發(fā)表期刊:Environment International
發(fā)表時間:2021年5月
影響因子:9.621
合作客戶:南開大學(xué)
百趣提供服務(wù):非靶標(biāo)代謝組學(xué)
研究背景
新出現(xiàn)的證據(jù)證明了暴露于鄰苯二甲酸酯和雙酚與2型糖尿病(T2DM)之間的聯(lián)系,但這些關(guān)聯(lián)的潛在機(jī)制尚不清楚。代謝組學(xué)是一個強(qiáng)大的工具,可以識別疾病和化學(xué)暴露導(dǎo)致的差異代謝物和代謝途徑,這可能揭示潛在的機(jī)制。然而,關(guān)于代謝在PAE和雙酚暴露與T2DM相關(guān)性中的作用知之甚少。
研究過程及結(jié)果
1.人口特征
研究人群的平均年齡和BMI分別為56±7 歲、25.0 ±2.7 kg/m2。2型糖尿病患者與對照組在年齡、性別、BMI、吸煙狀況、運(yùn)動狀態(tài)和血壓等方面均無顯著性差異。此外,病例中有糖尿病家族史的參與者比例高于對照組。
2.尿液中mPAEs和雙酚水平的檢測
對于T2DM患者,mBP、mMP和miBP是尿液中主要的mPAEs。mBP、mMP、mCMHP、mEP是對照組中的主要mPAEs。2型糖尿病患者尿mPAEs顯著高于對照組(p<0.05)。Spearman 相關(guān)分析表明,5種DEHP的代謝產(chǎn)物(即mECPP、mCMHP、mEHHP、mEOHP 和 mEHP)顯著相關(guān),相關(guān)系數(shù)對照組為 0.350 至 0.886,T2DM 病例為 0.266 至 0.926(表S2和表S3,SI)。與對照組相比,在病例組中觀察到mPAEs之間的相關(guān)性更顯著。兩組尿液中BPAF、BPS、BPF 和 BPA 之間沒有顯著相關(guān)性。
3.血清代謝譜和潛在的生物標(biāo)志物
圖1.正負(fù)模式下兩組的OPLS-DA得分圖
經(jīng)過數(shù)據(jù)處理,分別獲得了正負(fù)模式下的1865個和1893個代謝物。PCA和OPLS-DA模式的評分圖兩組均有良好的分離效果且所有樣本幾乎在95%置信區(qū)間內(nèi)(圖1)。根據(jù)選擇標(biāo)準(zhǔn)(即VIP>1,p<0.05),分別在正負(fù)離子模式下鑒定出73種和51種差異代謝物。
圖2.差異代謝物通路分析
在本研究中,富集分析中p<0.05或拓?fù)浞治鲋杏绊懼荡笥?.2的途徑被認(rèn)為是T2DM的關(guān)鍵因素。共選擇了精氨酸生物合成、半乳糖代謝、嘧啶代謝、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代謝、組氨酸代謝、d-谷氨酰胺和d-谷氨酸代謝、核黃素代謝和維生素B6代謝等8種途徑作為差異通路。這8種途徑涉及19種代謝物。與對照組相比,包括蔗糖、棉子糖、半乳糖醇、d-葡萄糖、半乳肌醇、肌醇、l-谷氨酸、精氨酸琥珀酸、l-天冬酰胺、二氫尿嘧啶、乳清酸、胸腺嘧啶、胞苷5′-單磷酸鹽(CMP),和核黃素在T2DM患者血清中顯著上調(diào)。而其他(即l-精氨酸、l-組氨酸、瓜氨酸、維生素B6和脫氧胞苷) 在T2DM患者血清中顯著下調(diào)。
4.mPAEs和雙酚與篩選的代謝生物標(biāo)志物的關(guān)聯(lián)
表1.差異代謝物響應(yīng)值與尿中mPAEs含量在線性回歸模型中的回歸系數(shù)
相關(guān)性分析表明尿中mEOHP,mEHP,∑mDEHP、mCPP、miBP、mMP、 mPAEs與大部分上調(diào)代謝物呈顯著正相關(guān),mEOHP、mCPP、miBP、mMP和 mPAEs水平與大多數(shù)下調(diào)代謝物呈顯著負(fù)相關(guān)(表1)。
進(jìn)一步繪制了與氨基酸代謝和嘧啶代謝相關(guān)的代謝生物標(biāo)志物變化的網(wǎng)絡(luò)圖。