基于限制性立方样条探讨BDE-153对C57BL/6小鼠胰岛形态及功能的影响

作者：王梦林; 李美艳; 王嘉穗; 姜淑瑞; 祖尼热·吐尔逊; 刘早玲^*

来源：毒理学杂志, 2023, 37(01): 18-30.

DOI：10.16421/j.cnki.1002-3127.2023.01.008

• 六溴联苯醚
• 胰岛β细胞
• 高胰岛素血症
• 限制性立方样条

目的 探讨2,2′,4,4′,5,5′-六溴联苯醚(2,2′,4,4′,5,5′-Hexabromodiphenyl ether, BDE-153)暴露对胰岛形态及功能的影响。方法 将36只C57BL/6小鼠分为对照组及不同BDE-153剂量组进行染毒，观察其生长发育情况，行腹腔注射葡萄糖耐量实验及免疫组化形态和量化分析，以评估BDE-153对C57BL/6小鼠胰岛形态及功能的影响。建立剂量—反应关系限制性立方样条模型并作图，构建回归模型，分析BDE-153暴露水平与胰岛功能的关系。结果 染毒期间，各组小鼠体重差异无统计学意义。但BDE-153染毒高剂量组和较高剂量组胰腺重量和胰腺脏器系数均高于对照组(F=7.391,F=7.392,P<0.05,P<0.05)。胰腺组织免疫组化分析显示，与对照组相比，随着BDE-153染毒剂量的增加，小鼠胰岛数量有所增多，胰岛面积稍有增大，形态略不规则。BDE-153染毒高剂量组、较高剂量组、中剂量组和低剂量组胰岛素染色阳性率均高于对照组，差异有统计学意义(F=91.636,P<0.001),且随着BDE-153染毒剂量的增加，胰岛素染色阳性率呈上升趋势。糖耐量实验发现，各组小鼠空腹血糖和胰岛素差异无统计学意义(P>0.05)。腹腔注射葡萄糖后，各组小鼠血糖均有所升高，30 min时染毒最高剂量组和低剂量组血糖明显低于对照组(F=5.184,P<0.05),60和120 min时各组血糖之间差异无统计学意义(P>0.05)。限制性立方样条模型分析显示，BDE-153暴露水平与小鼠30 min血糖的关联强度呈弱非线性的“∪”形剂量—反应关系；BDE-153暴露水平与小鼠胰岛素的关联强度呈微弱的非线性的“∪”形剂量—反应关系；BDE-153暴露水平与小鼠脏器系数的关联强度呈弱对数(Log)曲线形剂量—反应关系；BDE-153暴露水平与胰岛素阳性染色率的关联强度呈非线性的分段剂量—反应关系(非线性检验，均P<0.05),分段回归方程为：(1)当X≤67.7时，Y=0.035X+3.63;(2)当X> 67.7时，Y=0.007 9X+5.45。X为BDE-153暴露剂量(mg/kg),Y为胰岛素阳性染色率。结论 一定剂量的BDE-153可导致胰岛β细胞数量增多，胰岛素分泌增加。BDE-153暴露水平与小鼠胰岛素水平、血糖、胰腺脏器系数和胰岛素阳性染色率的关联强度呈非线性剂量—反应关系，BDE-153对糖代谢存在双向调节作用。

• 单位
  公共卫生学院; 新疆维吾尔自治区人民医院; 新疆医科大学