Glyphosate exposure impairs glucose and lipid metabolism by disturbing the circadian clock system in mice liver.
Food Chem Toxicol · 2025 · 201:115436 · PMID 40204262 · 등급5 동물·현장 동물시험 · 비발암 건강영향 > 간·대사 · 사람 · 식이
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글리포세이트는 가장 광범위하게 사용되는 유기인계 제초제 중 하나로, 수생태계에 위험을 초래하며 식이 노출을 통해 인간 건강에도 잠재적인 영향을 미친다. 독성학적 평가를 통해 포유류 시스템에서 글리포세이트 유발 간독성이 확인되었으나, 대사 장애와 관련된 세포 병인은 추가적인 기전적 연구가 필요하다. 본 연구는 마우스 간세포주(AML12) 및 마우스를 이용하여 글리포세이트 노출이 간 포도당/지질 대사에 미치는 영향과 이것이 일주기 리듬 교란과 연관되는지를 규명하는 것을 목표로 하였다. 시간 경과에 따른 분석 결과, 글리포세이트 노출은 AML12 간세포에서 핵심적인 일주기 및 대사 전사체(transcript)를 유의하게 억제하였고, 이에 상응하여 NR1D1 단백질 수준이 감소하였다. 종단적 운동성 모니터링 결과, 글리포세이트 노출은 마우스에서 광주기 특이적 과운동성과 일주기 주기 연장을 유발하였다. 또한, 글리포세이트 노출은 간 글리코겐 저장량과 혈청 총 콜레스테롤 농도를 현저하게 감소시켰다. 특히, 글리포세이트는 마우스에서 간 대사 유전자 발현을 교란시켰으며, 이는 mRNA 및 단백질 수준 모두에서 일주기 시계 유전자 발현 변화와 평행하였다. 추가적으로, Hmgcr 및 Glut2의 mRNA 수준은 Bmal1-/- AML12 세포에서 대조군에 비해 유의하게 감소하였으나, 글리포세이트 노출이 있는 Bmal1-/- AML12 세포에서는 더 이상의 유의한 감소는 감지되지 않았다. 종합적으로, 본 연구는 글리포세이트 노출이 일주기 시계 시스템을 교란함으로써 포도당 및 지질 대사를 손상시킴을 입증하였다.ORIGINAL ABSTRACT
Glyphosate, the most extensively applied organophosphonate herbicide, poses risks to aquatic ecosystems and potentially compromises human health via dietary exposure. Although toxicological assessments have confirmed glyphosate-induced hepatotoxicity in mammalian systems, the cellular pathogenesis involving metabolic disruption warrants further mechanistic investigation. This study aimed to elucidate the effect of glyphosate exposure on hepatic glucose/lipid metabolism and its association with circadian clock disruption using murine hepatocytes (AML12) and mice models. Time-course analysis revealed that glyphosate exposure significantly suppressed core circadian and metabolic transcripts in AML12 hepatocytes, with corresponding reduction in NR1D1 protein level. Longitudinal locomotor activity monitoring revealed that glyphosate exposure caused photophase-specific hyperlocomotion and circadian period elongation in mice. Glyphosate exposure elicited marked depletion of hepatic glycogen reserves and serum total cholesterol concentrations. Notably, glyphosate also disrupted the expression of hepatic metabolic genes, paralleled by alterations of circadian clock genes expression at both mRNA and protein levels in mice. Additionally, Hmgcr and Glut2 mRNA levels were significantly decreased in Bmal1-/- AML12 cells compared to their control groups, no further significant reduction was detected in Bmal1-/- AML12 cells with glyphosate exposure. Collectively, the current study demonstrated that glyphosate exposure impairs glucose and lipid metabolism by disturbing the circadian clock system.| 저자 | Xiao, B.; Jiang, H.; Dong, H.; Li, C.; Zhang, H.; Gao, D.; Wang, A.; Jin, Y.; Chen, H. |
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| 저널 | Food and chemical toxicology : an international journal published for the British Industrial Biological Research Association |
| 권·호·쪽 | 201, 115436 |
| PMID | 40204262 |
| DOI | 10.1016/j.fct.2025.115436 |
| MeSH | Animals; Glyphosate; Glycine; Circadian Clocks; Lipid Metabolism; Glucose; Mice; Liver; Herbicides; Male; Hepatocytes; Mice, Inbred C57BL; ARNTL Transcription Factors |