孕期小鼠镉暴露通过低氧诱导因子-1α介导的DRP1上调诱发母体肝损伤

来源：环境与职业医学杂志 2023年第1期北京时间：

作者：戴丽敏, 朱华龙, 熊永伟, 刘韦伯, 周国祥, 张爽, 凌正佳, 谭璐璐, 张进, 张玉凤, 傅艺婷, 李黛鑫, 王华,

摘要：背景线粒体动力相关蛋白1（DRP1）调控的线粒体分裂在维持正常肝细胞功能中起重要作用，但DRP1在孕期小鼠镉暴露诱发母体肝损伤中的作用尚不清楚。目的探讨DRP1在孕期小鼠镉暴露诱发母体肝损伤中的作用及其调控机制。方法本研究分为动物实验、细胞实验两部分。（1）动物实验。妊娠14 d小鼠被随机分为对照组、低剂量镉组（LCd组：2.5 mg·kg−1）、高剂量镉组（HCd组：5 mg·kg−1），次日早晨孕鼠经腹腔注射氯化镉（CdCl2）6、24 h后，处死并记录孕鼠体重、子宫和胎鼠质量以及母鼠肝脏质量。收集孕鼠血清和肝脏，通过检测血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）和天门冬氨酸氨基转移酶（AST）水平以及对孕鼠肝脏组织进行HE染色，观察孕鼠肝功能和肝脏组织结构有无改变，采用蛋白免疫印迹实验检测孕鼠肝脏氧化磷酸化相关蛋白、低氧诱导因子-1α (HIF-1α)蛋白和DRP1蛋白表达。（2）细胞实验。采用10 μmol·L−1 CdCl2处理小鼠肝实质AML12细胞0、2、6、12、24 h，检测氧化磷酸化相关蛋白、DRP1蛋白和HIF-1α蛋白表达；给予AML12细胞DRP1抑制剂Mdivi-1预处理1 h，10 μmol·L−1 CdCl2处理12 h，检测氧化磷酸化相关蛋白和DRP1蛋白表达；给予AML12细胞Hif-1α siRNA处理48 h，10 μmol·L−1 CdCl2处理6 h，检测HIF-1α和DRP1蛋白表达。结果动物实验结果发现，孕期小鼠镉暴露对母体肝脏质量和肝脏系数无影响，但肝细胞组织形态学发生改变，肝细胞出现坏死。与对照组孕鼠比较，染毒6 h后LCd组孕鼠血清ALT和AST水平均明显升高（P＜0.05），染毒6、24 h后HCd组孕鼠血清ALT和AST水平均明显升高（P＜0.05）。孕期小鼠镉暴露明显上调母体肝脏HIF-1α、DRP1表达和下调氧化磷酸化相关蛋白表达。体外细胞实验表明，经CdCl2处理AML12细胞6 h，氧化磷酸化相关蛋白表达明显降低，同时HIF-1α和DRP1蛋白表达明显升高；Mdivi-1预处理明显拮抗镉对AML12细胞氧化磷酸化相关蛋白表达的抑制效应，而Hif-1α siRNA预处理显著拮抗镉对AML12细胞DRP1表达的上调效应。结论孕期小鼠镉暴露可能通过激活HIF-1α信号上调DRP1表达，进而抑制肝细胞氧化磷酸化水平，最终诱发母体肝损伤。

关键词：镉, 孕鼠, 肝损伤, 低氧诱导因子-1α, 线粒体分裂,