苯并[b]荧蒽亚急性经口染毒的大鼠肝脏毒性以及转录组改变

作者：赵晨阳; 吴倩; 张云波; 李刚^*; 那晓琳^*

来源：环境卫生学杂志, 2022, 12(11): 777-789.

DOI：10.13421/j.cnki.hjwsxzz.2022.11.002

• 多环芳烃
• 苯并[b]荧蒽(BbF)
• 转录组学
• 肝脏毒性
• 未折叠蛋白反应

目的 分析小剂量苯并[b]荧蒽(benzo[b]fluoranthene, BbF)经口暴露引起的大鼠肝脏转录组变化，探讨BbF的肝脏毒性及可能机制。方法 选取16只体重在90～100 g的雄性SD大鼠，适应性培养后根据体重将大鼠随机分为实验组与对照组，两组分别以溶剂、1μg/kg BbF的剂量灌胃，每周两次，连续4周。暴露结束后处死取血与肝脏组织，分别测定血清指标和氧化应激水平；随后利用转录组测序(RNA-Sequencing, RNA-Seq)分析大鼠肝脏基因表达变化，GO富集分析差异基因的主要功能，蛋白互作(protein-protein interaction, PPI)网络分析和Clue GO富集分析可视化差异基因的相互作用，实时定量聚合链式反应(quantitative real-time PCR,RT-PCR)验证转录组结果。结果 暴露结束后对照组与实验组动物脏器系数分别为2.60%±0.23%和3.12%±0.25%。与对照组相比，实验组大鼠肝脏系数显著增大(P<0.01),体重差异无统计学意义(P> 0.05)。血清学指标显示，两组动物血清谷丙转氨酶(alanine transaminase, ALT)与谷草转氨酶(aspartate aminotransferase, AST)的活性差异无统计学意义(P> 0.05)。实验组动物肝脏过氧化氢(hydrogen peroxide, H2O2)含量为(34.46±2.04)mmol/g,过氧化氢酶(catalase, CAT)活性为(14.03±2.38) U/mg,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)为(40.70±3.74)U/mg;与对照组相比，实验组动物H2O2含量增加(P<0.05),CAT与SOD活性显著降低(P<0.01),而丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量差异无统计学意义(P> 0.05)。两组动物间转录组测序结果显示存在394个差异基因，其中229个上调，165个下调。GO富集分析显示氧化还原过程富集到差异基因最多，并且多个蛋白折叠相关条目被显著富集。PPI网络分析和Clue GO富集分析发现，差异基因的关键节点为Hspa5,Acox2和Ehhadh,关键基因网络主要涉及细胞未折叠蛋白的反应和抗氧化能力。结论 低BbF暴露引起大鼠肝脏轻微氧化应激，干扰内质网功能；机体保护性触发未折叠蛋白反应和Nrf2-抗氧化途径，缓解肝脏损伤。