Environmental Science & Technology
Tween 80 Exposure Induces Colitis by Disrupting Intestinal Tryptophan Metabolism
1.背景与设计:针对乳化剂吐温80(P80)诱发结肠炎机制不明及高脂饮食协同作用的问题,构建正常与高脂饮食小鼠模型进行多剂量口服暴露,结合多组学及同位素示踪技术解析毒理机制。
2.核心发现与意义:P80通过抑制肠道菌群产生吲哚-3-乙酸(IAA),阻断芳香烃受体(AhR)信号通路并激活炎症小体,且高脂饮食显著加剧该毒性效应,揭示了环境污染物与不良饮食的协同健康风险。
3.表型损伤:高剂量P80导致小鼠体重显著减轻、疾病活动指数升高及结肠组织病理损伤,且在高脂饮食背景下,肠屏障紧密连接蛋白的下调与炎症表型更为严重。
4.代谢与菌群紊乱:粪便代谢组学揭示色氨酸代谢途径显著受损及IAA降低,伴随鼠乳杆菌及双歧杆菌等益生菌丰度的显著下调。
5.代谢转化受阻:同位素示踪及体外培养证实P80直接抑制鼠乳杆菌将色氨酸转化为IAA的能力,且外源补充IAA能显著缓解肠道炎症。
6.信号通路机制:肠道IAA匮乏导致上皮细胞AhR激活受阻,进而解除对NF-κB及NLRP3炎症小体的抑制作用并驱动IL-1β等炎症因子释放。
7.细胞水平验证:在LPS诱导的肠上皮MODE-K细胞中,IAA通过AhR依赖性方式显著抑制NF-κB/NLRP3通路激活并修复炎症损伤。
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