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水生所周炳升团队在斑马鱼上发现环境污染物加剧NAFLD疾病发生新证据

作者:luojiao 发布时间:2021/5/20 4:00:00
撰文 | 雷 磊

     生活习惯与疾病的发生是人们一直持续讨论的话题,随着大众生活水平的提高,不良的饮食习惯,尤其是高脂饮食,使非酒精性脂肪肝(NAFLD)的发生更为普遍。四溴邻苯二甲酸双酯(TBPH)是一种应用十分广泛的新型溴代阻燃剂,其对环境和人体健康的风险值得探究。TBPH是常见污染物邻苯二甲酸双酯 (DEHP)的溴代同系物,而DEHP能通过PPARα/γ信号通路影响生物体的脂质代谢。

     近日,水生所周炳升团队在环境科学领域权威期刊Environmental Science & Technology在线发表题为Nonalcoholic Fatty Liver Disease Development in Zebrafish upon Exposure to Bis(2-ethylhexyl)-2,3,4,5-tetrabromophthalate, a Novel Brominated Flame Retardant”的研究论文,该研究以斑马鱼为模式生物,研究了在投喂正常和高脂饲料的条件下,TBPH短期暴露对NAFLD发生的影响及作用机制。


图1 在投喂正常和高脂饲料的条件下,TBPH短期暴露对NAFLD发生的影响及作用机制

      在这项研究中,作者将斑马鱼成鱼暴露于TBPH(0,0.02,2.0 μM)中,同时分为正常饲料(Normal-fat diet 6%)和高脂饲料(Higt-fat diet 24%)投喂组。暴露两周后观察雌性斑马鱼肝脏切片发现,TBPH加重了高脂饲喂导致的肝脏细胞变性,致使肝脏空泡化更加严重,细胞间质脂滴堆积更加明显(图2)。进一步对肝脏指数、炎症和抗氧化体系的相关指标进行检测发现,高脂饲喂进一步增加了TBPH所引起的效应,导致雌性斑马鱼在高脂饲喂的状态甘油三酯(TG)的累积增加,脂质化变性的程度也加剧,最终导致NAFLD的症状。


图 2 肝脏HE切片和油红染色

     为进一步揭示TBPH加剧诱导NAFLD的分子机制,作者分析了肝脏组织中PPAR家族及相关基因的转录水平,发现暴露于TBPH的斑马鱼均会使pparaa pparab以及 pparg的表达量显著升高,尤其是在饲喂HFD的组别中,暴露于0.02 μM 的TBPH即可使pparaa的表达量相对于正常饲喂组出现极显著的升高,与脂质合成、储存、运输、脂肪酸β氧化相关的基因也普遍上升。同时作者还对pgc1a基因启动子区段的甲基化程度进行了检测,发现TBPH暴露导致了该区段甲基化程度的降低,另外也发现肝脏中两种去甲基化酶的转录水平显著提高(图 3),最终导致了PPAR家族基因表达量的变化,找到了TBPH通过PPARγ信号通路介导脂肪累积的证据链。


图3 pgc1a启动子区甲基化和tet1/tet2转录水平

     以上研究表明,在高脂饲喂条件下TBPH短期暴露可以加速诱导NAFLD的发生,提示环境污染物对于高脂饮食人群具有更高的风险,因此健康的生活习惯显得尤为重要。

     中国科学院水生生物研究所周炳升研究员为该论文的通讯作者,中国科学院水生生物研究所博士生郭威、雷磊为该论文的共同第一作者。该研究得到了国家重点研发项目和淡水生态与生物技术国家重点实验室的支持。

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