双酚F通过内质网应激介导的巨噬细胞极化,导致小鼠肾脏炎症和纤维化

Bisphenol F Drives Endoplasmic Reticulum Stress-Mediated Macrophage Polarization, Leading to Inflammation and Fibrosis in Mouse Kidneys.

作者信息Chenjiao Miao, Yang Fu, Binwen Zhang, Wangyong Yu, Miao Song, Yanfei Li, Zheng Cao
PMID41893523
期刊Toxics
发布时间2026-03-13
DOI10.3390/toxics14030255

实验完整度

包括体内动物模型(小鼠)、体外细胞模型(Raw264.7等)、分子对接和PPI分析,以及功能验证(4-PBA干预)和机制验证(ER应激通路)。

主要模型

昆明小鼠 Raw264.7细胞 TCMK-1细胞 NIH3T3细胞

重点核对

BPF剂量:0.5、5、50 mg/kg(小鼠) 4-PBA干预剂量:100 mg/kg(小鼠)、10 µM(细胞) BPF处理时间:28天(小鼠)、48小时(细胞) 小鼠分组:对照组、低、中、高剂量组、4-PBA+BPF组 细胞分组:对照组、BPF组、4-PBA+BPF组

摘要

双酚F(BPF)是一种在塑料制造业中广泛应用的化合物。BPF暴露导致肾功能障碍;然而,其机制尚不清楚。本研究使用50只雄性昆明小鼠,分为五组:对照组(C)、低剂量组(L,0.5 mg/kg)、中剂量组(M,5 mg/kg)、高剂量组(H,50 mg/kg)BPF,以及干预组(4-PBA+BPF)。通过每日口服灌胃给药,持续28天。通过血清肌酐(SCr)评估肾功能,通过组织学、免疫组织化学、免疫荧光、ELISA、qRT-PCR和Western blotting评估炎症和纤维化。初步结果表明,BPF导致小鼠肾脏结构损伤和功能障碍。此外,BPF诱导肾脏炎症和纤维化,伴随内质网(ER)应激的激活和肾脏巨噬细胞向M1和M2型极化。在体外,BPF(40 µM,48 h)在Raw264.7细胞中诱导了类似效应,而4-PBA预处理可减轻这些效应。最后,4-PBA干预证实BPF通过ER应激触发巨噬细胞极化,导致炎症和纤维化,最终在体内引起肾功能障碍。本研究为BPF肾毒性提供了新见解,并为治疗策略提供了基础。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
BPF暴露是否通过内质网应激介导巨噬细胞极化导致肾脏炎症和纤维化,进而引起肾功能障碍?
核心机制
BPF通过激活内质网应激相关的PERK/eIF2α/ATF-4/NF-κB通路促进M1型极化,通过IRE1/TRAF2/JNK和ATF-6通路促进M2型极化,进而导致炎症和纤维化。
主要证据
体内实验显示BPF诱导小鼠肾脏炎症、纤维化、巨噬细胞M1/M2极化及ER应激通路激活;体外实验在Raw264.7细胞中验证了相同机制,且4-PBA抑制ER应激可减轻这些效应;4-PBA干预小鼠也证实了保护作用。
研究意义
本研究为BPF肾毒性提供了新见解,并为预防和治疗BPF相关肾脏疾病提供了理论基础。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

动物模型建立与分组处理

评估BPF对小鼠肾脏结构和功能的影响。

将50只雄性昆明小鼠随机分为5组,分别灌胃给予不同剂量BPF及4-PBA干预,连续28天,收集血液和肾脏组织。

2

肾功能和病理学检测

评估BPF对肾功能、炎症和纤维化的影响。

检测血清肌酐(SCr)水平,进行HE染色、Masson染色、免疫组化(F4/80)和免疫荧光(CD68、CD206、α-SMA等)检查肾脏组织。

3

分子机制探索

预测并验证BPF与内质网应激相关蛋白的相互作用及其信号通路。

通过分子对接和PPI分析预测结合,然后通过Western blot检测ER应激通路蛋白表达。

4

体外细胞模型建立与验证

确证BPF在巨噬细胞中诱导ER应激和M1/M2极化,并验证4-PBA的抑制效应。

用BPF处理Raw264.7细胞,筛选浓度和时间,检测细胞活力、TGF-β1分泌、ER应激通路蛋白表达和巨噬细胞极化标志物。

5

共培养实验评估纤维化过程

验证BPF处理的巨噬细胞通过分泌TGF-β1诱导MMT、EMT和FMT。

将BPF和4-PBA处理的Raw264.7细胞与TCMK-1(肾小管上皮细胞)和NIH3T3(成纤维细胞)共培养,检测EMT和FMT标志物。

6

体内干预验证

确证ER应激抑制可逆转BPF诱导的肾脏损伤。

在BPF暴露的小鼠中给予4-PBA,检测肾功能、炎症、纤维化以及ER应激通路变化。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
双酚FMacklin--
4-苯基丁酸MCE--
DMEM培养基Gibco--
青霉素-链霉素BIOTIAN--
胎牛血清VivaCell--
CCK-8试剂盒Beyotime--
肌酐检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
康宁HTS Transwell-24孔板CorningCLS3396-2EA
Immobilon化学发光HRP底物Beyotime--
伊红----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型
小鼠品系、性别、年龄、体重、分组、给药剂量、给药方式、给药时间
阅读提示:Methods 2.1 Animal Treatment
血清肌酐检测
采血方式、血清分离条件、试剂盒品牌、检测波长、样本量
阅读提示:Methods 2.2 Serum Creatinine (SCr) Level Test
组织学染色
固定液、染色步骤、样本量
阅读提示:Methods 2.3 Masson Staining, 2.4 HE Staining
免疫组化
一抗、二抗、封闭血清、DAB显色时间、样本量
阅读提示:Methods 2.5 Immunohistochemistry
细胞培养
细胞系、培养基成分、培养条件、传代比例、细胞代数
阅读提示:Methods 2.8 Cell Culture
细胞处理
BPF浓度、4-PBA浓度、处理时间、对照组设置
阅读提示:Methods 2.9 Cell Treatment and Grouping
分子对接
PDB ID、软件版本、结合能阈值
阅读提示:Methods 2.6 Molecular Docking
PPI分析
数据库、物种、置信度阈值
阅读提示:Methods 2.7 Protein-Protein Interaction (PPI) Analysis