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目的:利用鸡胚模型探究六氟环氧丙烷二聚体(HFPO-DA)暴露所诱导的类似全氟辛酸(PFOA)的发育心脏毒性及肝脏毒性,并明确其有害作用剂量,探究其潜在的分子机制,为HFPO-DA的毒理学信息做出进一步补充,为HFPO-DA暴露的人群健康风险评估提供新的科学依据。方法:在鸡胚发育0天(ED0)时,根据蛋重将受精蛋均匀分配到6个处理组:阴性对照组(葵花籽油)、阳性对照组(2mg/kg(蛋重)PFOA)、1、2、4和8mg/kg(蛋重)HFPO-DA,通过气室注射的手段对鸡胚进行暴露处理后,放至孵箱孵育,待雏鸡孵化后,麻醉测心电并处死,收集其血清、心脏和肝脏样本,评价HFPO-DA的发育心脏毒性及肝脏毒性。采用四级杆-飞行时间液相色谱-质谱仪(Q-TOF LC/MS)检测HFPO-DA在血清中的暴露水平。对雏鸡的心电数据进行分析,评估心脏功能学改变。对心脏组织石蜡切片和肝脏组织冷冻切片分别进行苏木素-伊红染色(HE染色)和油红O染色,评估HFPO-DA暴露诱导雏鸡心脏和肝脏组织的病理学改变。在明确HFPO-DA暴露在鸡胚所诱导的发育心脏及肝脏毒性后,通过卵内慢病毒介导的基因沉默实验(慢病毒转染),探究过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARα)在HFPO-DA暴露诱导鸡胚发育性毒性中扮演的角色。将受精蛋按重量均匀分配到5个处理组:溶剂对照组(C)、对照慢病毒组(CV)、PPARα沉默慢病毒组(PV)、4mg/kg(蛋重)HFPO-DA暴露组(H4)和4mg/kg(蛋重)HFPO-DA暴露+PPARα沉默慢病毒共同处理组(H4PV)。在ED0时,于H4及H4PV组受精蛋气室注射4mg/kg(蛋重)HFPO-DA,其他组注射葵花籽油,并开始孵育。在鸡胚发育2天(ED2)时,于PV及H4PV组鸡胚微注射PPARα沉默慢病毒,于CV组鸡胚注射对照慢病毒,其余组注射无菌生理盐水,继续孵育。雏鸡孵化后对其麻醉并进行心电检测后处死,采集血清、心脏及肝脏样本。利用蛋白质免疫印迹(Western Blotting)实验明确PPARα沉默慢病毒在雏鸡心脏及肝脏组织的沉默效率。通过分析雏鸡心率数据,评估雏鸡心脏功能学改变。对雏鸡的心脏及肝脏组织分别进行HE染色和油红O染色,评估雏鸡心脏及肝脏组织病理学改变。通过Western Blotting实验,检测PPARα下游靶基因:分化簇36(CD36)及烯酰辅酶A水合酶和3-羟基酰基辅酶A脱氢酶(EHHADH)在雏鸡心脏和肝脏组织中的蛋白表达水平。结果:在ED0时通过气室注射的方式将鸡胚暴露于0、1、2、4和8mg/kg(蛋重)HFPO-DA,雏鸡孵化后通过Q-TOF LC/MS检测到各暴露组雏鸡血清中HFPO-DA的平均浓度分别为0、35.7、131.53、242.45和242.75ng/m L。较低剂量(1和2mg/kg(蛋重))HFPO-DA暴露鸡胚时,雏鸡的心脏功能学和病理学未发生明显改变,肝脏组织病理学也未观察到显著改变。而较高剂量(4和8mg/kg(蛋重))HFPO-DA暴露时,均诱导鸡胚产生发育心脏毒性,主要表现为雏鸡心率显著升高和心脏组织右心室壁厚度明显变薄;同时还诱导鸡胚产生了发育肝脏毒性,以雏鸡肝脏组织中脂滴显著增多(脂肪变性)为主要表现,这些效应与已知2mg/kg(蛋重)PFOA暴露在鸡胚诱导产生的毒性效应一致。通过对鸡胚进行卵内慢病毒介导的PPARα基因沉默实验,使PPARα基因有效在体沉默,Western Blotting实验结果显示,雏鸡心脏组织中PPARα慢病毒在体沉默效率可达52%,肝脏组织中PPARα慢病毒沉默效率为40%。经心脏功能学、心脏和肝脏组织病理学评价,发现PPARα沉默后使得4mg/kg(蛋重)HFPO-DA暴露所诱导的雏鸡心脏右心室壁厚度显著变薄的现象得以逆转;雏鸡心率显著升高和肝脏组织脂滴显著增多(脂肪变性)的现象得以有效缓解,但该缓解作用还不足以使其恢复至正常水平,这表明PPARα参与了HFPO-DA暴露诱导的鸡胚发育心脏和肝脏毒性,并在其中扮演着重要的角色,但不是唯一靶点。此外,观察到PPARα下游基因CD36和EHHADH在HFPO-DA暴露处理的雏鸡心脏组织中蛋白表达水平均显著增强,而PPARα沉默后二者的蛋白表达水平均回降至正常水平,提示由PPARα调控的脂肪酸代谢及过氧化物酶体增殖相关基因参与HFPO-DA诱导的发育心脏毒性;然而,在肝脏组织中只观察到CD36蛋白表达水平显著增强,EHHADH蛋白表达水平未观察到显著性改变,提示HFPO-DA暴露诱导鸡胚发育心脏和肝脏毒性的分子机制有一定区别。结论:(1)鸡胚发育暴露HFPO-DA,可以诱导雏鸡出现以心率升高和右心室壁变薄为主要表现的发育心脏毒性及以肝脏脂滴增多为主要表现的发育肝脏毒性。(2)相同剂量的HFPO-DA和PFOA暴露,转化至血清中的浓度相差较大,提示二者的生物学蓄积效应和代谢动力学存在差异,HFPO-DA的生物蓄积性小于PFOA。(3)HFPO-DA暴露诱导的发育心脏和肝脏毒性表现与PFOA相似,但程度与PFOA相比较轻。(4)PPARα仍然参与HFPO-DA暴露诱导的发育心脏及肝脏毒性,并在其中扮演着重要角色,与其调控脂肪酸代谢及过氧化物酶体增殖相关基因相关。这一潜在的毒作用机制也与PFOA相似。