背景:乳化剂吐温80是常见的食品添加剂,主要作用是使不溶或难溶的液体形成稳定的乳浊液,同时具有发泡和消泡功能。不仅广泛用于冰淇淋、果酱、黄油、乳制品等多种食品的加工中,而且常用作药物以及化妆品辅料,因此人体很可能处于长期低浓度吐温80的暴露环境中。吐温80的毒理学安全性评价于上世纪70年代已完成,传统的毒理学评价认定吐温80为基本安全无毒物质。近年来,吐温80引起一系列安全事件使其食用安全性受到质疑。因此,本课题采用长期低剂量暴露吐温80,探讨吐温80可能毒性作用及机制。方法:1)80只C57BL/6J小鼠(雌雄各半)随机分为8组(雌雄分开),实验组(5mg/kg bw,50mg/kg bw和500mg/kg bw)以相应吐温80剂量灌胃,对照组则以等量的双蒸水灌胃,按期称重记录,观察其生理活动。90天染毒实验结束后,实施安乐死,收集血液及各脏器,并对有大体病变器官做组织病理HE染色切片观察;2)试剂盒测定小鼠TC、TG和HDL-C含量,以及结肠和脑组织的CAT、SOD、GSH-PX和MDA活性(或含量);光学显微镜观察小鼠海马组织和大脑皮层HE染色结果;3)酶联免疫试剂盒测定血清炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-6含量;免疫组化染色法检测P-gp蛋白的表达;real-time PCR技术检测脑组织中TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-10和P-gp mRNA的表达;Western blot方法检测脑组织中P-gp的表达。结果:1)吐温80对小鼠生理指标的影响染毒期间,观察到500mg/kg bw小鼠活动量较少反应迟钝,部分小鼠伴随尿多、腹泻等情况;实验组小鼠体重变化较对照组无显著性差异;雌性5mg/kg bw组、50mg/kg bw组和500mg/kg bw组以及雄性500mg/kg bw组小鼠的脑体比与对照组相比,出现显著性(P<0.05)增大;肝体比以及肾体比也有部分异常;肉眼以及病理观察都发现脾脏组织有出血现象,海马和大脑皮层组织病理切片观察到各实验组脑神经元细胞受到损伤、形态萎缩,尼氏体染色也得到相同结果。2)吐温80对小鼠组织的氧化损伤作用3个剂量水平(5,50和500mg/kg)的吐温80不同程度抑制小鼠脑组织和结肠组织SOD活性;实验组小鼠脑组织CAT和GSH活力较对照组均不同程度降低,结肠组织除雌性5mg/kg bw组GSH活性较对照组小鼠有显著性降低(P<0.05)外,其它各组均无显著性差异;实验组MDA含量与对照组相比均有不同程度的升高,结肠组织无显著性差异。综合实验小鼠脑、结肠组织的SOD、CAT、GSH和MDA活力或含量可以得知,长期低剂量吐温80作用下,导致脑组织氧化应激损伤,结肠组织所受到的氧化应激损伤较小。小鼠血清中各炎症因子的测量结果显示血清中炎症因子的含量都很低,说明吐温80没有造成机体组织严重的炎性损伤。但实验组小鼠脑组织各炎症因子基因的表达有不同程度升高,表明吐温80造成了脑组织炎性基因表达的升高,可能对小鼠脑组织产生一定炎症作用。3)吐温80对小鼠脑组织毒性损伤作用机制探讨各实验组P-gp蛋白基因在脑组织表达量除雄性5mg/kg bw组外,与对照组小鼠相比,都极显著性(P<0.01)降低;免疫组化镜检结果提示P-gp蛋白主要在细胞外围绕脑血管表达,半定量结果分析各实验组P-gp蛋白表达较对照组小鼠有不同程度降低。Western blot定量结果分析,各试验组小鼠P-gp蛋白表达量较对照组小鼠有显著或者非常显著降低。说明吐温80能够抑制脑组织的P-gp基因以及蛋白的表达,从而造成小鼠脑组织的损伤。结论:长期低剂量吐温80染毒导致C57BL/6J小鼠脑组织损伤,星形胶质细胞数量减少,并产生一定氧化应激损伤,激活炎症因子的基因表达。导致脑组织损伤的机制可能是吐温80抑制了血脑屏障的P-gp蛋白。