三氯生暴露对小鼠脑部损伤效应的探究

Triclosan (TCS) is a broad-spectrum antimicrobial agent that widely exists in the environment. In recent years, the possible influence of TCS on human health gradually attracted people’s attention. The U.S. food and drug administration recently issued a ban on adding TCS to soap and other toiletries, and pointed out that there was a data gap on the research of toxicology effect of TCS, emphasized the necessity of studying the influence of TCS on central nervous system, especially brain. Studies have shown that the potential toxicity mechanism of TCS includes inducing hormone imbalance, oxidative stress, inflammation and apoptosis, while as is well known that these effects may directly relate to brain injury. However, research results about effects of TCS exposure on brain is limited at present. Based on this, in this project, we intends to use mice as experimental model to investigate the influence of TCS on the brain. Proteomic and lipidomic analysis would be done to clarify the effects of TCS on brain and the potential mechanism, from the view of influence on proteins like fatty acid synthase as well as metabolism of related lipids. The results of this study will provide a new and important experimental basis for the health effects study of TCS.

三氯生是一种广谱抗菌剂，普遍存在于环境中。近年来，三氯生对人体健康的可能影响逐渐引起人们关注。最近美国食品药品监督管理局发布了禁止在香皂及其他洗漱用品中添加三氯生的禁令，并指出在三氯生的毒理效应研究上存在数据缺口，重点指明研究三氯生对中枢神经系统，尤其是脑部影响的必要性。研究表明三氯生潜在的毒理机制包括导致激素稳态失衡、氧化应激、炎症及促凋亡等，而这些效应可能与脑损伤效应直接相关，然而目前关于三氯生暴露与脑损伤的研究结果有限。基于以上分析，本项目拟以小鼠为实验模型，利用蛋白质组学和脂质组学的研究方法，从三氯生对脑中脂肪酸合成酶等蛋白质及相关脂质代谢影响的角度入手，对三氯生的脑损伤效应进行探究，阐明三氯生对脑的影响及潜在的作用机制。本项目的研究结果将对三氯生的健康效应研究提供新的重要实验依据。

三氯生是一种普遍存在于环境中的广谱抗菌剂，研究表明三氯生潜在的毒理机制包括导致激素稳态失衡、氧化应激、炎症及促凋亡等, 而这些效应可能与脑损伤效应直接相关，而据我们所知关于三氯生暴露与脑损伤的研究结果有限。本研究旨在探究三氯生暴露对小鼠脑部是否存在损伤效应。通过整合学代谢组学、脂质组学及蛋白质组的方法，结合传统分子毒理学的研究手段，探讨了三氯生对小鼠下丘脑及肝肾组织的毒理效应及机制。经灌胃暴露不同剂量的三氯生90天后，小鼠下丘脑组织中检测到三氯生，表明三氯生可通过血液循环进入小鼠大脑。差异蛋白质组学和代谢组学分析显示TCS暴露组小鼠下丘脑中有52种蛋白质和57种代谢物的含量发生了显著变化。在这些差异特征中，多种蛋白质和代谢物在神经元信号转导功能中起重要作用。生物信息学分析表明，这些差异表达的蛋白质和代谢物参与了4个主要的生物过程，包括葡萄糖代谢、嘌呤代谢、神经递质释放和神经可塑性调控，提示TCS暴露导致的能量代谢、线粒体功能、神经递质系统和神经元功能等方面的稳态失调。同时我们拓展研究了TCS暴露对小鼠肝脏及肾脏组织的不利效应，重点关注了TCS暴露导致的脂肪酸和脂质代谢异常在引起肝肾毒性中所起的作用。我们的研究结果为TCS的神经毒性提供了初步的理解，为深入研究TCS对中枢神经系统的影响提供了基础。同时，整合代谢组学、脂质组学及蛋白质组学的多种组学技术有望成为解释污染物的毒性机制的有力工具。项目共发表SCI收录论文8篇，其中部分发表在Journal of Hazardous Materials, Science of the Total Environment, Journal of Environmental Sciences, Analytical Chemistry等环境及分析化学领域知名期刊上。