急性高用量の二酸化チタンナノ粒子曝露はマウスの消化管恒常性を変化させる

Acute high-dose titanium dioxide nanoparticle exposure alters gastrointestinal homeostasis in mice.

• Courtney C Kurtz
• Samantha Mitchell
• Kaitlyn Nielsen
• Kevin D Crawford
• Sabrina R Mueller-Spitz

抄録

人工ナノ粒子（NP）の多種多様なヒトへの曝露は増加傾向にあり、一般的な食品添加物での使用は消化管（GI）曝露を増加させる。宿主の健康は、消化管マイクロバイオームおよび免疫応答と複雑に関連している。マイクロバイオータの摂動は、エネルギーの収穫に影響を与え、炎症を誘発し、そのような肥満や炎症性腸疾患などの様々な疾患状態につながる粘膜バリアを変更することができます。我々は、マウスの単一の高用量の二酸化チタン（TiO ）NPの暴露は、腸内細菌叢の異常につながり、粘液の生産と局所的な免疫集団を刺激するだろうという仮説を立てた。幼若マウス（9～10 週齢）に 1 g/kg の TiO NP を投与し、粘膜関連細菌の豊富さ、炎症性サイトカイン、ムチン発現、体格の変化を調べた。私たちのデータは、TiO NPの摂取は、GIのマイクロバイオータと代謝の混乱を促進する宿主の防御を変更し、その後、マウスの体重増加をサポートしています。

Human exposure to a wide variety of engineered nanoparticles (NPs) is on the rise and use in common food additives increases gastrointestinal (GI) exposure. Host health is intricately linked to the GI microbiome and immune response. Perturbations in the microbiota can affect energy harvest, trigger inflammation and alter the mucosal barrier leading to various disease states such as obesity and inflammatory bowel diseases. We hypothesized that single high-dose titanium dioxide (TiO ) NP exposure in mice would lead to dysbiosis and stimulate mucus production and local immune populations. Juvenile mice (9-10 weeks) were gavaged with 1 g/kg TiO NPs and examined for changes in mucosa-associated bacteria abundance, inflammatory cytokines, mucin expression and body mass. Our data provide support that TiO NP ingestion alters the GI microbiota and host defenses promoting metabolic disruption and subsequently weight gain in mice.

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