十溴联苯醚灌胃后小鼠宫颈癌皮下移植瘤组织肿瘤相关成纤维细胞标志基因表达变化及其意义

目的观察十溴联苯醚(BDE-209)灌胃后小鼠宫颈癌皮下移植瘤组织肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)标志基因表达变化,并探讨其参与宫颈癌发生发展的相关机制。方法将40只雌性C57BL/6小鼠随机分为对照组、BDE-209低剂量组、BDE-209中剂量组、BDE-209高剂量组,每组10只。各组小鼠均采用右前腋下接种宫颈癌U14细胞悬液的方法建立宫颈癌皮下移植瘤模型,BDE-209低剂量组、BDE-209中剂量组、BDE-209高剂量组经口灌胃给予20、100、500 mg/kg BDE-209,对照组给予等体积玉米油,连续21 d。取各组小鼠宫颈癌皮下移植瘤组织,进行转录组测序后筛选差异表达基因,与查阅文献得到的小鼠CAFs标志基因取交集后获得CAFs标志差异表达基因。对CAFs标志差异表达基因进行基因本体论(GO)功能和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,建立蛋白质相互作用网络(PPI)图后采用Betweenness算法确定排名前十的CAFs标志差异表达基因,即为CAFs标志差异核心基因。取BDE-209高剂量组与对照组小鼠部分宫颈癌皮下移植瘤组织,采用实时荧光定量PCR法检测其10个CAFs标志差异核心基因表达。结果共筛选到CAFs标志差异表达基因30个,其中BDE-209干预后上调29个、下调1个。GO功能富集分析结果显示,CAFs标志差异基因主要富集在细胞外基质(ECM)、生殖结构发育、PI3K/Akt信号转导等;KEGG通路富集分析结果显示,CAFs标志差异基因主要富集在补体和凝血级联反应、肿瘤发病途径等信号通路。PPI图和Betweenness算法筛选得到排名前十的CAFs标志差异核心基因分别为核心蛋白聚糖(Dcn)、细胞间黏附分子1(Icam1)、C-X-C基序趋化因子配体12(Cxcl12)、基质金属蛋白酶2(MMP-2)、血小板衍生生长因子受体(Pdgfrb)、Ⅴ型胶原蛋白α2(Col5a2)、补体成分1的子成分1(C1s1)、肝细胞生长因子(Hgf)、补体成分3(C3)、纤溶酶原激活物(Plat)。与对照组比较,BDE-209高剂量组小鼠移植瘤组织Dcn、Icam1、Cxcl12、MMP-2、Pdgfrb、Col5a2、C1s1、Hgf、C3、Plat mRNA相对表达量均升高(P均<0.05),Pdgfrb mRNA相对表达量无明显变化(P>0.05)。结论BDE-209灌胃会导致小鼠宫颈癌皮下移植瘤组织CAFs相关标志基因Dcn、Icam1、Cxcl12、MMP-2、Col5a2、C1s1、Hgf、C3、Plat表达升高,上述基因表达改变可能通过诱导CAFs的ECM变化和激活PI3K/Akt信号通路参与宫颈癌的发生发展。

十溴联苯醚对小鼠宫颈癌皮下移植瘤相关基因及信号通路的影响

目的探讨十溴联苯醚(BDE-209)对小鼠宫颈癌皮下移植瘤大小、相关基因及信号通路的影响。方法40只雌性C57BL/6小鼠腋窝外侧皮下接种小鼠宫颈癌U14细胞,建立小鼠宫颈癌皮下移植瘤模型,随机分为高剂量组(500 mg/kg)、中剂量组(100 mg/kg)、低剂量组(20 mg/kg)和对照组(玉米油),采用灌胃方式给予相应剂量的BDE-209或玉米油。21 d后取皮下移植瘤组织,采用高通量转录组测序技术分析皮下移植瘤的差异表达基因,并进行基因本体论(GO)功能注释和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析;采用STRING数据库进行蛋白相互作用分析,并筛选关键基因;采用实时荧光定量PCR法测定关键基因mRNA的表达。结果与对照组、低剂量组、中剂量组相比,BDE-209高剂量组小鼠宫颈癌皮下移植瘤质量下降(均P<0.05)。转录组测序结果显示,与对照组相比,高剂量组2011个基因表达上调,1165个基因表达下调;中剂量组960个基因表达上调,357个基因表达下调;低剂量组537个基因表达上调,262个基因表达下调(均P<0.05);GO和KEGG富集分析结果显示,高剂量组的差异表达基因主要富集于细胞趋化、NOD样受体信号通路等;中剂量组差异表达基因主要富集于细胞趋化、细胞因子-细胞因子受体的相互作用等;低剂量组差异表达基因主要富集于抗原的处理和呈递、补体和凝血级联信号通路等。与对照组相比,高剂量组TLR2、MMP9、IL-6、Fos和TNF的mRNA表达上调(均P<0.05)。结论高剂量BDE-209可能影响Toll样受体、NOD样受体等免疫及炎症相关信号通路及基因,使小鼠宫颈癌皮下移植瘤质量下降。

孕期BDE-47暴露对小鼠脂肪因子和胰岛素敏感性的影响

目的初步研究孕期四溴联苯醚(2,2′,4,4′-tetrabraomodiphenylether,BDE-47)暴露对母体和仔代小鼠脂肪因子、胰岛素敏感性的影响,并探讨其可能机制。方法雌性C57BL/6小鼠随机分为高、中、低剂量组和对照组,每组5只。适应性饲养1周后与同批健康成年雄鼠合笼,合笼成功后对雌鼠行10 d的BDE-47灌胃,灌胃1周后对母鼠行腹腔内注射葡萄糖耐量实验。仔鼠出生后6周时,所有小鼠禁食过夜后处死。酶联免疫吸附实验(enzyme-linked immuno sorbent assay,ELISA)测定母鼠血清胰岛素、瘦素和脂联素水平;实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)和蛋白质印迹法分别检测母鼠和仔代小鼠肝组织中过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptorγ,PPARγ)、瘦素和脂联素的mRNA与蛋白表达水平。结果BDE-47暴露使母鼠葡萄糖代谢紊乱,仔鼠出生后早期发育期间体质量增加,染毒组母鼠及雄性仔鼠肝脏重量及脏器系数较对照组均增大(均P<0.05)。与对照组相比,高剂量组母鼠和雌性仔鼠肝组织中PPARγ的mRNA和蛋白表达降低,高剂量组雄性仔鼠肝组织中PPARγ的m RNA和蛋白表达升高(均P<0.05);高、中剂量组母鼠瘦素的mRNA和蛋白表达较对照组降低,高剂量组雌性仔鼠瘦素的m RNA表达较其他各组升高,染毒组雄性仔鼠肝组织中瘦素的mRNA表达较对照组降低(均P<0.05);中剂量组母鼠和雌性仔鼠脂联素的mRNA表达较对照组降低,各剂量组雄性仔鼠肝组织中脂联素的mRNA表达均较对照组降低(均P<0.05)。与雌性仔鼠比较,高剂量组雄性仔鼠的肝脏脏器系数增加、PPARγ的mRNA和蛋白表达升高,中、高剂量组雄性仔鼠瘦素蛋白表达较雌性仔鼠升高,低、高剂量组雄性仔鼠脂联素mRNA的表达较雌性仔鼠降低(P<0.05)。结论BDE-47使母鼠糖代谢紊乱,使仔代小鼠早期发育期间体质量增加,影响小鼠PPARγ、瘦素和脂联素基因的表达并存在性别差异。

基于限制性立方样条探讨BDE-153对C57BL/6小鼠胰岛形态及功能的影响

目的 探讨2,2′,4,4′,5,5′-六溴联苯醚(2,2′,4,4′,5,5′-Hexabromodiphenyl ether, BDE-153)暴露对胰岛形态及功能的影响。方法 将36只C57BL/6小鼠分为对照组及不同BDE-153剂量组进行染毒,观察其生长发育情况,行腹腔注射葡萄糖耐量实验及免疫组化形态和量化分析,以评估BDE-153对C57BL/6小鼠胰岛形态及功能的影响。建立剂量—反应关系限制性立方样条模型并作图,构建回归模型,分析BDE-153暴露水平与胰岛功能的关系。结果 染毒期间,各组小鼠体重差异无统计学意义。但BDE-153染毒高剂量组和较高剂量组胰腺重量和胰腺脏器系数均高于对照组(F=7.391,F=7.392,P<0.05,P<0.05)。胰腺组织免疫组化分析显示,与对照组相比,随着BDE-153染毒剂量的增加,小鼠胰岛数量有所增多,胰岛面积稍有增大,形态略不规则。BDE-153染毒高剂量组、较高剂量组、中剂量组和低剂量组胰岛素染色阳性率均高于对照组,差异有统计学意义(F=91.636,P<0.001),且随着BDE-153染毒剂量的增加,胰岛素染色阳性率呈上升趋势。糖耐量实验发现,各组小鼠空腹血糖和胰岛素差异无统计学意义(P>0.05)。腹腔注射葡萄糖后,各组小鼠血糖均有所升高,30 min时染毒最高剂量组和低剂量组血糖明显低于对照组(F=5.184,P<0.05),60和120 min时各组血糖之间差异无统计学意义(P>0.05)。限制性立方样条模型分析显示,BDE-153暴露水平与小鼠30 min血糖的关联强度呈弱非线性的“∪”形剂量—反应关系;BDE-153暴露水平与小鼠胰岛素的关联强度呈微弱的非线性的“∪”形剂量—反应关系;BDE-153暴露水平与小鼠脏器系数的关联强度呈弱对数(Log)曲线形剂量—反应关系;BDE-153暴露水平与胰岛素阳性染色率的关联强度呈非线性的分段剂量—反应关系(非线性检验,均P<0.05),分段回归方程为:(1)当X≤67.7时,Y=0.035X+3.63;(2)当X> 67.7时,Y=0.007 9X+5.45。X为BDE-153暴露剂量(mg/kg),Y为胰岛素阳性染色率。结论 一定剂量的BDE-153可导致胰岛β细胞数量增多,胰岛素分泌增加。BDE-153暴露水平与小鼠胰岛素水平、血糖、胰腺脏器系数和胰岛素阳性染色率的关联强度呈非线性剂量—反应关系,BDE-153对糖代谢存在双向调节作用。