Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá độc tính và cơ chế của các hóa chất gây rối loạn nội tiết bằng phương pháp thử nghiệm cơ thể phôi
Tóm tắt
Các hóa chất gây rối loạn nội tiết (EDCs) là một lớp hợp chất tổng hợp và tự nhiên đa dạng về cấu trúc. EDCs có thể gây ra các bệnh không lây nhiễm như béo phì, tiểu đường loại 2, rối loạn tuyến giáp, bệnh phát triển thần kinh, ung thư phụ thuộc hormone và rối loạn sinh sản. Thử nghiệm cơ thể phôi (EBT) là một phương pháp kiểm tra độc tính phát triển xác định kích thước của các cơ thể phôi (EBs) và khả năng sống sót của tế bào gốc phôi chuột (mESCs) và tế bào sợi (tế bào 3T3). Nghiên cứu hiện tại đã sử dụng EBT để thực hiện đánh giá độc tính của 10 EDCs và đánh giá mối quan hệ cơ chế giữa căng thẳng lưới nội bào (ER) và độc tính tế bào. Theo kết quả phân tích thống kê và mô hình dự đoán, methylparaben, butylparaben, propylparaben, ethylparaben, triclosan, octylphenol, methoxychlor, bisphenol A, và diethylstilbestrol được phân loại là độc tính, nhưng axit trichloroacetic thì không độc. Độ chính xác phân loại đạt 90%. Nghiên cứu cơ chế cho thấy các độc tính tế bào của butylparaben, propylparaben, octylphenol và triclosan được gây ra bởi căng thẳng ER. Sự biểu hiện mRNA của BiP, CHOP và ATF4 cao hơn đáng kể sau khi điều trị với bốn EDCs so với điều trị đối chứng. So với điều trị đối chứng, mức độ mRNA của XBP1u và XBP1s tăng đáng kể sau khi điều trị bằng butylparaben và propylparaben, nhưng không tăng với điều trị bằng octylphenol và triclosan. Những kết quả này chỉ ra rằng EBT có thể được áp dụng như một thử nghiệm độc tính thay thế khi đánh giá độc tính của EDCs.
Từ khóa
#hóa chất gây rối loạn nội tiết #độc tính tế bào #thử nghiệm cơ thể phôi #căng thẳng lưới nội bào #mRNA #EDCsTài liệu tham khảo
Hong EJ, Jeung EB (2013) Assessment of developmental toxicants using human embryonic stem cells. Toxicol Res 29:221–227. https://doi.org/10.5487/TR.2013.29.4.221
Hong EJ, Choi Y, Yang H, Kang HY, Ahn C, Jeung EB (2015) Establishment of a rapid drug screening system based on embryonic stem cells. Environ Toxicol Pharmacol 39:327–338. https://doi.org/10.1016/j.etap.2014.12.003
Kang HY, Choi YK, Jo NR, Lee JH, Ahn C, Ahn IY, Kim TS, Kim KS, Choi KC, Lee JK, Lee SD, Jeung EB (2017) Advanced developmental toxicity test method based on embryoid body’s area. Reprod Toxicol 72:74–85. https://doi.org/10.1016/j.reprotox.2017.06.185
Lee JH, Park SY, Ahn C, Kim CW, Kim JE, Jo NR, Kang HY, Yoo YM, Jung EM, Kim EM, Kim KS, Choi KC, Lee SD, Jeung EB (2019) Pre-validation study of alternative developmental toxicity test using mouse embryonic stem cell-derived embryoid bodies. Food Chem Toxicol 123:50–56. https://doi.org/10.1016/j.fct.2018.10.044
Lee JH, Park SY, Ahn C, Yoo YM, Kim CW, Kim JE, Jo NR, Kang HY, Jung EM, Kim KS, Choi KC, Lee SD, Jeung EB (2020) Second-phase validation study of an alternative developmental toxicity test using mouse embryonic stem cell-derived embryoid bodies. J Physiol Pharmacol. https://doi.org/10.26402/jpp.2020.2.06
Crisp TM, Clegg ED, Cooper RL, Wood WP, Anderson DG, Baetcke KP, Hoffmann JL, Morrow MS, Rodier DJ, Schaeffer JE, Touart LW, Zeeman MG, Patel YM (1998) Environmental endocrine disruption: an effects assessment and analysis. Environ Health Perspect 106(Suppl 1):11–56. https://doi.org/10.1289/ehp.98106s111
Diamanti-Kandarakis E, Bourguignon JP, Giudice LC, Hauser R, Prins GS, Soto AM, Zoeller RT, Gore AC (2009) Endocrine-disrupting chemicals: an endocrine society scientific statement. Endocr Rev 30:293–342. https://doi.org/10.1210/er.2009-0002
Kahn LG, Philippat C, Nakayama SF, Slama R, Trasande L (2020) Endocrine-disrupting chemicals: implications for human health. Lancet Diabetes Endocrinol 8:703–718. https://doi.org/10.1016/S2213-8587(20)30129-7
McLachlan JA (2001) Environmental signaling: what embryos and evolution teach us about endocrine disrupting chemicals. Endocr Rev 22:319–341. https://doi.org/10.1210/edrv.22.3.0432
Seiler A, Visan A, Buesen R, Genschow E, Spielmann H (2004) Improvement of an in vitro stem cell assay for developmental toxicity: the use of molecular endpoints in the embryonic stem cell test. Reprod Toxicol 18:231–240. https://doi.org/10.1016/j.reprotox.2003.10.015
Jung EM, Moffat JJ, Liu J, Dravid SM, Gurumurthy CB, Kim WY (2017) Arid1b haploinsufficiency disrupts cortical interneuron development and mouse behavior. Nat Neurosci 20:1694–1707. https://doi.org/10.1038/s41593-017-0013-0
Soni MG, Burdock GA, Taylor SL, Greenberg NA (2001) Safety assessment of propyl paraben: a review of the published literature. Food Chem Toxicol 39:513–532. https://doi.org/10.1016/S0278-6915(00)00162-9
Shin MY, Shin C, Choi JW, Lee J, Lee S, Kim S (2019) Pharmacokinetic profile of propyl paraben in humans after oral administration. Environ Int. https://doi.org/10.1016/J.Envint.2019.104917
Jung EM, An BS, Choi KC, Jeung EB (2012) Potential estrogenic activity of triclosan in the uterus of immature rats and rat pituitary GH3 cells. Toxicol Lett 208:142–148. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2011.10.017
Jones RD, Jampani HB, Newman JL, Lee AS (2000) Triclosan: a review of effectiveness and safety in health care settings. Am J Infect Control 28:184–196. https://doi.org/10.1016/S0196-6553(00)90027-0
Olaniyan LWB, Okoh OO, Mkwetshana NT, Okoh AI (2020) Environmental water pollution, endocrine interference and ecotoxicity of 4-tert-Octylphenol: a review. Rev Environ Contam Toxicol 248:81–109. https://doi.org/10.1007/398_2018_20
Cummings AM (1997) Methoxychlor as a model for environmental estrogens. Crit Rev Toxicol 27:367–379. https://doi.org/10.3109/10408449709089899
Rochester JR (2013) Bisphenol A and human health: a review of the literature. Reprod Toxicol 42:132–155. https://doi.org/10.1016/j.reprotox.2013.08.008
Giusti RM, Iwamoto K, Hatch EE (1995) Diethylstilbestrol revisited—a review of the long-term health-effects. Ann Intern Med 122:778–788. https://doi.org/10.7326/0003-4819-122-10-199505150-00008
Rattan S, Zhou CQ, Chiang C, Mahalingam S, Brehm E, Flaws JA (2017) Exposure to endocrine disruptors during adulthood: consequences for female fertility. J Endocrinol 233:R109–R129. https://doi.org/10.1530/Joe-17-0023
Kabir ER, Rahman MS, Rahman I (2015) A review on endocrine disruptors and their possible impacts on human health. Environ Toxicol Pharmacol 40:241–258. https://doi.org/10.1016/j.etap.2015.06.009
Wiley DJ, Douglas J, Beutner K, Cox T, Fife K, Moscicki AB, Fukumoto L (2002) External genital warts: diagnosis, treatment, and prevention. Clin Infect Dis 35:S210–S224. https://doi.org/10.1086/342109
Kim HM, Han SB, Kim MS, Kang JS, Oh GT, Hong DH (1996) Efficient fixation procedure of human leukemia cells in sulforhodamine B cytotoxicity assay. J Pharmacol Toxicol Methods 36:163–169. https://doi.org/10.1016/s1056-8719(96)00113-x
Kubiak M, Mucha P, Rotsztejn H (2020) Comparative study of 15% trichloroacetic acid peel combined with 70% glycolic acid and 35% trichloroacetic acid peel for the treatment of photodamaged facial skin in aging women. J Cosmet Dermatol 19:137–146. https://doi.org/10.1111/jocd.13171
Sacchidanand S, Shetty AB, Leelavathy B (2015) Efficacy of 15% trichloroacetic acid and 50% glycolic acid peel in the treatment of frictional melanosis: a comparative study. J Cutan Aesthet Surg 8:37–41. https://doi.org/10.4103/0974-2077.155078
Moy LS, Peace S, Moy RL (1996) Comparison of the effect of various chemical peeling agents in a mini-pig model. Dermatol Surg 22:429–432. https://doi.org/10.1111/j.1524-4725.1996.tb00342.x
Pan JL, Yao YY, Guo XX, Kong FY, Zhou J, Meng XQ (2019) Endoplasmic reticulum stress, a novel significant mechanism responsible for DEHP-induced increased distance between seminiferous tubule of mouse testis. J Cell Physiol 234:19807–19823. https://doi.org/10.1002/jcp.28580
Bansal A, Henao-Mejia J, Simmons RA (2018) Immune system: an emerging player in mediating effects of endocrine disruptors on metabolic health. Endocrinology 159:32–45. https://doi.org/10.1210/en.2017-00882
Sun X, Lin Y, Huang QS, Shi JP, Qiu L, Kang M, Chen YJ, Fang C, Ye T, Dong SJ (2015) Di(2-ethylhexyl) phthalate-induced apoptosis in rat INS-1 cells is dependent on activation of endoplasmic reticulum stress and suppression of antioxidant protection. J Cell Mol Med 19:581–594. https://doi.org/10.1111/jcmm.12409