《Food and Chemical Toxicology》：Diet-dependent BP-3 modulation of immune function in murine mammary tumorigenesis
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本研究探讨苯氧苯酮-3（BP-3）在低脂和高脂饮食小鼠中的免疫调节作用及乳腺肿瘤影响。低脂组中BP-3激活Th1/Th2/Th17细胞和M2巨噬细胞，升高Areg、Ereg、TGF-α，抑制上皮肿瘤；高脂组中BP-3减少T细胞，升高Rankl，促进肿瘤。
阿纳斯塔西娅·卡里亚吉娜（Anastasia Kariagina）|埃琳娜·莫罗佐娃（Elena Morozova）|克洛玛·卡多扎（Kloma Cardoza）|克里斯汀·尼克尔博克（Kristin Knickerbocker）|莫莉·麦克斯威恩（Molly McSween）|理查德·C·施瓦茨（Richard C. Schwartz）
美国密歇根州立大学微生物学、遗传学和免疫学系，东兰辛，密歇根州
摘要
我们之前发现苯甲酮-3（Benzophenone-3）这种内分泌干扰化学物质及常见的防晒成分，其对乳腺肿瘤发生的促进或保护作用取决于饮食中的脂肪含量。本研究比较了低脂饮食与高脂饮食条件下，苯甲酮-3对小鼠乳腺的影响：在低脂饮食的小鼠中，苯甲酮-3具有保护作用；而在高脂饮食的小鼠中则具有促进作用。低脂饮食的小鼠接受苯甲酮-3处理后，Th1、Th2和Th17细胞活性增强，M2型巨噬细胞极化趋势明显，Areg、Ereg和TGFa RNA水平升高；而高脂饮食的小鼠接受苯甲酮-3处理后，Tc细胞数量减少，Rankl RNA水平升高。单独喂食高脂饮食的小鼠也表现出M2型巨噬细胞极化趋势，Areg和Egf RNA水平升高。苯甲酮-3在低脂饮食小鼠中的保护作用可能源于Th细胞活性的增强以及IL-21的表达，从而减少了Tc细胞的活性；而在高脂饮食小鼠中的促进作用则可能源于Tc细胞活性的降低以及RANKL表达的增加，这与高脂饮食导致的乳腺生长因子表达升高和M2型巨噬细胞极化有关。饮食中的脂肪和苯甲酮-3通过免疫调节机制影响乳腺肿瘤的发生，其作用方式可能是保护性的或促进性的。
引言
苯甲酮-3（BP-3，也称为氧苯酮）是一种公认的内分泌干扰物质，常见于防晒霜和其他个人护理产品中，在美国人群中普遍存在（Calafat等人，2008年）。多项研究表明，苯甲酮-3具有弱雌激素活性，同时具有雌激素、孕激素和雄激素拮抗作用（Kim和Choi，2014年综述）。最新研究显示，大量使用商业防晒霜的人群中，其血浆浓度超过0.5 ng/ml（Matta等人，2019年；Matta等人，2020年）。这一浓度仅在一天暴露后即可达到，超过了美国食品药品监督管理局（FDA）对“具有毒理学关注阈值的化学物质”的规定（该规定最初用于监管可能迁移到食品中的包装材料，Fed Regist，1995年）。除了直接接触这些产品外，苯甲酮-3还存在于家庭灰尘（Wang等人，2013年）、鱼类脂质（Balmer等人，2005年）以及水环境中（Kim和Choi，2014年综述）。研究证实苯甲酮-3对珊瑚具有致病作用（Downs等人，2016年）。多项研究显示，苯甲酮-3能影响小鼠乳腺的发育（LaPlante等人，2018年；Matouskova等人，2020年；Matouskova等人，2022年；Busch等人，2025年）。在成年小鼠中，苯甲酮-3改变了乳腺间质的比例（Hamilton等人，2022年）。在已生育的小鼠中，苯甲酮-3降低了间质面积但上皮面积不变；而在未生育且喂食高脂饮食的小鼠中，不仅降低了间质面积，还增加了脂肪面积。此外，苯甲酮-3在4T1细胞系转移模型中促进了乳腺肿瘤的转移（Morin等人，2023年）。
在之前的研究中（Kariagina等人，2020年），我们利用Trp53-null移植模型（Jerry等人，2000年）探讨了苯甲酮-3与高脂饮食（HFD）对BALB/c小鼠乳腺肿瘤发生的影响。我们发现，苯甲酮-3对终生喂食低脂饮食（LFD）的小鼠具有保护作用，但会促进成年后喂食高脂饮食（LFD-HFD）的小鼠发生上皮癌。苯甲酮-3对LFD-HFD小鼠上皮癌的促进作用主要体现在肿瘤增殖和血管生成的增加。最近的研究表明，LFD-HFD小鼠中由苯甲酮-3诱导的上皮肿瘤在基因表达上发生了变化，这些变化可能支持了肿瘤血管生成的增加，同时抑制了上皮向间充质转化相关的基因表达（Morozova等人，2024年）。为了进一步了解苯甲酮-3依赖饮食的肿瘤促进机制，本研究分析了高脂饮食和苯甲酮-3对成年小鼠肿瘤微环境及乳腺中免疫细胞群体和细胞因子表达的影响。终生喂食低脂饮食的小鼠在接受苯甲酮-3处理后，T1辅助细胞（Th1）、T2辅助细胞（Th2）和T17辅助细胞（Th17）的活性增强。值得注意的是，苯甲酮-3处理还增加了LFD小鼠乳腺中Il2 RNA的表达。已知Il-21能够维持CD8+细胞毒性T细胞（Tc细胞）的反应（Attridge等人，2012年；Moroz等人，2004年；Sutherland等人，2013年）。LFD小鼠在接受苯甲酮-3处理后，激活的CD25+ Tc细胞数量保持稳定。Il-21对激活的Tc细胞的维持可能是苯甲酮-3处理LFD小鼠中上皮肿瘤发生减少的补偿机制。相反，LFD-HFD小鼠在接受苯甲酮-3处理后，激活的Tc细胞数量减少了35%，同时RANKL RNA表达增加，后者是一种促进乳腺上皮生长的因子，可能导致肿瘤生长加速。
研究方法
实验对象
所有动物实验均遵循密歇根州立大学动物使用与护理委员会批准的人道动物护理标准（AUF #07/17-128-00）。这些标准严格符合美国国家科学院国家研究委员会发布的《实验动物护理和使用指南》第八版。此外，本研究
肿瘤微环境中的免疫细胞群体
我们旨在表征Trp53-null移植小鼠乳腺中最终形成的肿瘤的免疫环境。由于无法使用流式细胞术分析异步发生的肿瘤中的免疫细胞，我们收集并固定了肿瘤样本，以便后续通过组织切片进行免疫荧光检测。我们使用多种抗体试剂来识别免疫细胞：总T细胞（抗CD3e）、辅助T细胞（Th细胞，抗CD4）和Th1细胞
讨论
我们研究了移植了Trp53-null乳腺上皮的小鼠乳腺中的免疫细胞群体，这些小鼠分别长期处于低脂饮食（LFD）或成年高脂饮食（LFD-HFD）环境中，并暴露于苯甲酮-3。在之前的研究（Kariagina等人，2020年）中，我们发现苯甲酮-3对终生低脂饮食的小鼠具有保护作用，但会促进成年高脂饮食小鼠的上皮癌发生。苯甲酮-3对肿瘤发生的影响较为复杂，既促进了肿瘤增殖
作者贡献声明
阿纳斯塔西娅·卡里亚吉娜（Anastasia Kariagina）：撰写初稿、数据可视化、方法设计、实验实施、数据分析、数据整理。埃琳娜·莫罗佐娃（Elena Morozova）：方法设计、实验实施、数据分析。克洛玛·卡多扎（Kloma Cardoza）：数据可视化、实验实施、数据分析、数据整理。克里斯汀·尼克尔博克（Kristin Knickerbocker）：数据可视化、实验实施、数据分析、数据整理。莫莉·麦克斯威恩（Molly McSween）：数据可视化、实验实施、数据分析、数据整理。理查德·C·施瓦茨（Richard C. Schwartz）：撰写稿件、审稿与编辑、撰写初稿
资助
本研究得到了美国国家环境卫生科学研究所（NIEHS）和国家癌症研究所（NCI）的“乳腺癌与环境研究计划”（Breast Cancer and the Environment Research Program）的资助（资助编号：U01ES026119，资助方：RCS）。
利益冲突声明
作者声明以下可能构成潜在利益冲突的财务利益和个人关系：理查德·C·施瓦茨（Richard C. Schwartz）表示获得了国家环境卫生科学研究所的财务支持；国家癌症研究所也提供了财务支持。其他作者声明没有已知的可能影响研究结果的财务利益或个人关系。
