臭氧暴露通过肝脏糖原代谢和胰岛素抵抗诱导糖尿病前期症状

(1) 背景：流行病学研究将臭氧（O3）暴露与糖尿病风险联系起来，但机制和早期生物标志物仍不清楚。(2) 方法：将雌性小鼠暴露于0.5/1.0 ppm O3，评估葡萄糖耐量和HOMA指数。通过比较毒物基因组学数据库（CTD）筛选与葡萄糖耐量受损和胰岛素抵抗相关的基因，并使用实时定量PCR进行验证。此外，进行了肝脏组织病理学观察和基本生化指标的测定，并对肝脏进行了靶向代谢组学分析以验证糖原水平和基因表达。使用HepG2和Min6细胞系进行体外验证。(3) 结果：O3暴露后空腹血糖和胰岛素抵抗升高。鉴于肝脏在葡萄糖代谢中的关键作用，我们进一步研究了肝细胞凋亡和糖原代谢的改变，包括糖原水平降低和基因表达失调。代谢组学分析显示，O3暴露组肝脏中果糖代谢和糖原合成异常。体外研究表明，氧化应激增强肝细胞凋亡和胰岛β细胞胰岛素抵抗。(4) 结论：O3通过肝脏代谢功能障碍和肝细胞凋亡触发糖尿病前期症状。鉴定出的代谢物和基因有潜力作为早期生物标志物和治疗靶点。