氯吡硫磷(CPF),一种常用的有机磷杀虫剂,可能对人类健康构成潜在风险,特别是影响肠道菌群(GM)、肠道屏障(IB)和血脑屏障(BBB)。CPF引起的肠道菌群失调会损害IB和BBB的完整性,导致肠道通透性增加、炎症和细菌移位,这些都可能影响神经健康。尽管CPF对GM的影响已有文献记载,但对其在女性中,尤其是在怀孕期间的影响的研究有限。为了填补这一空白,本研究使用三种先进的体外人类模型来探讨CPF的影响:模拟女性育龄期和孕妇肠道环境的Simulator of the Human Intestinal Microbial Ecosystem(SHIME®)、用于IB的Caco-2模型和用于评估CPF影响及益生元菊粉保护作用的BBB模型。
微生物分析包括SHIME®上清液的细菌培养和短链脂肪酸(SCFAs)及CPF代谢物的定量,以评估肠道组成和农药降解。我们还检查了CPF诱导的菌群失调对FITC-Dextran透过IB和BBB的影响,重点关注暴露于CPF处理的SHIME®上清液4小时后的细菌移位。
研究结果表明,暴露于CPF的非孕妇和孕妇均出现显著的肠道失衡,表现为潜在致病菌的增加。这种菌群失调导致SCFAs比例显著变化,增加了IB的通透性和细菌移位,但未观察到跨BBB的移位。值得注意的是,补充膳食纤维菊粉恢复了GM平衡,防止了细菌移位,突显了其作为预防措施的潜力。
本研究增进了我们对女性暴露于CPF的健康风险的理解,对母体和胎儿健康具有重要意义,并强调了在毒理学研究中考虑生理状态如怀孕的重要性。
总之,我们的研究提供了关于CPF对GM、IB和BBB影响的见解。通过使用体外模型和育龄妇女及孕妇的粪便样本,我们阐明了孕妇对CPF的GM差异反应及其对IB和BBB通透性以及细菌移位的后续影响。研究结果揭示了CPF对GM组成和IB完整性的不利影响,同时突出了菊粉的保护作用。
重要的是,本研究增进了我们对女性暴露于CPF的健康风险的理解,尤其是对母体和胎儿健康的潜在影响,并强调了在毒理学研究中考虑生理状态如怀孕的重要性。
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