Targeted Lipidomics Reveal the Effect of Perchlorate on Lipid Profiles in Liver of High-Fat Diet Mice
靶向脂质组学揭示高氯酸盐对高脂膳食小鼠肝脏脂质代谢的影响
Abstract：
Perchlorate, commonly available in drinking water and food, acts on the iodine uptake by the thyroid affecting lipid metabolism. High-fat diets leaing to various health problems continually raise public concern. In the present study, liver lipid metabolism profiles and metabolic pathways were investigated in C57BL/6J mice chronically exposed to perchlorate using targeted metabolomics. Mice were fed a high-fat diet and treated orally with perchlorate at 0.1mg/kg bw (body weight), 1 mg/kg bw and 10 mg/kg bw daily for 12 weeks. Perchlorate induced disorders of lipid metabolism in vivo and hepatic lipid accumulation confirmed by serum biochemical parameters and histopathological examination. There were 34 kinds of lipid in liver detected by UHPLC-MS/MS and key metabolites were identified by multivariate statistical analysis evaluated with VIP>1 ,p-value<0.05,fold change>1.2 or <0.8.Perchlorate low,medium and high dose groups were identified with11, 7 and 8 significantly altered lipid metabolites compared to the control group,respectively.The results of the metabolic pathway analysis revealed that the differential metabolites classified into different experimental groups contribute to the glycerophospholipid metabolic pathway.These findings provide insights into the effects of perchlorate on lipid metabolism during long-term exposure to high-fat diets and contribute to the evaluation of perchlorate liver toxic mechanisms and health effects.
中文摘要：
高氯酸盐是饮用水和食品中常见的无机持久性污染物，影响人体甲状腺对碘的摄取，从而影响脂质代谢。高脂肪饮食可能导致各种健康问题，受到大众的广泛关注。本研究利用靶向脂质组学研究了长期高氯酸盐膳食暴露的C57BL/6J小鼠肝脏脂质代谢概况和代谢途径。小鼠在高脂肪饮食下，每天用0.1毫克/千克体重、1毫克/千克体重和10毫克/千克体重的高氯酸盐经口灌胃，持续12周。结果表明，高氯酸盐诱发了小鼠体内脂质代谢紊乱，血清生化指标和组织病理学检查证实了肝脏中脂质的积累。通过超高效液相色谱串联三重四级杆质谱检测肝脏中34种脂质化合物，以VIP>1，P值<0.05，变化倍数>1.2或<0.8为评价标准，并通过多变量统计分析确定关键代谢物。与对照组相比，高氯酸盐低、中、高剂量组分别有11、7和8种明显改变的脂质代谢物。代谢途径分析的结果显示，归入不同实验组的不同代谢物有助于甘油磷脂的代谢途径。这些发现提供了关于高氯酸盐在长期暴露于高脂肪饮食期间对脂质代谢影响的见解，并有助于评估高氯酸盐肝脏毒性机制和健康影响。
论文主要结果：
本论文研究了长期接触高氯酸盐的高脂膳食小鼠对脂质代谢的影响。在生长参数、血清生化指标、组织病理学检查和靶向脂质定量结果的基础上，研究发现长期接触高氯酸盐的小鼠血清和肝脏中脂质代谢紊乱，并且肝脏中脂质积累明显。进一步研究表明，高氯酸盐在体内甘油磷脂代谢途径产生显著影响。甘油磷脂是体内最丰富的磷脂，参与体内炎症、免疫和肿瘤生长等多种生理过程，在高脂膳食下长期暴露高氯酸盐具有潜在风险。这项研究为高氯酸盐影响体内脂质代谢的物质变化和代谢途径提供了理论基础。
第一作者：
王桥，博士，毕业于浙江大学生物系统工程与食品科学学院，主要从事食品污染物毒理、食品安全检测技术及代谢组学等方面的研究。主要参与“十三五”国家重点研发计划食品安全专项、湖北省重点研发计划等多个科研项目，发表学术论文十余篇，申请/授权专利及软件著作权4项。
通讯作者：
宫智勇，教授，博士生导师；中国毒理学会分析毒理专业委员会理事，《食品中可能违法添加的非食用物质名单》名单审查国家专家组常任专家，湖北省毒理学会常务理事，湖北省食品科学技术学会理事；负责主持完成国家自然科学基金、科技攻关计划、国家重点研发计划重点专项项目、国家粮食公益性行业科研专项、国家高技术研究发展计划等15项科研项目，参与完成国家重点基础研究发展计划（973计划）、国家自然科学基金等国家级项目8项。主编高校教材2部：《食品质量与安全管理》、《食品毒理学》。在国内外期刊杂志发表文章100多篇，其中SCI索引50多篇。参与制修订国家食品安全标准3项，国际CAC标准3项，行业标准2项。
宋婉莹，2018级食品科学专业硕士，指导老师为宫智勇教授和王桥老师，研究方向为代谢生物学，于2021年6月毕业。在读期间分别获2018-2019年武汉轻工大学研究生学业奖学金二等奖，2019-2020年、2020-2021年武汉轻工大学研究生学业奖学金三等奖。主要完成了该论文实验工作和数据分析。
论文原文：
