量无差异 (图 1B)。此外,与其他组相比,PFOA 组的水摄入量更大 (图 1C)。

TPs 对 PFOA 暴露小鼠血清和回肠组织氧化应激的影响

抗氧化酶 (GSH 和... 的变化

讨论

肠道对于消化、吸收和免疫至关重要,其稳态对健康至关重要 (Zhang et al., 2024)。以往的研究表明,PFOA 暴露破坏肠道屏障完整性并损害突触结构,从而诱导肠道损伤 (Shi et al., 2020)。然而,有效的干预策略仍然缺乏。在本研究中,我们表明补充 TPs 减轻了 PFOA 暴露小鼠的肠道屏障损伤。

结论

补充 TPs 通过恢复抗氧化酶活性、降低肠道通透性和抑制 ERK/NF-κB 通路,有效减轻了 PFOA 引起的肠道屏障损伤。此外,TPs 通过抑制与肠道黏膜损伤和炎症密切相关的有害菌(如脱硫弧菌属 Desulfovibrio、回肠杆菌属 Ileibacterium)的丰度,逆转了 PFOA 引起的肠道菌群失调,同时增加了 Lachnospiraceae_NK4A136_group 的丰度,

CRediT 作者贡献声明

Xinlei Peng: 写作 - 审阅与编辑,写作 - 初稿,验证,方法论,形式分析,数据管理。Zhengyao Li: 写作 - 审阅与编辑,写作 - 初稿,可视化,验证,方法论,形式分析,数据管理,概念化。Yuying Yang: 软件,调查,形式分析,数据管理。Hongli Zhang: 验证,调查,形式分析,数据管理。Jun Liu: 写作 - 审阅与编辑,写作 - 初稿,

未引用参考文献

Li et al., 2017; Steenland et al., 2015; Zhang et al., 2024.

伦理声明

本研究按照 ARRIVE (动物研究:体内实验报告) 指南进行。本研究所有实验均经遵义医科大学动物护理审查委员会批准。(批准号:ZMUAEC-2603-24)

利益冲突声明

本研究所有作者均无相关利益冲突需要披露。

利益冲突

本研究所有作者均无相关利益冲突需要披露。

数据可用性

支持本研究发现的原始 16S rRNA 基因测序数据已存储在 NCBI 序列读库 (SRA) 中,可通过 BioProject 登录号 PRJNA1481150 访问 (临时审阅者链接:https://dataview.ncbi.nlm.nih.gov/object/PRJNA1481150?reviewer=1bl5ekallt3ggr7hr09idfrgi5.)。本文发表后数据将公开提供。

资金

本研究得到了遵义科技项目 (遵科合 HZ 字 2024 年 312 号),贵州省基础研究计划 (黔科合基础 [2024] 青年 326),贵州省基础研究计划 (自然科学,黔科合基础 MS〔2025〕377),贵州省卫生健康委员会科技基金 (gzwkj2025-512),贵州省健康高质量发展医学研究联合基金 (2024GZYXKYJJXM0068),重庆重点实验室 of

利益冲突声明

本研究所有作者均无相关利益冲突需要披露。

致谢

本研究得到了 遵义科技项目 (遵科合 HZ 字 2024 312 号),贵州省基础研究计划 (黔科合基础 [2024] 青年 326),贵州省基础研究计划 (自然科学,黔科合基础 MS〔2025〕377),贵州省卫生健康委员会科技基金 (gzwkj2025-512),贵州省健康高质量发展医学研究联合基金 (2024GZYXKYJJXM0068),重庆重点实验室 of
Lili Liu|Zhengyao Li|Xinlei Peng|Hongli Zhang|Yuying Yang|Jun Liu|Min Liu
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