[背景]长期低浓度接触铅可损害中枢神经系统,引起焦虑样行为,这一过程与血清代谢物改变的关系尚不清楚.[目的]探究不同剂量慢性醋酸铅(PbAc)暴露对小鼠焦虑样行为及血清代谢物的影响,从代谢组学角度探讨铅暴露对小鼠神经行为损伤的作用机制.[方法]4周龄SPF级C57BL/6J小鼠共64只,雌雄各半.小鼠根据性别随机分为4组,每组16只:对照组(正常饮水)、20 mg·L-1 PbAc组、100 mg·L-1 PbAc组、500 mg·L-1 PbAc组.小鼠自由饮用含不同浓度PbAc水10周后,采用旷场实验检测小鼠焦虑样行为改变.麻醉小鼠后摘眼球取血,分离血清,采用液相色谱-质谱联用技术结合主成分分析和偏最小二乘判别分析比较不同剂量铅暴露对小鼠血清中代谢物的影响.对差异代谢物进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,并且对差异代谢物与行为学指标进行相关性分析.[结果]旷场实验结果显示,与对照组比较,100 mg·L-1和500 mg·L-1 PbAc组在中心区域运动时间减少,500 mg·L-1 PbAc组中心区域穿越次数减少,100 mg·L-1和500 mg·L-1 PbAc组排便次数增加(P<0.05).在正离子和负离子模式下,与对照组比较,20 mg·L-1 PbAc组筛选出157种差异代谢物,其中上调的差异代谢物80种,下调的差异代谢物77种;100 mg·L-1 PbAc组筛选出172种差异代谢物,其中上调的差异代谢物57种,下调的差异代谢物115种;500 mg·L-1 PbAc组筛选出119种差异代谢物,其中上调的差异代谢物42种,下调的差异代谢物77种.对差异代谢物进行KEGG富集分析,发现代谢通路的改变主要涉及初级胆汁酸的生物合成、胆汁分泌、胆固醇代谢.差异代谢物中,炔诺酮与中心区域穿越次数呈正相关(r=0.406,P<0.05),二氢胸腺嘧啶与中心区域穿越次数呈负相关(r=-0.346,P<0.05),溶血磷脂酰胆碱22:1和溶血磷脂14:0与中心区域停留时间呈负相关(r=-0.429,P<0.05;r=?0.374,P<0.05).[结论]慢性铅暴露可引起小鼠焦虑样行为,这种行为改变与血清中代谢产物改变相关,差异代谢物主要富集到初级胆汁酸生物合成、胆汁酸分泌和胆固醇代谢通路.

铅;神经毒性;焦虑样行为;血清代谢物;代谢组学

李韵婷;朱嘉伟;许永杰;刘安飞;周芹;孟晓静

南方医科大学 公共卫生学院职业卫生与职业医学系,广东 广州510515;南方医科大学 广东省热带病研究重点实验室,广东 广州510515

环境与职业医学

[1]李韵婷;朱嘉伟;许永杰;刘安飞;周芹;孟晓静-.慢性醋酸铅染毒对小鼠焦虑样行为和血清代谢组学的影响及相关关系研究)[J].环境与职业医学,2022(02):133-140

PbAc

醋酸铅,铅染毒,焦虑样行为,血清代谢组学,中枢神经系统,血清代谢物,不同剂量,铅暴露,神经行为,周龄,SPF,C57BL,6J,雌雄,各半,常饮,饮水,自由饮,饮用,旷场实验,实验检测,行为改变,眼球,联用技术,技术结合,偏最小二乘判别分析,小鼠血清,中代,差异代谢物,京都基因与基因组百科全书,富集分析,行为学,中心区,运动时间,越次,排便,正离子,负离子,子模式,种差,代谢通路,初级胆汁酸,生物合成,胆固醇代谢,炔诺酮,胸腺嘧啶,溶血磷脂酰胆碱,停留时间,代谢产物,变相,酸分泌,神经毒性

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