愛用塑膠飯盒吃外賣?小心!EnvironInt|3D小鼠肝臟類器官研究發現其中EDCs代謝物或干擾內分泌

家人們,你們有沒有想過,每天用的塑膠水杯、吃外賣的餐盒,還有化妝品這些日常用品,可能在偷偷搞破壞?就像塑膠水杯,高溫下說不定會“吐”出一些奇怪的東西;化妝品裡那些成分,也不知道有沒有在悄悄搗亂。其實,這些物品中可能藏著內分泌干擾物(EDCs)。它就像潛伏在身邊的隱形敵人,不知不覺干擾著我們的內分泌系統,和不孕不育、出生缺陷等健康問題都有關係。因此,建立準確評估EDCs風險的標準方法,成為了科學界和醫學界的重要任務。
經濟合作與發展組織(OECD)一直致力於EDCs測試方法的開發與完善。傳統的動物實驗雖在一定程度上發揮了作用,但因其存在實驗結果受動物種類影響大、實驗週期長等弊端,且全球動物實驗監管愈發嚴格,所以開發新的體外或離體評估系統迫在眉睫。肝臟作為人體代謝和解毒的關鍵器官,多數EDCs會在肝臟中進行代謝轉化,其代謝產物的活性差異很大,這使得利用離體模型評估EDCs及其代謝物的代謝活性顯得尤為重要。
近期,一項發表於Environ Int的研究A three-dimensional mouse liver organoid platform for assessing EDCs metabolites simulating liver metabolism為EDCs研究帶來了新的突破。研究團隊成功構建了3D小鼠肝臟類器官(mLO)平臺,用於模擬體內肝臟代謝過程,進而評估EDCs代謝物的潛在活性與毒性。這一平臺的出現,為內分泌干擾物研究領域注入了新的活力。
在研究成果方面,mLOs培養取得了顯著進展。實驗成功培育出mLOs,其形成效率約為3%,並且在多次傳代過程中,mLOs的形態和生長特徵保持穩定,這為後續的研究提供了堅實可靠的基礎。透過RNA測序技術深入分析發現,mLOs具備強大的代謝模擬能力,能夠表達多種與肝臟代謝密切相關的關鍵基因,其中包括參與E2生物轉化的重要酶基因,這充分證明了mLOs在模擬肝臟代謝功能上的有效性。

圖 1:小鼠肝臟類器官3D培養系統的最佳化與開發

在代謝潛力評估環節,研究人員將mLOs與大鼠肝臟組織、S9組分進行了全面對比。結果顯示,mLOs的代謝譜與肝臟組織更為相似,在代謝能力上更是遠超S9組分。具體來說,mLOs對E2的代謝效率更高,能夠產生更為豐富多樣的生物轉化產物,其中不乏參與體內肝臟關鍵解毒途徑的代謝物,這一結果有力地證實了mLOs在模擬體內肝臟代謝方面的卓越能力。

圖 2:透過代謝組學評估小鼠肝臟類器官的代謝能力

研究人員利用VM7Luc4E2細胞系開展了STTA檢測,以此來評估15種EDCs的雌激素干擾活性。經過mLOs代謝後,有8種EDCs被確定為雌激素受體激動劑陽性。進一步分析發現,不同EDCs經mLOs代謝後,其雌激素活性變化呈現出不同的趨勢,部分EDCs的雌激素活性有所降低,而另一些則有所升高。與此同時,S9組分代謝對EDCs雌激素活性的影響也各不相同。這些詳細的研究結果,為深入瞭解EDCs的雌激素干擾活性提供了豐富的資料支援。
此外,研究還特別關注了EDCs對mLOs形態的影響。經過實驗觀察發現,15種EDCs處理72小時後,mLOs的大小和數量並未出現顯著變化。這一結果表明,mLOs在接觸EDCs時,能夠維持自身的結構完整性,從而保證其代謝活動不受影響,穩定地發揮功能。
總的來說,這項研究構建的3D小鼠肝臟類器官平臺,為評估EDCs及其代謝物提供了創新且有效的生物方法。mLOs在模擬體內肝臟代謝方面表現出色,能更精準地反映EDCs代謝物的內分泌干擾活性,同時符合動物實驗的“3R原則”,有望成為傳統動物實驗的理想替代方案。
想象一下,未來我們去超市購物,拿起一件商品,就能透過產品資訊或者某個便捷的檢測手段,快速知道其中是否含有EDCs,以及它們對我們身體可能產生的影響。這並非遙不可及的幻想,正是這些科研成果在為我們一步步搭建通往健康生活的橋樑。
參考文獻:
Moon JH, Roh HS, Park YJ, et al. A three-dimensional mouse liver organoid platform for assessing EDCs metabolites simulating liver metabolism. Environ Int. 2025;195:109184. doi:10.1016/j.envint.2024.109184
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