苯并b荧蒽亚急性经口染毒的大鼠肝脏毒性以及转录组改变

摘要

目的分析小剂量苯并[b]荧蒽(benzo[b]fluoranthene,BbF)经口暴露引起的大鼠肝脏转录组变化,探讨BbF的肝脏毒性及可能机制。方法选取16只体重在90~100 g的雄性SD大鼠,适应性培养后根据体重将大鼠随机分为实验组与对照组,两组分别以溶剂、1μg/kg BbF的剂量灌胃,每周两次,连续4周。暴露结束后处死取血与肝脏组织,分别测定血清指标和氧化应激水平;随后利用转录组测序(RNA-Sequencing,RNA-Seq)分析大鼠肝脏基因表达变化,GO富集分析差异基因的主要功能,蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)网络分析和Clue GO富集分析可视化差异基因的相互作用,实时定量聚合链式反应(quantitative real-time PCR,RT-PCR)验证转录组结果。结果暴露结束后对照组与实验组动物脏器系数分别为2.60%±0.23%和3.12%±0.25%。与对照组相比,实验组大鼠肝脏系数显著增大(P0.05)。血清学指标显示,两组动物血清谷丙转氨酶(alanine transaminase,ALT)与谷草转氨酶(aspartate aminotrans ferase,AST)的活性差异无统计学意义(P>0.05)。实验组动物肝脏过氧化氢(hydrogen peroxide,H 2O 2)含量为(34.46±2.04)mmol/g,过氧化氢酶(catalase,CAT)活性为(14.03±2.38)U/mg,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)为(40.70±3.74)U/mg;与对照组相比,实验组动物H 2O 2含量增加(P0.05)。两组动物间转录组测序结果显示存在394个差异基因,其中229个上调,165个下调。GO富集分析显示氧化还原过程富集到差异基因最多,并且多个蛋白折叠相关条目被显著富集。PPI网络分析和Clue GO富集分析发现,差异基因的关键节点为Hspa5,Acox2和Ehhadh,关键基因网络主要涉及细胞未折叠蛋白的反应和抗氧化能力。结论低BbF暴露引起大鼠肝脏轻微氧化应激,干扰内质网功能;机体保护性触发未折叠蛋白反应和Nrf2-抗氧化途径,缓解肝脏损伤。