作者首將雄性C57BL/6小鼠分為三個(gè)不同的組別,即青年組、成年組和中年組,然后使用暴露吸入系統(tǒng),同時(shí)將三組小鼠暴露于含高濃度PM2.5的環(huán)境中以及過濾的空氣中,共持續(xù)8周。
PM2.5暴露8周后,不同生命階段的小鼠體重未見明顯變化(圖A);PM2.5暴露沒有改變不同生命階段小鼠的WAT (VAT和iWAT)質(zhì)量和器官系數(shù)(圖B-E)。然而,PM2.5暴露后,中年小鼠的BAT質(zhì)量和器官系數(shù)顯著降低(圖FG)。說明中年小鼠BAT在8周PM2.5暴露下更易受損。
BAT富含線粒體,而線粒體對(duì)于BAT的產(chǎn)熱功能起著重要作用。因?yàn)閵W地利Oroboros O2k多維度能量代謝分析系統(tǒng)具有無需過夜培養(yǎng)、無需貼壁處理、樣品快速檢測(cè),更加客觀反映樣品更接近體內(nèi)的能量代謝水平的技術(shù)特點(diǎn),所以作者采用O2k對(duì)BAT進(jìn)行檢測(cè),以評(píng)估其線粒體的功能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)PM2.5暴露降低了BAT線粒體的CⅠP和CⅠ&ⅡP的功能活性(圖J),表明PM2.5暴露導(dǎo)致中年小鼠BAT線粒體功能障礙。
研究結(jié)論:本研究檢測(cè)到中年小鼠BAT對(duì)環(huán)境PM2.5暴露8周更敏感;PM2.5暴露導(dǎo)致中年小鼠BAT形態(tài)改變和線粒體功能受損;PM2.5暴露增加中年小鼠BAT衰老,伴隨細(xì)胞周期阻滯,DNA復(fù)制受損,抑制AKT信號(hào)通路;PM2.5暴露激活了中年小鼠BAT的凋亡和自噬。
參考文獻(xiàn):Hu R, Fan W, Li S, et al. PM2.5-induced cellular senescence drives brown adipose tissue impairment in middle-aged mice. Ecotoxicol Environ Saf. Published online May 4, 2024.