全氟辛酸通过芳香烃受体介导的氧化应激及细胞凋亡导致斑马鱼幼鱼心脏发育异常

来源：环境与职业医学杂志 2024年第12期北京时间：

作者：陈雪怡, 马天驰, 王康, 陈涛, 姜岩,

摘要：背景近年来，越来越多的研究表明全氟辛酸（PFOA）暴露能影响心脏发育，但其具体机制尚不明确。芳香烃受体（AHR）是重要的环境感受器，可引起氧化应激及细胞凋亡。目的利用斑马鱼胚胎模型，探讨AHR在PFOA心脏发育毒性中的作用机制。方法将受精后2 h（2 hpf）的斑马鱼胚胎暴露于二甲亚砜（DMSO）对照以及1、10、100、1000 μg·L−1的PFOA中，并在高剂量组（1000 μg·L−1）添加AHR抑制剂CH223191（CH）设置干预组。解剖镜下检测72 hpf斑马鱼幼鱼的存活率、死亡率、心率和心脏畸形率。以7-乙氧基试卤灵-O-脱乙基酶（EROD）染色方法检测AHR的活性。使用二氯二氢荧光素二乙酸酯和MitoSOX™ Red检测斑马鱼幼鱼心脏部位的整体ROS及线粒体ROS水平。以吖啶橙（AO）染色及免疫荧光方法检测斑马鱼幼鱼心脏细胞凋亡。剖取各组胚胎心脏，提取总RNA，以荧光定量PCR方法检测氧化应激相关基因（sod2、cat）和凋亡相关基因（p53）mRNA表达水平。结果与DMSO对照组相比，低剂量（1 μg·L−1）的PFOA即能引起72 hpf斑马鱼幼鱼心脏畸形率增加（P<0.05）和心率降低（P<0.01），并均有剂量-反应关系。添加AHR抑制剂CH后降低了高剂量（1000 μg·L−1）PFOA引起的斑马鱼幼鱼心脏畸形率（P＜0.001），且使心率恢复到对照组水平。EROD染色结果显示，高剂量PFOA（1000 μg·L−1）能引起AHR活性升高（P＜0.001）。进一步研究发现PFOA引起斑马鱼幼鱼心脏部位细胞内ROS升高（P＜0.001）且存在剂量依赖性。高剂量PFOA（1000 μg·L−1）会引起线粒体ROS增多（P＜0.001）以及氧化应激相关基因sod2和cat的mRNA表达水平升高（P＜0.05）。添加AHR抑制剂CH能有效拮抗高剂量PFOA（1000 μg·L−1）引起的斑马鱼幼鱼心脏中的氧化应激（P＜0.001）。PFOA暴露还会引起斑马鱼幼鱼心脏部位细胞凋亡小体剂量依赖性增多（P＜0.05）。研究进一步确定高剂量PFOA（1000 μg·L−1）引起cleaved-caspase 3免疫荧光染色增加（P＜0.05）以及凋亡相关基因p53过表达（P＜0.001），而添加CH有拮抗作用。结论PFOA通过激活AHR，引起斑马鱼幼鱼心脏氧化应激和心肌细胞凋亡，导致心脏发育缺陷。

关键词：全氟辛酸, 芳香烃受体, 氧化应激, 心脏发育, 斑马鱼,