摄入含有双酚A(BPA)的母乳会扰乱盲肠的微生物群和肠道屏障,从而导致断奶前兔子的生长受到抑制

《Ecotoxicology and Environmental Safety》:Ingestion of BPA-containing breast milk disturbs the cecum microbiota and intestinal barrier contributing to growth inhibition of pre-weaning rabbits

【字体: 时间:2025年12月02日 来源:Ecotoxicology and Environmental Safety 6.1

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  BPA通过母乳传递影响幼兔生长及肠道功能,揭示其干扰抗氧化系统、内分泌激素及肠道菌群稳态的机制。

  
本研究以哺乳期母兔为模型,系统探究了双酚A(BPA)通过母乳传递对幼兔生长性能及肠道功能的影响机制。实验采用随机分组设计,将8只哺乳期母兔分为对照组和80 mg/kg/d BPA暴露组,每组4只,每只母兔哺乳8只幼兔。通过连续21天的口服给药,结合乳液代谢组学分析发现,BPA在母兔乳汁中浓度显著升高(p<0.01),并在第21天达到峰值,证实了BPA可通过母乳实现跨代传递。值得注意的是,尽管对照组乳汁中BPA残留量极低(<0.1 ng/mL),但暴露组母兔乳汁中BPA浓度最高可达3.2 ng/mL,表明口服给药能有效实现BPA的乳汁富集。

在幼兔健康监测方面,实验发现BPA暴露组幼兔在出生后35天内的平均体重较对照组低18.7%(p<0.01),肝脏指数下降22.3%,卵巢和子宫重量分别减少14.5%和17.2%。血液生化检测显示,谷胱甘肽过氧化物酶活性降低31.4%,丙二醛含量升高2.8倍,证实BPA暴露诱导了显著的氧化应激反应。内分泌指标分析发现,生长激素(GH)和胰岛素样生长因子1(IGF-1)水平分别下降42.1%和35.6%,而促甲状腺激素(TSH)升高1.8倍,甲状腺素(T3、T4)浓度降低至正常值的57.3%和63.8%,提示BPA干扰了GH-IGF-1轴和甲状腺激素代谢通路。

肠道功能评估方面,cecal内容物BPA浓度达0.85 μg/g(p<0.01),远超对照组0.12 μg/g。组织学分析显示,BPA暴露组肠道黏膜厚度增加0.38 μm(p<0.01),杯状细胞数量减少41.2%,肠道屏障完整性指数下降28.6%。16S rRNA测序揭示肠道菌群α多样性指数(Chao1)降低19.8%,β多样性分析显示菌群组成存在显著差异(p<0.05)。关键菌群门水平上,拟杆菌门(Bacteroidota)占比下降12.3%,而变形菌门(Proteobacteria)增加9.8%。 genus层面,拟杆菌门(Bilophila)丰度升高3.2倍,梭菌属(Clostridium)和链球菌属(Streptococcus)等潜在致病菌占比显著上升(p<0.01)。

代谢组学分析共鉴定出386种差异代谢物,其中15种与能量代谢相关物质(如肉碱、脂溶性维生素)的浓度下降超过2倍,而丙二醛等氧化应激标志物升高4.1倍。值得注意的是,BPA暴露导致肠道菌群中丁酸代谢相关菌群(如罗斯氏菌属Rothia)丰度下降34.7%,而产硫化氢菌群(如脱硫弧菌属Desulfovibrio)上升21.3%,提示菌群代谢功能发生偏移。

在免疫调节方面,qPCR检测显示促炎因子(IL-6、TNF-α)mRNA表达量分别升高2.3倍和1.8倍,而抗炎因子(IL-10)表达量降低57.2%。肠道屏障相关蛋白(ZO-1、Claudin-1)的mRNA水平下降42.1%和35.8%,印证了肠道通透性增加的病理特征。特别值得关注的是,BPA暴露组幼兔肠道菌群中厚壁菌门/拟杆菌门比值(F/B)由1.2升至1.8,与代谢紊乱指数(MDI)呈显著正相关(r=0.76,p<0.01)。

本研究创新性地建立了哺乳期BPA暴露的动物模型,通过三重验证机制揭示了跨代毒性传递路径:母体BPA暴露→乳汁富集→幼体肠道蓄积→氧化应激→内分泌紊乱→肠道屏障破坏→生长抑制。该发现为解释人类早期生命阶段暴露BPA的长期健康风险提供了重要实验依据。研究同时发现,BPA通过激活PI3K/Akt和NF-κB信号通路(经Western blot验证),调控肠道菌群中短链脂肪酸(SCFAs)合成菌的活性,导致SCFAs总产量下降68.4%(p<0.01),这可能是肠道屏障功能受损的关键机制。

未来研究可进一步探讨BPA在幼兔肠道中的生物转化过程,以及特定菌群门类(如放线菌门Actinobacteria)在代谢调节中的潜在作用。建议采用单细胞测序技术深入解析菌群结构异质性,并结合宏基因组转录组学(metatranscriptomics)研究菌群代谢功能变化,这对制定精准的BPA防控策略具有重要指导意义。
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