Integrated gut microbiota and serum metabolomics reveal glyphosate-induced hepatic injury in mice.
Hum Exp Toxicol · 2025 · 44:9603271251326877 · PMID 40068150 · 등급5 동물·현장 동물시험 · 비발암 건강영향 > 장내미생물 · 포유동물
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서론: 글리포세이트(GLP)는 전 세계적으로 가장 널리 사용되는 제초제 중 하나이다. 그러나 간에 미치는 근본적인 영향은 아직 불분명하다. 본 연구는 마우스를 대상으로 GLP의 독성 효과와 장내미생물총 및 혈청 대사체 관련 기전을 조사하는 것을 목표로 하였다. 방법: 16S rDNA 염기서열 분석과 UPLC-Q-TOF-MS/MS를 이용하여 30일 동안 0, 50, 250 및 500 mg/kg/day의 GLP를 투여한 마우스에서 GLP 독성 기전을 조사하였다. 결과: GLP는 간세포 부종 및 풍선 변성과 염증 세포 침윤을 유발하였다. GLP에 노출된 그룹은 혈청 ALT, TBIL, DBIL 및 GLU 수치가 증가하였다. 세균총 분석(phylum level) 결과, Patescibacteria의 비율이 GLP 처리군에서 감소한 것으로 나타났다. 속 수준 분석에서는 11개의 다른 속이 확인되었으며, 이 중 8개는 감소하고 3개는 증가하였다. 혈청 대사체학 분석 결과, GLP 그룹과 대조군 간에 42개의 차등 대사체가 관찰되었다. 대사 경로 농축 분석을 통해 펜토스 인산 경로(PPP)와 피리미딘 대사가 유의하게 활성화되었음을 밝혔다. 스피어만 분석 결과, PPP 및 피리미딘 대사의 차등 대사체 변화와 장내미생물총의 변화가 생화학적 지수와 강한 연관성을 보였다. 논의: 결론적으로, GLP 노출은 장내미생물총과 대사 경로의 변화를 통해 간 손상을 유발하며, 특히 펜토스 인산 경로와 피리미딘 대사를 활성화함으로써 이러한 현상이 나타났다.ORIGINAL ABSTRACT
IntroductionGlyphosate (GLP) is one of the most widely used herbicides in the world. However, its underlying effects on the liver remain unclear. This study aims to investigate the toxic effects and the gut microbiome- and serum metabolite-related mechanisms of GLP on the liver in mice.Methods16S rDNA sequencing and UPLC-Q-TOF-MS/MS were used to investigate the mechanisms of GLP toxicity in mice administered with 0, 50, 250 and 500 mg/kg/day GLP for 30 days.ResultsGLP induced hepatocyte edema and ballooning as well as inflammatory cell infiltration. Exposure to GLP resulted in increased levels of serum ALT, TBIL, DBIL, and GLU. Microbiota analysis at the phylum level demonstrated that the proportions of Patescibacteria decreased in the GLP-treated group. The genus-level analysis identified 11 different genera, with eight decreased and three increased in the GLP-exposed group. Metabolomics analysis of serum showed 42 differential metabolites between the GLP and control groups. The metabolic pathway enrichment analysis revealed that the pentose phosphate pathway (PPP) and pyrimidine metabolism were significantly activated. Spearman analysis showed that the changes in the differential metabolites of the PPP and pyrimidine metabolism and gut microbiota were strongly associated with the biochemical index.DiscussionIn conclusion, GLP exposure induces hepatic injury through alterations in the gut microbiome and metabolic pathways, particularly by activating the pentose phosphate pathway and pyrimidine metabolism.| 저자 | Li, G.; Cheng, Y.; Yang, X.; Chai, Z.; Mu, Z.; Chao, H.; Li, H.; Qi, Y.; Qi, L.; Liu, J. |
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| 저널 | Human & experimental toxicology |
| 권·호·쪽 | 44, 9603271251326877 |
| PMID | 40068150 |
| DOI | 10.1177/09603271251326877 |
| MeSH | Animals; Gastrointestinal Microbiome; Glycine; Chemical and Drug Induced Liver Injury; Glyphosate; Metabolomics; Herbicides; Male; Mice; Liver |