BPA和纳米TiO2联合暴露对小鼠肠道微生态的影响

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双酚A(Bisphenol A,BPA)广泛应用于家庭日常用品、食品包装材料中。长期暴露在BPA环境中会对人体各系统产生负面影响,由于BPA具有内分泌干扰和类雌激素效应,被称为“环境致肥胖因子”。纳米TiO2应用广泛,是食品包装和食品添加剂成分,因其体积小、单位质量表面积大、反应活性高等特点,可经食品迁移至人体内,影响机体的氧化应激水平,进而诱发组织产生炎症。在日常生活中,BPA和纳米TiO2联合暴露的情况普遍存在,然而对二者共存的安全风险研究却不足。作为经口暴露的靶器官“肠道”更值得被深入探究。为探讨BPA和纳米TiO2联合暴露对人体肠道微生物的影响,本研究在BPA单一暴露、纳米TiO2单一暴露预实验基础上,建立了二者联合暴露动物实验模型。联合暴露周期为3个月,二元结合的剂量为:BPA(0 mg/kg、5 mg/kg、50 mg/kg);纳米TiO2(100 mg/kg)。模型建立成功后,我们从生理生化指标(血糖、血脂等)、宏基因组学(16S r RNA高通量测序)、代谢组学(非靶向以及靶向代谢组分析)以及钛含量4个层次进行了分析。结果表明:(1)BPA和纳米TiO2单独或联合暴露时,都会对小鼠的体重、血糖、血脂、氧化应激水平以及细胞因子的表达产生一定的负面影响,但在本实验的暴露剂量和暴露周期下,纳米TiO2单独作用的毒性效应并不明显。(2)纳米TiO2单独暴露时,粪便中的钛含量随着染毒剂量的增加逐渐增加。但BPA和纳米TiO2二者联合暴露后,粪便中的钛含量随着BPA染毒剂量的增加而减少,这说BPA和纳米TiO2之间可以相互作用,改变了其生物利用度。(3)16S r RNA测序结果显示,BPA和纳米TiO2单独或联合暴露时,都可以改变小鼠肠道微生物的多样性,使小鼠肠道菌群失衡,并增加其患肠道疾病、肝胆疾病的风险。(4)BPA和纳米TiO2单独或联合暴露时,可以影响代谢物的表达并且影响糖脂代谢、氨基酸代谢等多种代谢途径。此外,也影响了短链脂肪酸的含量。(5)BPA和纳米TiO2联合暴露可能存在低剂量拮抗、高剂量协同的效应。
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