枸杞多糖缓解全氟辛酸致小鼠肝脏发育损伤的机制研究

Perfluorooctanoic acid (PFOA) that is one of global persistent organic pollutants, can induce serious developmental toxicity in human and animals. However, the report about how to relieve the developmentaltoxicity has not been seen. The applicant preliminary work confirmed, lycium barbarum polysaccharides (LBP) could relieve the developmental damage significantly induced by PFOA in mice. In this project, we will use the mice developmental toxicity model, and continue to explore the mechanism of LBP protect development healthy. The main content of the project includes three aspects as below: The effect of LBP on peroxisome proliferator-activated receptor-alpha (PPARα) pathway will be researched with fluorescence quantitative-PCR and western blot; the scavenging ability of LBP on the tissue reactive oxygen species; Blocking effect of LBP on cell apoptosis and related genes expression will be studied with immunohistochemical method and TUNEL. This project aims to explore deeply the mechanism of LBP relieving developmental damage induced by PFOA via the organ level, organization level, celluar level, molecular level, etc. Our study will combine Chinese herbal medicine and modern pharmacology, and explore the relieving measures to the ubiquitous PFOA pollution. The results will play an important role in protecting human and animals developmental health, and help to promote the internationalization of Chinese herbal medicine products.

全氟辛酸（PFOA）是一种全球性的持续性有机污染物，严重影响人类及动物的发育健康，但目前尚未见缓解其危害的的研究报道。申请者前期工作证实，枸杞多糖（LBP）能够显著缓解PFOA诱导的小鼠发育损伤。本项目利用PFOA肝脏发育损伤模型，继续探索LBP保护发育健康的途径及机理。采用免疫组织化学、荧光定量-PCR、western blot、TUNEL等方法，研究LBP对仔鼠肝脏过氧化物酶体增殖物激活受体-α（PPARα）通路的影响；探讨LBP对活性氧的清除作用；明确LBP对细胞凋亡的阻断作用及相关基因的表达。从器官水平、组织水平、细胞水平、分子水平等不同层面，深入探索LBP缓解PFOA发育损伤的机理。本研究将传统中药与其现代药理相结合，针对目前无处不在的全氟辛酸污染，探索缓解其危害的措施，为人类及动物的发育健康提供保障，有助于推动中药产品的国际化。

1. 项目背景.全氟辛酸（PFOA）是一种新型持久性有机污染物，其物理和化学性质非常稳定，具有高稳定性，亲脂性和疏水性，因此被广泛应用于民用和工业产品中。PFOA可以通过食物链富集，诱导严重的生殖发育毒性，但如何缓解其危害缺乏全面系统的资料。.2. 研究内容.本项目主要研究枸杞多糖（LBP）和番茄红素缓解全氟辛酸致小鼠生殖发育损伤及其作用机制。主要从以下四个方面开展研究：对仔鼠肝脏过氧化物酶体增殖物激活受体-α （PPAR-α）通路的影响；对仔鼠肝脏氧自由基的清除效果；对细胞凋亡的影响；对细胞甲基化和Dlk1-Dio3印记基因簇的影响。.3. 重要结果、关键数据.3.1枸杞多糖对全氟辛酸诱导母鼠及其仔鼠毒性损伤的保护性研究。LBP对孕鼠的生产和仔鼠的成活有保护作用；显著提高仔鼠的体重，SOD、GSH-PX的含量，DNA总甲基化水平，DNMT1、DNMT3a、DNMT3b的表达，GSTP1编码的谷胱甘肽-S转移酶的含量，显著降低GSTP1甲基化及其mRNA的高表达。.3.2枸杞多糖缓解子代雄鼠生殖毒性作用。应用枸杞多糖后，PFOA造成雄仔鼠睾丸组织病理损伤逐渐减轻，LBP能极显著性升高子代雄鼠血清睾酮水平，上调Dlk1-Dio3印记基因簇内Gtl2、Rian和Dio3基因mRNA的表达量，起到抑制PFOA导致该印记基因簇中mRNA紊乱表达的作用。.3.3枸杞多糖缓解子代雌鼠生殖损伤的作用。妊娠母鼠经LBP保护后，降低血清中AST和ALT水平，调节脂肪酸氧化，使肝脏中氧化损伤得到缓解，PPAR-α mRNA在40 mg/kg LBP组极显著下调。.3.4番茄红素可缓解PFOA对孕鼠肝脏和子宫的毒性作用。番茄红素能够提高肝脏SOD、GSH-Px酶活力，降低MDA水平。降低Caspase-3和Fas水平，升高Bcl-2/Bax比值和FasL水平。.4. 科学意义.该研究针对无处不在的PFOA污染，从仔鼠肝脏PPAR-α、对活性氧的清除作用、细胞凋亡和表观遗传学等方面，探讨了枸杞多糖和番茄红素缓解PFOA生殖发育损伤的机制，为人类及动物的生殖发育健康提供了理论依据。