纳米聚苯乙烯长期暴露中小鼠代谢谱的动态变化

摘要

目的基于代谢组学的方法,揭示纳米塑料长期暴露对机体代谢的动态影响。方法13月龄的C57BL/6J雄鼠以0、1、10 mg/kg剂量的纳米聚苯乙烯(polystyrene nanoparticles,PS-NPs)进行灌胃,灌胃暴露时长为9个月。分别于暴露第1、3、6、9个月,处死部分小鼠并收集其血液。最后采用TM广靶代谢组学技术对血清差异代谢物进行分析。结果同剂量组内不同暴露时间节点(暴露第1、3、6、9个月)的样本点均能明显分离,发现尿胆素含量随暴露时长的增加而减少,并与卟啉与叶绿素代谢通路密切相关。在长期暴露结束后(暴露第9个月),在对照组与不同暴露剂量组间比较中共发现135个差异代谢物。其中50个代谢物含量上调,85个代谢物含量下调。聚类分析发现,花生四烯酸代谢和嘌呤代谢通路是主要的受干扰通路,与该通路相关的差异代谢物含量(2,3-dinor-8异前列腺素F2α、黄嘌呤、2-脱氧肌苷、腺苷-3′-磷酸、次黄嘌呤等)均明显上调。结论小鼠在长期的PS-NPs暴露过程(中年-老年)中,其血清代谢谱发生改变。其中,尿胆素与PS-NPs暴露时长相关,是潜在的敏感标志物。2,3-dinor-8异前列腺素F2α、黄嘌呤等是潜在的特异性标志物,这些代谢物提示花生四烯酸代谢和嘌呤代谢通路是研究PS-NPs暴露损伤的可能机制通路。