聚苯乙烯微塑料激活cGAS-STING通路诱发小鼠小肠炎症

摘要

目的 了解聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）暴露对小鼠小肠炎症诱发的潜在危害及作用机制。方法 将35只BABL/c小鼠按体重随机分为5组，对照组及50 nm、500 nm、5μm、50μm粒径的PS-MPs染毒组，连续灌胃染毒42 d，苏木精–伊红（HE）染色观察小肠组织形态变化。流式细胞术检测PS-MPs在小鼠小肠上皮细胞（MODE-K）中内化情况。MTT法检测PS-MPs对MODE-K细胞生长的影响。Real-time PCR和蛋白免疫印迹法检测PS-MPs暴露后小肠组织和MODE-K细胞中炎性因子、cGAS-STING通路相关基因及蛋白表达。结果 PS-MPs暴露引起小鼠小肠组织不同程度的病理损伤；PS-MPs（50 nm）可内化进入MODE-K细胞；MTT检测发现PS-MPs可抑制MODE-K细胞活性；PS-MPs（50 nm）暴露可促使小肠组织中炎症相关因子IL-6、IL-10、IL-22、TNF-β基因表达水平分别较对照组升高5.89、5.73、4.75、1.77倍（P ＜0.01），且IL-1β、IL-6、IL-10蛋白PS-MPs 50 nm组表达水平较对照组升高（P ＜0.05）;MODE-K细胞中PS-MPs（50 nm）暴露使高剂量组（20μg/mL）中IL-6、IL-10、IL-22、TNF-α和TNF-β基因较对照组分别升高了74%、85%、83%、75%和69%（P ＜0.05）。小鼠小肠组织50 nm组中cGAS、STING基因较对照组分别升高4.85、1.36倍（P ＜0.05）;STING、p-NF-κB蛋白较对照组分别升高了61%、54%（P ＜0.05）。MODE-K细胞中PS-MPs（50 nm）暴露使高剂量组（20μg/mL）中STING、p-NF-κB蛋白水平较对照组分别升高0.96、1.78倍（P ＜0.05）。结论 PS-MPs可诱发小鼠小肠炎症，其中PS-MPs（50 nm）可通过内化进入小肠上皮细胞激活cGAS-STING通路，从而介导小肠慢性炎症的发生发展。