苯并[a]芘暴露大鼠的皮层代谢组学研究

目的基于气相色谱/质谱联用技术(GC/MS)的代谢组学方法,分析苯并[a]芘(B[a]P)暴露后大鼠皮层内源性小分子代谢物的变化,研究其神经毒性机制。方法将五日龄SD大鼠随机分为对照组和B[a]P暴露组(2 mg/kg),连续灌胃染毒7周以构建B[a]P暴露模型。染毒结束后,Morris水迷宫(MWM)测定大鼠的空间学习能力;电镜观察皮层神经元超微结构;GC/MS检测皮层代谢谱,结合偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)和两独立样本t检验分析筛选两组间的差异代谢物,Cytoscape软件分析与差异代谢物相关的代谢通路。结果与对照组相比,B[a]P暴露大鼠出现较长的逃避潜伏期(P<0.05)、较短的目标象限停留时间(P<0.05);与对照组相比,B[a]P暴露大鼠出现突触间隙增宽、突触后膜增厚以及胞浆肿胀;两组大鼠的皮层中存在18个差异代谢物(VIP>1,P<0.05),分析差异代谢物得到9条与B[a]P神经毒性机制相关的通路,这些通路涉及氨基酸代谢、三羧酸循环以及维生素B3(烟酸和烟酰胺)代谢。结论 B[a]P可干扰机体的正常代谢,其神经毒性机制可能与氨基酸类代谢紊乱、三羧酸循环紊乱以及维生素代谢紊乱等有关。

慢性砷暴露对小鼠脑和血清代谢组学的影响

目的观察慢性砷暴露对小鼠皮层及血清代谢组学的影响,探讨其神经毒性机制。方法将12只C57BL/6J三周龄雄鼠,按体质量随机分为2组,暴露组饮用含50 mg/L亚砷酸钠水12周,对照组饮用蒸馏水。暴露结束后,采用氢化物发生一原子荧光光谱法测定脑砷含量;气相色谱/质谱联用法(GC/MS)对砷暴露组和对照组小鼠皮层和血清进行代谢组学研究,运用主成分分析法(PCA)分析比较两组代谢产物的差异,两样本t检验筛选两组间差异性代谢产物,利用代谢途径在线分析工具查找其影响的相关代谢途径。结果砷暴露组脑砷含量高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);砷暴露组大脑皮层中苯丙氨酸、酪氨酸、组氨酸、赖氨酸和柠檬酸含量升高,血清中丝氨酸、甘氨酸、脯氨酸、天门冬氨酸及谷氨酸含量升高,而α-酮戊二酸含量下降。PCA分析显示暴露组与对照组小鼠皮层和血清代谢特征存在差异,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论慢性砷暴露可通过干扰皮层和血清氨基酸类代谢和三羧酸循环,导致神经递质合成障碍以及干扰能量代谢而影响中枢神经系统功能。