李欣慧，趙飛，徐倩茹，施雪卿，畢學(xué)軍，陳棟，高緒超

青島理工大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院，青島 266033

內(nèi)分泌干擾物(endocrine disrupting chemicals, EDCs)是一種外源性物質(zhì)，能干擾生物機(jī)體內(nèi)源激素的合成、釋放、轉(zhuǎn)運(yùn)、結(jié)合作用或清除過(guò)程，從而影響機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)、生長(zhǎng)、生殖和發(fā)育等生理過(guò)程[1]。EDCs主要來(lái)源于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ钪挟a(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣，包括天然雌激素如雌二醇、異黃酮類，工業(yè)化學(xué)品如鄰苯二甲酸酯、雙酚類、烷基酚，農(nóng)藥如滴滴涕、擬除蟲菊酯類，重金屬如鉛、汞等[1]。人類接觸EDCs的主要途徑是消化道、呼吸道和皮膚，進(jìn)入體內(nèi)的EDCs會(huì)誘發(fā)多種不良健康效應(yīng)。目前，EDCs的毒理效應(yīng)研究多集中于對(duì)生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)以及甲狀腺內(nèi)分泌系統(tǒng)等的影響，而近年來(lái)EDCs對(duì)脂質(zhì)代謝的影響也逐漸引起人們的關(guān)注[2]。研究發(fā)現(xiàn)化學(xué)品暴露能刺激脂肪生成以及干擾脂質(zhì)代謝和能量平衡，增加肥胖的風(fēng)險(xiǎn)，因此有學(xué)者提出了“環(huán)境致肥胖因子”假說(shuō)[2]。脂質(zhì)由飲食攝入，并能在肝臟、脂肪和腸等許多組織中儲(chǔ)存，其在保持能量平衡、控制食物攝入、調(diào)節(jié)生長(zhǎng)、生殖和維持機(jī)體健康方面發(fā)揮重要作用。脂質(zhì)代謝紊亂會(huì)導(dǎo)致多種疾病的發(fā)生，如肥胖、非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)、高脂血癥、脂質(zhì)貯積病和新生兒硬腫癥等[3]。因此，了解EDCs對(duì)脂質(zhì)代謝的影響和作用機(jī)制，對(duì)于全面評(píng)估EDCs的健康風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。本文總結(jié)了EDCs對(duì)不同動(dòng)物模型脂質(zhì)代謝的影響及其作用機(jī)制，以期為評(píng)價(jià)EDCs的安全性及其對(duì)人體健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)提供參考。

1 EDCs對(duì)脂質(zhì)代謝的影響(Effects of EDCs on lipid metabolism)

采用不同的動(dòng)物模型和暴露途徑，很多研究者都發(fā)現(xiàn)EDCs暴露能夠影響機(jī)體脂質(zhì)代謝過(guò)程(表1)，具有潛在健康風(fēng)險(xiǎn)。

表1 內(nèi)分泌干擾物對(duì)不同動(dòng)物模型脂質(zhì)代謝的影響Table 1 Effects of endocrine disrupting chemicals on lipid metabolism in different animal models

1.1 哺乳動(dòng)物

哺乳動(dòng)物中的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)機(jī)體處于脂肪細(xì)胞分化和器官發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期時(shí)，暴露于EDCs會(huì)導(dǎo)致脂質(zhì)代謝紊亂，繼而引發(fā)肥胖、NAFLD和高血脂癥等多種代謝性疾病。EDCs對(duì)哺乳動(dòng)物脂質(zhì)代謝的作用主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面。

(1)誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞分化

脂肪細(xì)胞起源于多功能干細(xì)胞，多功能干細(xì)胞在激素、轉(zhuǎn)錄因子等的調(diào)控下依次分化為脂肪母細(xì)胞、前脂肪細(xì)胞、不成熟脂肪細(xì)胞和成熟脂肪細(xì)胞。體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)多種EDCs可誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞分化：三丁基錫(tributyltin, TBT)可誘導(dǎo)小鼠3T3-L1脂肪細(xì)胞分化[4]，也可促進(jìn)前脂肪細(xì)胞增殖，增加脂肪細(xì)胞的大小[5]；二丁基錫(dibutyltin, DBT)會(huì)促進(jìn)人和小鼠間充質(zhì)干細(xì)胞脂肪細(xì)胞分化[6]；有機(jī)錫化合物可誘導(dǎo)不完全分化培養(yǎng)基中脂肪細(xì)胞的分化[7]，雙酚A(bisphenol A, BPA)通過(guò)影響人類3T3-L1前脂肪細(xì)胞分化促進(jìn)前脂肪細(xì)胞增殖，導(dǎo)致脂肪細(xì)胞肥大[8]；2,2’,4,4’-四溴聯(lián)苯醚(brominated diphenyl ether 47, BDE-47)染毒小鼠3T3-L1脂肪細(xì)胞，結(jié)果顯示暴露濃度越高，脂肪細(xì)胞分化程度越高[9]。

(2)促進(jìn)脂質(zhì)蓄積

有的EDCs僅會(huì)增加哺乳動(dòng)物脂肪細(xì)胞中脂質(zhì)的積累，而有的EDCs引起的生物效應(yīng)較嚴(yán)重，可導(dǎo)致非脂肪細(xì)胞特別是肝細(xì)胞中甘油三酯(triacylglycerol, TAG)(中性脂肪)過(guò)度堆積即脂肪變性。例如，圍產(chǎn)期C57BL/6J小鼠暴露于低劑量的DBT，導(dǎo)致后代雄性小鼠的脂肪儲(chǔ)存量增加[6]；TBT會(huì)增加小鼠3T3-L1脂肪細(xì)胞的脂質(zhì)積累[10]，還會(huì)增加雌性大鼠白色脂肪組織中脂滴的數(shù)量[11]；孕期多環(huán)芳烴(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)過(guò)量暴露會(huì)增加母代和子代小鼠的脂肪質(zhì)量和體質(zhì)量[12]。鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(di(2-ethylhexyl) phthalate, DEHP)暴露破壞了HepG2細(xì)胞的氧化應(yīng)激平衡，最終促進(jìn)肝細(xì)胞脂質(zhì)積聚[13]；四氯二苯并-p-二噁英暴露增加了雌性C57BL/6J小鼠肝臟TAG的含量[14]；BPA誘導(dǎo)人肝細(xì)胞HHL-5細(xì)胞發(fā)生肝脂肪變性[15]；鄰苯二甲酸單乙基己酯誘導(dǎo)膽固醇在小鼠肝臟中的沉積[16]；有機(jī)磷阻燃劑會(huì)導(dǎo)致人肝細(xì)胞中TAG和總膽固醇沉積，誘發(fā)肝脂肪變性[17]。而肝脂肪變性會(huì)繼而引起NAFLD的發(fā)生，如DEHP通過(guò)增加肝臟脂質(zhì)積累以及引起脂質(zhì)過(guò)氧化和炎癥使高脂飲食的SD大鼠誘發(fā)NAFLD，導(dǎo)致肝細(xì)胞形態(tài)學(xué)改變(小空泡和輕度炎癥)[13]；壬基酚(nonylphenol, NP)與DEHP類似，也可能使高糖/高脂飲食的SD大鼠誘發(fā)NAFLD，表現(xiàn)為大鼠囊泡性脂肪變性，以及肝臟炎性細(xì)胞浸潤(rùn)[18]。

(3)促進(jìn)肥胖的表觀遺傳跨代繼承

如果環(huán)境因素導(dǎo)致親代生殖系細(xì)胞發(fā)生表觀遺傳修飾，然后在代間生殖系傳遞，那么沒(méi)有直接暴露于環(huán)境因子的后代仍然表現(xiàn)出相關(guān)的表觀遺傳改變或表型，則稱為表觀遺傳的跨代繼承[19]。如孕期大鼠(F0代)暴露于EDCs，發(fā)育中的胚胎(F1代)和胚胎中的生殖細(xì)胞(F2代)也直接暴露于環(huán)境污染物中，那么F0、F1和F2代屬于多代暴露，而F3代則屬于跨代繼承[20]。Manikkam等[21]研究發(fā)現(xiàn)，大鼠妊娠8～14 d暴露于BPA、DEHP和鄰苯二甲酸二丁酯的混合物，低劑量的混合物會(huì)導(dǎo)致F3代雌性肥胖率顯著增加，并且F3代精子DNA中出現(xiàn)差異DNA甲基化區(qū)域。在另一個(gè)類似研究中，研究者采用甲氧滴滴涕染毒妊娠期大鼠，并將F3代的雌雄大鼠與野生的雌雄大鼠分別雜交，然后測(cè)定F4代的肥胖率，發(fā)現(xiàn)肥胖表型主要是通過(guò)雌性生殖系實(shí)現(xiàn)跨代傳遞的[20]。Skinner等[19]的研究中用滴滴涕染毒大鼠，發(fā)現(xiàn)低劑量暴露導(dǎo)致F3代雌雄肥胖率均顯著增加，但高劑量暴露僅顯著升高了F3代雄性肥胖率；類似地，研究者發(fā)現(xiàn)F3代精子DNA中出現(xiàn)差異DNA甲基化區(qū)域，而且肥胖也是通過(guò)雌性生殖系傳播。因此，目前的研究已經(jīng)可以證明污染物暴露可以誘導(dǎo)F0代妊娠雌性大鼠疾病的表觀遺傳，這種遺傳機(jī)制可以通過(guò)種系的表觀遺傳變化來(lái)跨代傳遞疾病，與這些跨代疾病發(fā)生率相關(guān)的是精子DNA的跨代表觀遺傳突變，而女性生殖系表觀遺傳效應(yīng)尚待闡明。

1.2 硬骨魚類

由于脊椎動(dòng)物脂質(zhì)代謝過(guò)程中涉及的主要基因、關(guān)鍵信號(hào)通路和代謝通路高度保守，而魚類與哺乳動(dòng)物相比飼養(yǎng)簡(jiǎn)單、成本低、繁殖能力強(qiáng)、倫理道德要求低，所以很多研究也采用魚類為模式生物探討EDCs對(duì)機(jī)體脂質(zhì)代謝的影響。目前研究發(fā)現(xiàn)的EDCs對(duì)硬骨魚類脂質(zhì)代謝的影響主要包括以下2個(gè)方面。

(1)促進(jìn)脂肪從頭合成

相比小腸和脂肪等組織，肝臟的脂肪從頭合成能力最強(qiáng)，研究發(fā)現(xiàn)，TBT、BPA、二乙二醇二苯甲酸酯、DEHP和鄰苯二甲酸二異壬酯(di-isononylphthalate, DINP)暴露均會(huì)促進(jìn)斑馬魚、大西洋鯛或稀有鮈鯽等魚類肝臟中脂肪的從頭合成，導(dǎo)致脂質(zhì)和TAG的含量增加，糖原和磷脂的含量降低[22-25]。

(2)促進(jìn)脂質(zhì)積累

與哺乳動(dòng)物類似，EDCs也可誘導(dǎo)魚類脂肪細(xì)胞脂質(zhì)積累、肝脂肪變性和NAFLD。TBT和三苯基錫能促進(jìn)虹鱒脂肪細(xì)胞脂質(zhì)積累[26]。二苯甲酮-2(benzophenone 2, BP-2)可促進(jìn)斑馬魚胚胎卵黃囊脂質(zhì)積累[27]。雙酚S(bisphenol S, BPS)、TBT、BPA、DINP、三氯生(triclosan, TCS)、NP和4-叔辛基苯酚會(huì)誘導(dǎo)斑馬魚、大西洋鯛和青鳉肝脂肪變性和肝臟細(xì)胞組織學(xué)形態(tài)變化[15,22,24-25,28-35]；還有研究發(fā)現(xiàn)，由于不同化學(xué)品之間存在的拮抗作用，BPA、NP和4-叔辛基苯酚任意2種混合暴露，使大西洋鯛肝臟脂質(zhì)積累與單一化學(xué)品暴露相比均有所降低，但仍明顯高于對(duì)照組[36]。BPA、BPS、TCS和DEHP會(huì)增加與NAFLD發(fā)展相關(guān)肝臟基因的表達(dá)，從而增加成年斑馬魚NAFLD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[37-39]。

1.3 兩棲動(dòng)物

目前關(guān)于EDCs對(duì)兩棲動(dòng)物脂質(zhì)代謝的研究較少，有研究表明，TBT和視黃醇類X受體/維甲酸X受體(retinoid X receptor, RXR)的特異性配體LG100268、AGN195203作用于非洲爪蟾后會(huì)導(dǎo)致性腺周圍形成異位脂肪細(xì)胞，刺激脂肪酸攝取和TAG合成，破壞脂質(zhì)平衡[5]。

2 EDCs影響脂質(zhì)代謝的機(jī)制研究(Research on the mechanisms of EDCs affecting lipid metabolism)

脂質(zhì)代謝過(guò)程分為合成代謝和分解代謝。脂肪在肝臟、小腸和脂肪組織中合成，合成后與載脂蛋白結(jié)合成極低密度脂蛋白進(jìn)入血液，然后運(yùn)送到脂肪組織進(jìn)行儲(chǔ)存，或者進(jìn)入肝臟進(jìn)行β-氧化產(chǎn)生能量。脂質(zhì)代謝過(guò)程主要受到過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferators-activated receptors, PPARs)、CCAAT增強(qiáng)子結(jié)合蛋白(CCAAT enhancer binding protein, C/EBP)、固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白(sterol-regulatory element binding proteins, SREBP)和肝X受體(liver X receptors, LXRs)等轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)晝夜節(jié)律、內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)以及表觀遺傳修飾也參與了脂質(zhì)代謝的調(diào)控。

內(nèi)分泌系統(tǒng)即激素系統(tǒng)，除了包括遍布全身的腺體以及腺體分泌的激素外，還包括識(shí)別和響應(yīng)激素的各種器官和組織中的受體；因而，對(duì)內(nèi)分泌相關(guān)核受體直接或間接的影響都可以被歸為是對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)功能的影響。比如，PPARs是典型的內(nèi)分泌相關(guān)核受體，因此可以認(rèn)為污染物對(duì)PPARs的直接影響體現(xiàn)了其對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)功能的影響。此外，EDCs也可以通過(guò)LXRs、C/EBP和SREBP等其他轉(zhuǎn)錄因子間接影響PPARs功能，同時(shí)也能通過(guò)影響晝夜節(jié)律、內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)和表觀遺傳修飾等因素間接調(diào)控核受體PPARs，進(jìn)而影響脂質(zhì)代謝過(guò)程。因此，圍繞EDCs對(duì)內(nèi)分泌相關(guān)核受體特別是對(duì)PPARs的影響，本研究將從干預(yù)轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)以及影響晝夜節(jié)律、內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)和表觀遺傳修飾等4個(gè)方面，綜述EDCs擾亂脂質(zhì)代謝的作用機(jī)制。

2.1 EDCs通過(guò)影響轉(zhuǎn)錄因子干擾脂質(zhì)代謝

上述提到的轉(zhuǎn)錄因子在調(diào)控脂質(zhì)代謝的過(guò)程中會(huì)相互影響、共同發(fā)揮作用，調(diào)節(jié)脂質(zhì)合成和分解相關(guān)基因的表達(dá)水平(圖1)。其中，PPARs對(duì)脂質(zhì)代謝的調(diào)控最為關(guān)鍵，它可以與RXR形成二聚體，控制與脂肪細(xì)胞分化和脂肪酸氧化有關(guān)基因的表達(dá)[40]，C/EBP、SREBP和LXRs也是脂質(zhì)代謝的主要參與者，它們可與PPARs相互作用，調(diào)控對(duì)脂質(zhì)合成和攝取以及膽固醇代謝有關(guān)基因的表達(dá)[41-44]。C/EBP中的亞型C/EBPβ、C/EBPα和PPARγ在脂肪形成過(guò)程中參與級(jí)聯(lián)反應(yīng)：C/EBPβ會(huì)激活C/EBPα和PPARγ的轉(zhuǎn)錄，C/EBPβ激活PPARγ因子可介導(dǎo)脂質(zhì)生成，影響全身脂肪含量。SREBP-1c在脂肪細(xì)胞分化以及形成過(guò)程中會(huì)與C/EBPβ、PPARγ共同作用。

圖1 轉(zhuǎn)錄因子在脂質(zhì)代謝中的調(diào)控作用注：SREBP表示固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白；C/EBP表示CCAAT增強(qiáng)子結(jié)合蛋白；PPAR表示過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體；RXR表示視黃醇類 X受體/維甲酸X受體；LXR表示肝X受體；HMGCR表示3-羥基-3-甲基戊二酸單酰輔酶A還原酶；FAS表示脂肪酸合成酶；ACS表示乙酰 輔酶A合成酶；GPAT表示甘油三磷酸酰基轉(zhuǎn)移酶；SCD1表示硬脂酰輔酶A去飽和酶1；LDL表示低密度脂蛋白；DGAT2表示二酯酰甘油 ?；D(zhuǎn)移酶2；aP2表示脂肪酸結(jié)合蛋白；PEPCK表示磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶；ACC表示乙酰輔酶A羧化酶；LPL表示脂蛋白脂肪酶； CETP表示膽固醇酯轉(zhuǎn)移蛋白；PLTP表示磷脂轉(zhuǎn)移蛋白；ApoC-Ⅰ/Ⅲ/Ⅳ表示載脂蛋白C-Ⅰ/Ⅲ/Ⅳ；ABCA1、ABCG1、ABCG4、ABCG5、ABCG8 表示ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體A1/G1/G4/G5/G8；CYP7A1表示膽固醇7α-羥化酶；ApoA-Ⅰ表示載脂蛋白A-Ⅰ；HDL表示高密度脂蛋白；虛線框表示目前研究中發(fā)現(xiàn)的EDCs的可能作用靶標(biāo)。Fig. 1 Regulation of transcription factors in lipid metabolismNote: SREBP stands for sterol-regulatory element binding proteins; C/EBP stands for CCAAT enhancer binding protein; PPAR stands for peroxisome proliferators-activated receptors; RXR stands for retinoid X receptor; LXR stands for liver X receptors; HMGCR stands for 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme-A reductase; FAS stands for fatty acid synthetase; ACS stands for acyl-CoA synthetase; GPAT stands for glycerol-3-phosphate acyltransferases; SCD1 stands for stearoyl-CoA desaturase 1; LDL stands for low density lipoprotein; DGAT2 stands for diacylgycerol acyltransferase 2; aP2 stands for adipocyte fatty acid binding protein; PEPCK stands for phosphoenolpyruvate carboxykinase; ACC stands for acetyl CoA carboxylase; LPL stands for lipoprotein lipase; CETP stands for cholsterol ester transfer protein; PLTP stands for phospholipid transfer protein; ApoC-Ⅰ/Ⅲ/Ⅳ stands for apolipoprotein C-Ⅰ/Ⅲ/Ⅳ; ABCA1, ABCG1, ABCG4, ABCG5, ABCG8 stand for ATP-binding cassette A1/G1/G4/G5/G8; CYP7A1 stands for cholesterol 7 alpha-hydroxylase; ApoA-Ⅰ stands for apolipoprotein A-Ⅰ; HDL stands for high-density lipoprotein; the dotted box stands for the possible target of EDCs found in the current study.

研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境中很多EDCs可以通過(guò)影響脂質(zhì)代謝中關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)，干擾脂肪的生成和代謝[7,9]。TBT和BDE-47都可通過(guò)上調(diào)PPARγ的表達(dá)來(lái)促進(jìn)小鼠3T3-L1脂肪細(xì)胞分化。鄰苯二甲酸單乙基己酯通過(guò)上調(diào)C/EBPα、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、腸脂肪酸結(jié)合蛋白和脂聯(lián)素表達(dá)水平誘導(dǎo)分化脂肪細(xì)胞產(chǎn)生炎癥[45]。人類3T3-L1前脂肪細(xì)胞暴露于BPA以及人類干細(xì)胞暴露于DBT后，均會(huì)激活PPARγ和C/EBPα的表達(dá)，促進(jìn)脂肪細(xì)胞分化和脂質(zhì)蓄積[4,6]。DEHP可上調(diào)SD大鼠和HepG2細(xì)胞中PPARα和SREBP-1c的表達(dá)，促進(jìn)了肝臟脂肪的生成，導(dǎo)致肝細(xì)胞脂質(zhì)積聚[13,46]。NP暴露干擾了Wister大鼠脂肪生成關(guān)鍵調(diào)控因子基因pparγ、srebp-1、脂肪酸合成酶(fatty acid synthase, FAS)和脂蛋白脂肪酶(lipoprtein lipase, LPL)的表達(dá)，增加了脂肪細(xì)胞數(shù)量及大小[47]；還能通過(guò)上調(diào)成脂基因srebp-1c、fas和解偶聯(lián)蛋白2等，增加高脂飲食大鼠患NAFLD的風(fēng)險(xiǎn)[18]。BALB/cByj小鼠產(chǎn)前暴露于PAHs，脂肪組織中PPARγ、C/EBPα、FAS、環(huán)氧合酶-2和脂聯(lián)素的表達(dá)增加，促進(jìn)脂肪細(xì)胞增大和脂肪生成[12]。氯氰菊酯、阿特拉津和17α-乙炔雌二醇混用時(shí)，PPARα、PPARγ和SRBEP-1c及其與肝臟脂肪酸合成和氧化相關(guān)的靶基因也受到影響，抑制脂肪酸合成底物的供應(yīng)，影響脂肪酸代謝[48]。

大西洋鯛暴露于BPA和NP，PPARs、FAS、LPL和TAG脂肪酶的表達(dá)上調(diào)，從而促進(jìn)了脂質(zhì)的運(yùn)輸和積累[24]。Santangeli等[24]研究發(fā)現(xiàn)，高濃度的BPA暴露可以增加斑馬魚SREBP-2和FAS的表達(dá)水平，從而增加脂質(zhì)的合成和積累。斑馬魚暴露于較低濃度的二乙二醇二苯甲酸酯，會(huì)上調(diào)SREBP-2、FAS和甘油二酯酰基轉(zhuǎn)移酶、溶血磷脂酰基轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)水平，促進(jìn)脂肪從頭合成[24]；還會(huì)上調(diào)肝PPARα、SREBP水平，促進(jìn)脂肪細(xì)胞肥大和脂肪細(xì)胞增生[23]。TBT和三苯基錫暴露增加了虹鱒前脂肪細(xì)胞中PPARγ和C/EBPα的表達(dá)，進(jìn)而增強(qiáng)了脂肪細(xì)胞的分化能力[26]。TBT暴露還能上調(diào)雄性斑馬魚脂肪生成基因pparγ、c/ebpβ、srebp-1、fas和甘油二酯酰基轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)，促進(jìn)脂質(zhì)積累；而BPS暴露下調(diào)了PPARα、SREBP-1的表達(dá)，促進(jìn)雄性斑馬魚肝臟脂質(zhì)堆積，產(chǎn)生肝臟炎癥[22,28]。鄰苯二甲酸二異癸酯可激活PPAR-RXR異二聚體，促進(jìn)大西洋鯛脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)的長(zhǎng)期變化[49]。Fong等[27]研究了BP-2對(duì)斑馬魚胚胎脂質(zhì)代謝的影響，發(fā)現(xiàn)BP-2通過(guò)干擾PPARα抑制了β-氧化過(guò)程，導(dǎo)致斑馬魚胚胎卵黃囊脂質(zhì)積累。

2.2 EDCs通過(guò)影響晝夜節(jié)律干擾脂質(zhì)代謝

晝夜節(jié)律是一種生物過(guò)程，表現(xiàn)為24 h左右生物體體內(nèi)所有生化過(guò)程的周期性變化，晝夜節(jié)律由時(shí)鐘基因(生物鐘基因)調(diào)控，主要包括clock、bmal1、cry、per、npas2、rev-erbα、rorα等[50]，時(shí)鐘基因的表達(dá)與能量代謝密切相關(guān)[51]。具體來(lái)說(shuō)，生物時(shí)鐘既能調(diào)控PPARs的表達(dá)，又能影響其生理功能：BMAL1和CLOCK可直接調(diào)控PPARα的表達(dá)[52]，REV-ERBα和DEC1分別間接抑制PPARα、PPARγ的表達(dá)[51,53]，PER2可以和PPARα相互作用，影響肝臟代謝基因的轉(zhuǎn)錄[54]；PER2通過(guò)阻斷PPARγ向其靶基因啟動(dòng)子募集發(fā)揮其抑制作用[51,54]。此外，BMAL1和CLOCK能通過(guò)轉(zhuǎn)錄因子PPARγ及其共激活劑PGC1α促進(jìn)脂聯(lián)素的表達(dá)，BMAL1也會(huì)負(fù)向調(diào)控瘦素的分泌。

有研究表明，化學(xué)品還可以通過(guò)擾亂晝夜節(jié)律影響脂質(zhì)代謝過(guò)程。Weger等[55]研究發(fā)現(xiàn)，TBT、磷酸三(1,3-二氯異丙基)酯、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮和四溴雙酚A都會(huì)引起斑馬魚晝夜節(jié)律的改變，從而誘導(dǎo)脂質(zhì)積累引起肥胖。該研究中，作者在斑馬魚模型中構(gòu)建了一個(gè)受時(shí)鐘基因調(diào)控的熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)，通過(guò)觀察熒光素酶的活性間接反映核心時(shí)鐘基因的活性。然后采用轉(zhuǎn)基因斑馬魚幼魚暴露于上述化學(xué)品5 d，通過(guò)監(jiān)測(cè)24 h轉(zhuǎn)基因Tg斑馬魚的熒光素酶活性，發(fā)現(xiàn)在控制的光暗周期中，幼魚表現(xiàn)出報(bào)告基因活性的特征性振蕩(具有精確周期長(zhǎng)度的每日雙相振蕩模式)，TBT處理能減小振幅，并能延長(zhǎng)最大和最小活性之間的周期，磷酸三(1,3-二氯異丙基)酯進(jìn)一步延長(zhǎng)了這一周期，在暴露于四溴雙酚A和2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮的幼魚中觀察到特征性振蕩的喪失，晝夜節(jié)律穩(wěn)健性降低，即所有測(cè)試的EDCs均影響了核心時(shí)鐘活動(dòng)[52]。

2.3 EDCs通過(guò)影響內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)干擾脂質(zhì)代謝

內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)是一種信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)，參與食物攝入、能量平衡等的調(diào)節(jié)。內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)由內(nèi)源性大麻素物質(zhì)和大麻素受體2個(gè)部分組成[56]，典型的內(nèi)源性大麻素物質(zhì)包括花生四烯酸乙醇胺(anandamide, AEA)和2-花生四烯酸甘油(2-arachidonoylglycero, 2-AG)，大麻素受體包括CB1和CB2共2種。其中，CB1存在于下丘腦的饑餓飽食中樞以及白色脂肪組織中，結(jié)合內(nèi)源性大麻素后被激活，通過(guò)影響內(nèi)分泌系統(tǒng)中的核受體PPARs以及脂肪細(xì)胞因子瘦素和脂聯(lián)素，參與調(diào)節(jié)脂質(zhì)的食物攝入、體內(nèi)合成以及分解過(guò)程[57-58]。內(nèi)源性大麻素發(fā)揮作用是通過(guò)與表面受體結(jié)合來(lái)介導(dǎo)的[57]。許多證據(jù)表明，內(nèi)源性大麻素是PPARα的天然激活劑，一些內(nèi)源性大麻素也能激活PPARγ[59]。而且內(nèi)源性大麻素不僅可以直接激活PPARs，也可以通過(guò)大麻素受體刺激PPARγ。因此，內(nèi)源性大麻素和PPARs之間的結(jié)合可能介導(dǎo)大麻素的許多生物學(xué)作用，包括調(diào)節(jié)進(jìn)食行為和脂質(zhì)代謝。

最近的研究證明了污染物調(diào)節(jié)內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)的能力[29-30]。特別是在斑馬魚中，DEHP通過(guò)上調(diào)CB1的水平誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞分化[23]；還能通過(guò)上調(diào)肝PPARα、SREBP和CB1的水平，并刺激脂肪酸從頭合成和肝脂肪變性而發(fā)揮其致肥胖作用，這種肝臟狀態(tài)可能通過(guò)上調(diào)瘦素(能量的典型傳感器)抑制食物攝入刺激，同時(shí)在大腦中可能會(huì)對(duì)CB1產(chǎn)生負(fù)面影響，進(jìn)而降低srebp基因的表達(dá)[23]。Martella等[15]研究發(fā)現(xiàn)，BPA可通過(guò)上調(diào)內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)在斑馬魚和人肝細(xì)胞中產(chǎn)生肝脂肪變性，BPA導(dǎo)致肝臟中內(nèi)源性大麻素2-AG和AEA的水平升高，棕櫚酰乙醇酰胺降低，受體CB1的表達(dá)增加，并發(fā)現(xiàn)BPA以CB1依賴的方式誘導(dǎo)HHL-5細(xì)胞中TAG積累。斑馬魚暴露于DINP會(huì)引起食欲和脂肪肝信號(hào)神經(jīng)肽Y和CB1的上調(diào)，在較低濃度下可能通過(guò)CB1調(diào)節(jié)食欲，最終導(dǎo)致脂質(zhì)代謝損傷和肝臟脂肪變性[30]。Forner-Piquer等[25]研究還發(fā)現(xiàn)，大西洋鯛暴露于BPA和DINP，均降低了AEA、CB1和神經(jīng)肽Y的表達(dá)水平，進(jìn)而導(dǎo)致食欲下降。

2.4 EDCs通過(guò)影響表觀遺傳機(jī)制干擾脂質(zhì)代謝

表觀遺傳是指在不改變DNA序列的情況下，改變基因的表達(dá)水平并且可以遺傳和逆轉(zhuǎn)[60]；表觀遺傳機(jī)制包含DNA甲基化、組蛋白修飾、微小RNA(microRNA/miRNA)、非編碼RNA以及染色質(zhì)重塑等[61]。近年來(lái)的研究表明，表觀遺傳機(jī)制在調(diào)節(jié)血脂水平、脂質(zhì)代謝相關(guān)表型和疾病中發(fā)揮著重要作用[61]。表觀遺傳機(jī)制不僅可以調(diào)控核受體PPARs表達(dá)，而且PPARs發(fā)揮生理功能也需要表觀遺傳機(jī)制的配合。其中，DNA甲基化會(huì)通過(guò)影響核受體PPARs的表達(dá)調(diào)控脂質(zhì)代謝過(guò)程。在脂肪細(xì)胞分化過(guò)程中，DNA甲基化會(huì)調(diào)控PPARγ的表達(dá)；在3T3-L1前脂肪細(xì)胞分化為成熟脂肪細(xì)胞的過(guò)程中，PPARγ的基因啟動(dòng)子區(qū)會(huì)逐漸去甲基化[62-63]；在新分離的間充質(zhì)干細(xì)胞和分化后的間充質(zhì)干細(xì)胞中，PPARγ的基因啟動(dòng)子區(qū)都是低甲基化的[64]。此外，DNA甲基化也會(huì)通過(guò)調(diào)控PPARγ的表達(dá)促進(jìn)脂肪產(chǎn)熱以及參與脂肪沉積過(guò)程。關(guān)于組蛋白修飾研究最多的是甲基化和乙酰化修飾，目前已知多個(gè)組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶和去甲基化酶與PPARγ和C/EBP共同調(diào)控脂肪的生成[61,65-68]；并且有部分研究對(duì)于去乙酰化酶對(duì)脂質(zhì)代謝的影響做了表述[69-72]。與脂質(zhì)代謝有關(guān)的miRNA種類多集中于miR-27、miR-33、miR-122、miR-143和miR-370，它們也可以通過(guò)影響PPARs的表達(dá)調(diào)控脂質(zhì)代謝[72]，miR-27負(fù)向調(diào)控PPARγ和RXRα的表達(dá)抑制脂肪生成，miR-122調(diào)控PPARβ和SREBP-1的表達(dá)參與膽固醇合成。

研究表明，EDCs可以通過(guò)改變DNA甲基化水平影響PPARs的表達(dá)進(jìn)而干擾脂質(zhì)代謝過(guò)程。比如，在跨代研究中，滴滴涕、甲氧滴滴涕以及BPA、DEHP和鄰苯二甲酸二丁酯的混合物都會(huì)誘導(dǎo)F3代大鼠精子DNA中出現(xiàn)差異DNA甲基化區(qū)域(DMR)，促進(jìn)肥胖的跨代繼承[19-21]。BALB/cByj小鼠暴露于PAHs的混合物后，在F1和F2的雄性和雌性中，均檢測(cè)到pparγ啟動(dòng)子中1個(gè)CpG位點(diǎn)甲基化的降低，并且與pparγ的表達(dá)成反比[12]。小鼠3T3-L1脂肪細(xì)胞暴露于BDE-47后，觀察到pparγ2啟動(dòng)子中的3個(gè)CpG位點(diǎn)明顯去甲基化[9]，而TBT會(huì)使fapb4的啟動(dòng)子/增強(qiáng)子區(qū)域的甲基化不足，并沒(méi)有降低pparγ2的甲基化[8]。圍產(chǎn)期小鼠暴露于4-硝基酚會(huì)影響F1代的脂肪生成，這種影響可通過(guò)母系遺傳到F2代。

在miRNA相關(guān)研究中，發(fā)現(xiàn)TCS顯著調(diào)節(jié)了4個(gè)負(fù)責(zé)脂肪酸合成和代謝基因調(diào)控的miRNA，即miR-125b、miR-205、miR-142a和miR-203a的表達(dá)[73]。Cocci等[74]的研究也表明，TCS直接參與了斑馬魚miR-125b的上游調(diào)控，最終導(dǎo)致脂質(zhì)積聚和脂肪肝疾病[41]。鄰苯二甲酸二異癸酯和磷酸三間甲苯酯誘導(dǎo)原代大西洋鯛肝細(xì)胞3種miRNAs(即miR-133、miR-29和miR-199a)表達(dá)水平下降，導(dǎo)致肝細(xì)胞脂質(zhì)含量增加。盡管生理學(xué)的研究證實(shí)了miRNA會(huì)通過(guò)影響PPARs和RXR表達(dá)干擾脂質(zhì)代謝，然而上述研究?jī)H介紹了miRNA和脂質(zhì)代謝的相關(guān)性，并未從miRNA影響核受體方面進(jìn)行闡述，因而具體作用機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。

3 結(jié)論與展望(Conclusion and prospects)

(1)目前多數(shù)研究主要關(guān)注單一污染物暴露對(duì)動(dòng)物模型脂質(zhì)代謝過(guò)程的毒理效應(yīng)，鑒于環(huán)境中EDCs的種類日益增多、多種EDCs或EDCs與其他污染物的復(fù)合暴露風(fēng)險(xiǎn)也愈發(fā)嚴(yán)峻，因此今后的研究需要進(jìn)一步關(guān)注新型EDCs(如全氟烷基和多氟烷基物質(zhì)、納米材料或代謝類調(diào)節(jié)藥物)對(duì)機(jī)體脂質(zhì)代謝的影響，以及復(fù)合暴露條件下不同污染物之間的協(xié)同或拮抗作用，從而為復(fù)雜環(huán)境條件下污染物的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供參考。

(2)在EDCs影響脂質(zhì)代謝的4種機(jī)制中，大部分研究主要關(guān)注了EDCs通過(guò)影響轉(zhuǎn)錄因子改變脂質(zhì)代謝的作用途徑，而關(guān)于另外3種機(jī)制的研究相對(duì)較少。此外，研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子、時(shí)鐘基因以及組蛋白修飾等因素在脂質(zhì)代謝調(diào)控中相互作用、相互影響，如在表觀遺傳機(jī)制對(duì)脂質(zhì)代謝的調(diào)控中，發(fā)現(xiàn)組蛋白乙?；校ヒ阴；窰DAC3可以調(diào)控時(shí)鐘基因rev-erbα的表達(dá)[64]，表明各個(gè)機(jī)制之間可能存在交叉作用。并且，脂質(zhì)代謝過(guò)程會(huì)關(guān)聯(lián)不同的器官、組織，所以EDCs在影響脂質(zhì)代謝的同時(shí)，也有可能影響其他系統(tǒng)(比如生殖系統(tǒng))，或者EDCs在影響其他系統(tǒng)的同時(shí)也會(huì)影響脂質(zhì)代謝。因此，未來(lái)的研究也需要關(guān)注不同機(jī)制以及不同系統(tǒng)之間的作用交叉，以便更全面更深入地解析污染物干擾脂質(zhì)代謝的作用途徑。