臭氧小鼠暴漏实验分析研究结果

主要研究臭氧（O3）暴漏对小鼠糖代谢的影响以及昼夜节律在其中的作用，发现（O3）暴漏会导致小鼠糖代谢紊乱和昼夜节律异常，二者相互影响。

1. （O3）暴漏导致小鼠肝损伤：（O3）暴漏后，小鼠血清ALT和AST水平显著升高，H&E染色显示肝细胞出现细胞质染色变浅、细胞空泡化和水肿，PAS染色表明肝脏糖原积累增加。

2. （O3）暴漏影响小鼠胰岛素敏感性和葡萄糖代谢物：（O3）暴漏组小鼠胰岛素注射后15、30和45分钟血糖显著高于对照组，ITT的AUC增加；血清葡萄糖浓度降低，肝脏葡萄糖和糖原含量增加。

3. （O3）暴漏破坏小鼠肝脏核心昼夜节律基因表达振荡：（O3）暴漏后，Bmal1、Clock、Cry1、Per2、NR1D1和NR1D2等基因在不同时间点的表达出现异常，如Bmal1在ZT12和ZT20表达异常升高，Clock在ZT16和ZT20表达显著降低等。

4. （O3）暴漏改变小鼠糖代谢关键代谢物含量和酶活性的日振荡：（O3）暴漏组小鼠在ZT4和ZT20血清葡萄糖水平显著降低，ZT20丙酮酸含量下降，ZT16和ZT24(0)肝脏葡萄糖含量增加，ZT16肝脏丙酮酸含量升高，ZT8、ZT16和ZT20肝脏糖原含量增加，ZT20肝脏GK含量降低，ZT4 PK活性升高。

5. （O3）暴漏改变小鼠肝脏糖代谢基因表达：与糖异生相关的G6pc和Pck1基因在ZT20振荡增强，糖酵解和葡萄糖转运相关基因Gck、Pklr、Glut1和Glut2在不同时间点振荡受损，糖原合成和分解相关基因Gys2和Pygl表达也发生改变。蛋白质水平检测结果与mRNA水平趋势一致，表明（O3）暴漏导致糖代谢振荡变化，糖酵解减弱，糖异生增强。

6. 小鼠肝脏昼夜节律基因与糖代谢的关联：昼夜节律基因Clock、Bmal1、Cry1、Per2、NR1D1和NR1D2的表达与糖代谢生化指标和基因密切相关，如Bmal1与多个糖代谢相关基因和代谢物呈正相关或负相关。

讨论

1. （O3）暴漏对糖代谢和肝脏的影响：（O3）暴漏导致小鼠糖代谢功能障碍和肝脏损伤，血清葡萄糖水平变化存在波动，不同研究中（O3）诱导的空腹血糖变化不一致，可能与暴漏浓度、持续时间和频率有关。

2. 昼夜节律在（O3）暴漏影响中的作用：昼夜节律在环境污染物对机体的影响中起重要作用，（O3）暴漏影响肝脏昼夜节律基因振荡，核心时钟转录因子Bmal1与许多糖代谢相关基因和代谢物显著相关，其表达变化可能影响糖代谢途径。同时，代谢也可调节昼夜节律，（O3）暴漏可能先引起糖代谢改变，进而影响昼夜节律。

研究结论

（O3）暴漏可导致小鼠糖代谢异常和昼夜节律紊乱，机制为（O3）暴漏增加糖异生、减少糖酵解、损害葡萄糖转运，增强负性昼夜节律调节因子转录，破坏节律基因振荡。本研究为探讨污染物对机体代谢的影响提供了新视角，即昼夜节律与代谢相互作用以应对外源性物质干扰，后续需进一步验证关键分子通路。

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臭氧发生器（UV-M2）、实时臭氧监测仪和臭氧尾气处理装置均购自北京同林科技有限公司 

论文来自：Circadian rhythm disturbances involved in ozone-induced glucose metabolism disorder in mouse liver

Science of the Total Environment 905 (2023) 167316