基于人胚胎干细胞模型评价DEHP的胚胎发育毒性及PPARs/TGF-β信号通路扰动在其毒性发生中的作用

Di-(2-ethylhexyl)-phthalate(DEHP) is widely used in food packaging materials, as the largest amount plasticizer. DEHP poses significant hazards to food safety due to its migration pollutionin from packaging materials and being added illegally in some foods.In recent years, DEHP has drawn a lot of public concern. DEHP embryotoxicity has been confirmed in animal experiments. However, it is difficult to undertaken risk assessment and risk management for DEHP for several reasons, including uncertain extrapolation from animal experiment data to human bady, and lacking the accuary exposure and epidemiological data in people. The model of human embryonic stem cells (hESC) test can imitate the process of human embryonic development, and can highly predict DEHP embryonic toxicity in human body. In this project, the model of hESC test will be established to evaluate DEHP embryotoxicity. The peroxisome proliferator activated receptors(PPARs) are DEHP important targets, and transforming growth factor-β (TGF-β) is one of the most important regulating factor in early embryonic development. In order to explore the mechanism of DEHP embryotoxicity, the coaction and relation among DEHP, PPARs and TGF-β in differentiated hESCs will be investigated by using gene silencing technology in this study. The experimental data in this study will be provided as evidence for DEHP hazard assessment and risk management, and for the prevention of DEHP hazard.

邻苯二甲酸二乙基己基酯 (DEHP)是一种目前用量最大的增塑剂，广泛用于食品包装材料中，因其存在着迁移污染及被非法添加现象，已对食品安全构成明显危害,引起高度关注。动物实验证实DEHP具有广泛毒性效应，但缺乏确切的人群暴露流行病学数据，及动物实验数据外推人体的不确定性，对其风险评估与风险管理尚存在困难。本课题拟采用对人体具有高度预测性的人胚胎干细胞（hESC）实验模型，对DEHP的主要毒性终点发育毒性进行评价，阐明效应特征与剂量水平，为DEHP的危害评估与风险管理提供依据。同时，基于DEHP的重要作用靶点以及胚胎早期发育的重要调节信号途径，本课题将通过hESC的增殖与分化模拟胚胎早期发育,利用基因沉默技术系统研究DEHP对过氧化酶体增殖物激活受体（PPARs）与转化生长因子-β（TGF-β)之间信号通路的调控机制，初步阐明DEHP引起胚胎早期发育的主要毒性信号机制，为其危害防治提供理论依据

邻苯二甲酸二乙基己基酯 (DEHP)是一种目前用量最大的增塑剂，广泛用于食品包装材料中，因其存在着迁移污染及被非法添加现象，已对食品安全构成明显危害,引起高度关注。动物实验证实DEHP 具有广泛毒性效应，但缺乏确切的人群暴露流行病学数据，及动物实验数据外推人体的不确定性，对其风险评估与风险管理尚存在困难。本课题采用对人体具有高度预测性的人胚胎干细胞（hESC）实验模型，对DEHP 的主要毒性终点及发育毒性进行评价，实验结果为DEHP对hESC的IC50为184.8 μg/ml，ID50为84.3 μg/ml；对3T3的IC50为195.4 μg/ml，代入函数公式得出函数I为2.8、函数II为5.8、函数III为-6.4，因II>I>III，hEST模型评价DEHP为弱胚胎发育毒性。同时，基于DEHP 的重要作用靶点以及胚胎早期发育的重要调节信号途径，本课题将通过hESC 的增殖与分化模拟胚胎早期发育,研究DEHP 对过氧化酶体增殖物激活受体（PPARs）与转化生长因子-β（TGF-β)之间信号通路的调控机制，研究发现DEHPDEHP可激活PPARγ信号通路同时抑制TGF-β及其下游信号因子Smad2/3、p300的表达，可剂量反应性地降低分化标志基因和蛋白的表达，以及引起hESC 的细胞周期阻滞与凋亡；初步阐明此两条信号通路的交互作用可能是DEHP抑制hESC-H9细胞增殖分化从而产生胚胎发育毒性的分子作用机制之一，为其危害防治提供理论依据。