小鼠模型广泛被用于评估暴露的环境因素(例如化学物质、药物或传染原)通过调节肠道微生物群对宿主动态平衡的影响。
在一项由美国马萨诸塞州大学的张国栋博士领导的新研究中发现,三氯生暴露会增加小鼠的结肠炎症和结肠炎相关的结肠肿瘤发病。三氯生(TCS)是在牙膏、化妆品、厨具和玩具等产品中广泛使用的抗菌添加剂。用分别含有10ppm和80ppmTCS的饮食喂养小鼠3周,增加血浆中TCS及其主要代谢物TCS葡萄糖醛酸苷的浓度。TCS暴露也增强了全身性和低级别的结肠炎症,据报道是通过脾脏重量增加、血浆促炎性细胞因子白细胞介素(IL)-6浓度升高、IL-6基因表达增强以及结肠隐窝损伤扩大。即使是低剂量的TCS暴露(饮食中含5-10ppm),也增加了右旋糖酐硫酸钠(DSS)诱发的炎症性肠病(IBD)和Il-10-/-小鼠模型中的结肠炎(二者都是良好的IBD模型)。这些发现突出显示了三氯生在小鼠中促进IBD的作用。
与溶剂处理组(二甲基亚砜)小鼠相比,TCS暴露也增加了结直肠癌小鼠模型中结肠肿瘤的发生和肿瘤的炎症。涉及的机制包括增加平均肿瘤数目和大小、增加免疫细胞向结肠肿瘤的浸润、提升IL-6和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的血浆浓度以及它们在结肠肿瘤中的基因表达(增加了通过Wnt信号传导途径参与促进结肠癌发生的若干基因的结肠表达)。
研究人员还研究了用含80ppmTCS的饮食喂养小鼠3周对肠道微生物群的影响。TCS暴露改变了肠道微生物群的组成,导致双歧杆菌丰度降低75%。这些细菌通过抑制脂多糖诱导的核因子-κB活化而具有抗炎作用。TCS还在体外抑制婴儿双歧杆菌的生长。
值得一提的是,在无菌小鼠中,TCS的促炎效应减弱,表明肠道微生物群在体内参与TCS的效应。
来自TCS处理的DSS小鼠的血浆具有更高浓度的LPS并且显示Toll样受体4的激活增强,Toll样受体4介导天然免疫和宿主细胞与我们的肠道微生物群之间的相互作用。在Tlr4-/-中未观察到TCS对IL-6基因表达的影响,这一事实证实TLR4可能介导TCS的结肠炎前病变的效应。这些结果可能部分是通过改变肠屏障功能介导,因为TCS暴露增加了口服给予的异硫氰酸酯-葡聚糖荧光素从肠道进入循环并改变了参与维持肠渗透性的结肠蛋白Occludin的表达。总之,这些数据显示了TCS暴露如何通过提高LPS等细菌产物的循环浓度来增加体内TLR4的活化并造成肠屏障的功能障碍。
综上所述,这些结果显示,在小鼠中,TCS暴露加剧结肠炎症并通过调节肠道微生物群和TLR4信号与结肠肿瘤得发生相关。是否需要重新评估消费品中含有的TCS剂量对人体健康的安全性需要进一步的研究来权衡。
参考文献:
YangH,WangW,RomanoKA,etal.A中科白癜风名医会诊北京哪家医院治白癜风费用少