perfluorooctane 硫酸:根据 in silico 和 in vitro 研究,可能是内皮功能障碍的风险因素

科学领域:

• 环境毒理学环境毒理学
• 心血管生物学 心血管生物学
• 疾病的分子机制.

背景情况:

• perfluorooctane 硫酸 (PFOS) 是一种广泛存在的环境污染物,与有害健康影响有关.
• 流行病学研究将PFOS暴露与内皮功能障碍联系在一起,这是动脉样硬化的前体.
• 在PFOS引起的内皮功能障碍和动脉样硬化背后的分子机制仍然在很大程度上未被探索.

研究的目的:

• 研究PFOS诱导内皮功能障碍并导致动脉样硬化的分子机制.
• 确定涉及PFOS介导细胞变化的关键基因和途径.
• 在人类动脉样硬化患者中验证PFOS诱导的内皮功能障碍的潜在生物标志物.

主要方法:

• 人类微血管内皮细胞 (HMEC-1) 暴露于PFOS (15μM) 72小时.
• 进行了综合RNA测序 (RNA-seq) 和转录组分析,以确定差异表达基因 (DEG).
• 使用Metascape进行了途径丰富,蛋白质与蛋白质相互作用,疾病关联和转录因子分析.
• 在动脉样硬化患者数据集中验证了枢纽基因变异,并使用免疫栓塞和ELISA进行了验证.

主要成果:

• 暴露于PFOS改变了氨基酸生物合成和脂质代谢,通过HRI/eIF2α/ATF4通路诱导ER应激反应,导致内皮功能障碍.
• 通过NF-κB和JAK2/STAT3通路对COX-2,ICAM-1和IL-6的表达进行上调,PFOS诱导炎症.
• 在暴露于PFOS的细胞和动脉样硬化患者中观察到升调的C/EBPβ和ATF4,这表明它们作为早期生物标志物的作用.

结论:

• 暴露于PFOS会触发内皮功能障碍,并通过对代谢途径,ER压力和炎症反应的显著改变,促进动脉样硬化.
• 这项研究阐明了新的分子通路,包括HRI/eIF2α/ATF4,NF-κB和JAK2/STAT3,参与PFOS诱导的内皮损伤.
• C/EBPβ和ATF4显示为PFOS诱导的内皮功能障碍和相关动脉样硬化早期诊断生物标志物的潜力.