Assessment of the impact of glyphosate and 2,4-D herbicides on the kidney injury and transcriptome changes in obese mice fed a Western diet.
Toxicol Lett · 2023 · 385:1-11 · PMID 37567420 · 등급5 동물·현장 동물시험 · 비발암 건강영향 > 신장 · 포유동물 · 식이
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만성 신장 질환의 발생은 비만 및 기타 대사 기능 장애를 포함하는 서구화된 식단(WD) 패턴 섭취로 인한 동반 질환과 관련이 있다. 신장은 또한 제초제를 포함한 이물질의 대사와 배설에 중요한 역할을 한다. 따라서 WD와 전 세계적으로 가장 많이 사용되는 제초제인 글리포세이트(glypho) 및 2,4-D에 대한 동시 노출에 대해서는 지식이 제한적이다. 이에 본 연구에서는 glypho 및/또는 2,4-D에 대한 단독 또는 혼합 노출이 WD 섭취가 신장 조직학 및 유전자 발현에 미치는 초기 영향에 영향을 줄 수 있는지 검토하였다. 수컷 C57BL6J 마우스를 6개월 동안 20% 라드, 0.2% 콜레스테롤, 20% 자당 및 D-프럭토스와 D-포도당을 각각 23.1 g/L 및 18.9 g/L로 포함하는 고당분 용액이 포함된 WD를 급여하였다. 이 기간 동안 마우스는 또한 주 5회 위 내 투여를 통해 glypho (0.05 또는 5 mg/kg/day), 2,4-D (0.02 또는 2 mg/kg/day), 또는 두 물질의 혼합물 (0.05 +0.02, 5 +2 mg/kg/day)을 투여받았다. 투여 용량은 확립된 규제 한계 이내이거나 그 이하 수준이었다. 단독 또는 혼합 노출만으로는 WD 유발 비만, 세뇨관 지질 공포화증 또는 혈청 크레아티닌 수치 증가를 변화시키지 않았으나, 혼합물의 고용량(5 +2) 노출은 메산지움 기질 영역과 세뇨관 세포 증식을 감소시키는 동시에 신장 간질 내 F4/80 대식세포의 밀도를 증가시켰다. 전사체 분석 측면에서, 제초제 혼합물은 신장의 415개 유전자 발현을 변화시켰으며, 이들은 특히 포식세포 활성과 관련된 면역 반응 과정과 연관되어 있는 것으로 나타났다. 개별적인 결과들에도 불구하고, 이러한 발견들은 WD 섭취 하에서 비만 마우스의 신장에 단일 노출보다는 제초제 혼합물이 미미한 유해 영향을 유발할 수 있음을 시사한다.ORIGINAL ABSTRACT
The development of chronic kidney disease has been associated with comorbidities resulting from the consumption of Westernized dietary (WD) patterns, including obesity and other metabolic dysfunctions. Kidneys also have a crucial role in the metabolism and excretion of xenobiotics, including herbicides. There is limited knowledge regarding the simultaneous exposure to WD and glyphosate (glypho) and 2,4-D, the most used herbicides globally. Thus, this study examined whether exposure to glypho and/or 2,4-D, either individually or in mixed, could impact the early effects of WD intake on kidney histology and gene expression in a rodent model. Male C57BL6J mice were fed a WD containing 20% lard, 0.2% cholesterol, 20% sucrose, and high sugar solution with 23.1 and 18.9 g/L of D-fructose and D-glucose for six months. During this period, the mice also received glypho (0.05 or 5 mg/kg/day), 2,4-D (0.02 or 2 mg/kg/day), or a mixture of both (0.05 +0.02, 5 +2 mg/kg/day) via intragastric administration five times per week. The doses were within or below the established regulatory limits. While single or mixed exposures did not alter WD-induced obesity, tubular lipid vacuolation, or increased serum creatinine levels; the exposure to higher doses of the mixture (5 +2) reduced the mesangial matrix area and tubular cell proliferation, while increasing the density of F4/80 macrophages in the renal interstitium. In terms of transcriptomic analysis, the herbicide mixture altered the expression of 415 genes in the kidney, which were found to be associated with immune response processes, particularly those related to phagocyte activity. While discrete, findings indicate that herbicide mixtures, rather than single exposures, might induce minor deleterious effects on the kidneys of obese mice under WD intake.| 저자 | Romualdo, G. R.; de Souza, J. L. H.; Valente, L. C.; Barbisan, L. F. |
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| 저널 | Toxicology letters |
| 권·호·쪽 | 385, 1-11 |
| PMID | 37567420 |
| DOI | 10.1016/j.toxlet.2023.08.003 |
| MeSH | Mice; Male; Animals; Diet, Western; Transcriptome; Mice, Obese; Obesity; Kidney; 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid; Mice, Inbred C57BL; Glyphosate |