来源：期刊VIP网 时间：
作者：司晨阳;冯亚楠;朱杉荟;焦凡迪;高福佳;张文丽;尚璇;李琛;蒋守芳;
单位：华北理工大学公共卫生学院,河北省煤矿卫生与安全实验室;华北理工大学综合分析测试中心;天津医科大学公共卫生学院,天津市环境营养与人群健康重点实验室;
摘要：目的 探讨大气PM_(2.5)暴露联合高脂高糖饲料对大鼠糖代谢及学习记忆能力的影响。方法 选用32只SPF级3周龄Wistar大鼠，雌雄各半，随机分为对照组、PM_(2.5)组、高脂高糖组和高脂高糖+PM_(2.5)组，每组8只。对照组和PM_(2.5)组给予普通维持饲料(总能量14.23 kJ/g),高脂高糖组和高脂高糖+PM_(2.5)组给予高脂高糖饲料(总能量19.80 kJ/g)。对照组和高脂高糖组在洁净室饲养24周，高脂高糖组和高脂高糖+PM_(2.5)组在洁净室饲养16周后，利用PM_(2.5)在线浓缩和小动物全身暴露系统染毒，PM_(2.5)染毒浓度为室外PM_(2.5)实时浓度的8倍，6 h/d, 5 d/周，共8周，染毒期间平均浓度为177.20μg/m~3。每2周测量大鼠体重，实验24周后进行Morris水迷宫实验评价学习和记忆能力，口服葡萄糖耐量试验计算曲线下面积(area under curve, AUC),检测大鼠空腹血糖(fasting blood glucose, FBG)、空腹血清胰岛素(fasting serum insulin, FINS)、糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin, HbA1c)水平，计算胰岛素抵抗指数(homeostasis model assessment for insulin resistance index, HOMA-IR),Western blot法检测大鼠海马组织葡萄糖转运体4(glucose transporter 4,GLUT4)、磷脂酰肌醇-3激酶(phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)信号通路相关蛋白表达水平。结果 大鼠体重随染毒时间的变化而增加，但四组间差异无统计学意义。与对照组(14.81±1.22)和PM_(2.5)组(14.24±0.84)相比，高脂高糖组(16.26±0.86)和高脂高糖+PM_(2.5)组(16.44±1.99)大鼠AUC明显升高(P<0.05)。与对照组相比，PM_(2.5)组、高脂高糖组和高脂高糖+PM_(2.5)组大鼠FBG、FINS、HbA1c水平和HOMA-IR明显升高(P<0.05);与PM_(2.5)组和高脂高糖组相比，高脂高糖+PM_(2.5)组大鼠FBG、FINS、HbA1c水平和HOMA-IR明显升高(P<0.05)。高脂高糖组和高脂高糖+PM_(2.5)组大鼠逃避潜伏期分别为(11.11±2.69)s和(14.80±5.25)s,明显高于对照组[(7.25±2.79)s,P<0.05];PM_(2.5)组、高脂高糖组和高脂高糖+PM_(2.5)组大鼠穿越平台次数分别为(4.38±1.19)次、(5.00±1.31)次和(3.38±1.69)次，明显低于对照组[(8.25±1.67)次，P<0.05],高脂高糖+PM_(2.5)组(3.38±1.69)次低于高脂高糖组[(5.00±1.31)次，P<0.05]。与对照组相比，PM_(2.5)组、高脂高糖组和高脂高糖+PM_(2.5)组大鼠大脑海马组织GLUT4、胰岛素受体(insulin receptor, IR)、IRS1、P-PI3K和P-AKT蛋白表达下调(P<0.05);与PM_(2.5)组相比，高脂高糖组和高脂高糖+PM_(2.5)组大鼠大脑海马组织GLUT4、IR、IRS1、P-PI3K蛋白表达下调。Spearman相关分析显示，FBG、FINS、HbA1c和HOMA-IR与大鼠穿越平台次数呈负相关(P<0.05),AUC、HbA1c、FINS与逃避潜伏期呈正相关(P<0.05),IR/PI3K/AKT信号通路相关蛋白表达水平与穿越平台次数呈正相关(P<0.05)。结论 大气PM_(2.5)和高脂高糖饲料暴露会引起大鼠糖代谢异常和学习记忆能力损伤，两者联合暴露会进一步加剧上述改变。
关键词：PM_(2.5);;高脂高糖;;糖代谢;;学习记忆;;联合暴露
基金资助：河北省自然科学基金(No.H2021209008);; 华北理工大学研究生创新项目(No.2024S27);; 天津市教委科研计划项目(No.2019KJ167)
