【摘要】：近年來,食品加工過程誘導產生的污染物3-氯-1,2-丙二醇脂肪酸酯(3-MCPD酯)的腎毒性引起了廣泛關注。但是其作用機制尚不明確,并且尚無早期診斷其腎毒性的方法。3-MCPD雙酯占食品中3-MCPD酯含量的85%以上,因此本研究選擇其中具有代表性的3-MCPD棕櫚酸雙酯(3-MCPD dipalmitate)作為目標化合物,在明確其腎毒性作用基礎之上,首先通過高分辨質譜技術闡明其毒代謝動力學,再結合非靶向代謝組學技術研究代謝組學變化,篩選出用于3-MCPD酯腎毒性早期診斷的生物學標志物:1、首先明確3-MCPD dipalmitate的腎毒性作用。結果表明,3-MCPD dipalmitate激活受體相互作用蛋白(RIPK1)、RIPK3和混合譜系激酶結構域蛋白(MLKL)引起腎近端小管上皮細胞程序性壞死和炎癥,從而導致腎毒性。對腎組織進行miRNA高通量測序和生物信息學分析,發(fā)現(xiàn)3-MCPD dipalmitate導致了38條已知miRNA和40條新型miRNA差異表達,其中miR-223-3p在小鼠腎組織中的表達顯著增加。雙熒光素酶報告基因實驗證明,miR-223-3p靶向結合RIPK3的3′非編碼區(qū)(3′UTR)并顯著抑制RIPK3表達。說明miR-223-3p靶向調控RIPK3表達從而影響3-MCPD dipalmitate導致的腎毒性。2、通過高分辨質譜分析技術,考察3-MCPD dipalmitate的毒代謝動力學。Sprague Dawley(SD)大鼠灌胃3-MCPD dipalmitate(1.6g/kg BW)后,其吸收的毒代謝動力學參數(shù)為:血漿峰濃度(C_(max))為135.00 ng/mL、達峰時間(T_(max))為2.5 h、消除半衰期(T_(1/2))為3.87h、平均停留時間(MRT)為5.08 h、清除率(CL)為3.50 L/h/g、分布容積(V_d)為21.34 L/g、血漿濃度-時間曲線下的總面積(AUC_(0-∞))為458.47 h ng/mL;3-MCPD dipalmitate廣泛分布于SD大鼠的組織和體液中,并且可以通過血-腦屏障和血-睪丸屏障;在SD大鼠體內總共鑒定出17個3-MCPD dipalmitate的代謝物——其中16個是首次鑒定出的代謝物——這些代謝物是3-MCPD dipalmitate在動物體內發(fā)生I相反應(水解、脫氯等分解反應)和II相反應(谷胱甘肽結合、氨基酸結合、硫酸結合等結合反應)的產物。3-MCPD dipalmitate在SD大鼠體內的排泄規(guī)律為:3-MCPD dipalmitate在體內產生I相代謝物,一部分I相代謝物與內源性化合物結合后其水溶性增強從而促進其經尿液排泄,另一部分I相代謝物與脂肪酸等物質結合后經糞便排出。但是,3-MCPD dipalmitate及其代謝物在體內含量低且停留時間短,不能作為3-MCPD酯腎毒性早期診斷的生物學標志物。3、通過高分辨質譜結合非靶向代謝組學分析,篩選3-MCPD dipalmitate腎毒性早期診斷的生物學標志物,在血漿中鑒定出12個生物學標志物:indoxyl sulfate、phenol sulphate、p-cresol sulfate、2-phenylethanol glucuronide、p-cresol glucuronide、p-cresol、allantoin、phenylacetylglycine、pyrocatechol sulfate、phenyllactic acid、5-hydroxyindoleacetic acid和creatinine。結合腎、肝、睪丸、脾四個主要器官的非靶向代謝組學分析,結果顯示:3-MCPD dipalmitate腎毒性主要影響了SD大鼠的氨基酸(phenylalanine、tryptophan、tyrosine和glycine)、脂肪酸、嘌呤的代謝以及腸道微生物的代謝,導致血漿中這12個生物學標志物含量顯著增加。這些生物學標志物在體內穩(wěn)定性高、靈敏度高且變化顯著,因此,可作為3-MCPD dipalmitate腎毒性早期診斷的生物學標志物。
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R114
【圖文】：

mitate 對小鼠體重的影響（n = 6）。不同字母代表CPD dipalmitate on body weight in mice (n = 6). Dsignificant differences at P < 0.05定結果表明，單次灌胃 3-MCPD dipalmit素氮水平升了 5.18 倍（圖 2-2A）；血清圖 2-2B）。itate 引起的 C57BL/6 小鼠血清生化指標的變化（（B）肌酐。不同字母代表差異顯著（P < 0.05）try parameters change in C57BL/6 mice exposed to 3, (B) Creatinine. Different letters represent significan

初榨橄欖油）24 h 后顯著升高，升高了 2 g（8.93%）。在給予 3-MCPD dipalmit后，C57BL/6 小鼠開始一系列中毒反應，包括立毛、拉肚、行動遲緩、抽搐等24 h 內未觀察到 C57BL/6 小鼠死亡。圖 2-1 3-MCPD dipalmitate 對小鼠體重的影響（n = 6）。不同字母代表差異顯著（P < 0.05）Fig. 2-1 Effect of 3-MCPD dipalmitate on body weight in mice (n = 6). Different letters represensignificant differences at P < 0.05血液生化指標測定結果表明，單次灌胃 3-MCPD dipalmitate 2.5 g/kg BW, 24后實驗組大鼠血清尿素氮水平升了 5.18 倍（圖 2-2A）；血清肌酐水平相對于對組上升了 5.77 倍（圖 2-2B）。

圖 2-3 3-MCPD dipalmitate 引起 C57BL/6 小鼠腎毒性（n = 6）：（A）HE 染色（放大倍數(shù) 200），（B）腎病理變化評分基于 0-5 級 Jablonsky 病理評價體系。不同字母代表差異顯著（P < 0.05）Fig. 2-3 3-MCPD dipalmitate-induced nephrotoxicity in C57BL/6 mice (n = 6). (A) hematoxylin andeosin staining (200×magnification), (B) Histologic damage graded based on 0-5 Jablonsky gradingscale. Different letters represent significant differences at P < 0.05腎組織透射電鏡（TEM）分析結果表明，與對照組相比，3-MCPD dipalmitate組腎近端小管上皮細胞出現(xiàn)細胞膜損壞、線粒體脊消失和膨脹、核膜消失、細胞內容物消失等壞死的特征（圖 2-4），說明 3-MCPD dipalmitate 引起的腎損傷主要表現(xiàn)為腎近端腎小管細胞壞死。

【參考文獻】

相關博士學位論文 前1條

1 李荷麗;氯丙醇酯在小型豬體內的代謝轉化規(guī)律及人體膳食暴露評估[D];中國農業(yè)大學;2015年

相關碩士學位論文 前1條

1 易青;3-MCPD棕櫚酸雙酯在小型豬體內的藥代動力學及組織分布規(guī)律研究[D];武漢輕工大學;2016年

本文編號：2777936