短期の経口アトラジン曝露は、雄C57BL/6マウスの血漿代謝物を変化させ、α-リノレネート、トリプトファン、チロシン、その他の主要な代謝経路を破壊します

一般的に使用される除草剤アトラジン（ATR）への過剰曝露は、脳を含むいくつかの臓器系に影響します。以前は、短期経口ATR曝露がマウスの脳に行動障害とドーパミン作動性およびセロトニン作動性機能障害を引き起こすことを実証しました。成人のC57BL/6マウスを使用して、本研究は、マウス血漿メタボロームに対する10日間の経口ATR曝露（0、5、5、25、125、または250mg/kg）の効果を調査することを目的としており、ATRの影響を反映して脳の生体内生の生体を識別するのに役立つATRによって影響を受ける代謝経路を決定することを目的としています。10日目の最後の投与の4時間後、血漿を収集し、高性能のデュアルクロマトグラフィーと栄養変換の質量分析で分析し、その後に生物統計的およびバイオインフォマティック分析が続きました。ATR曝露（≥5mg/kg）は、血漿代謝物プロファイルを有意に変化させ、コントロールグループとは有意に異なるイオン強度を持つ代謝物の数が用量依存的に増加しました。経路分析により、ATR曝露は複数の代謝経路と強く相関し、破壊したことが明らかになりました。チロシン、トリプトファン、リノール酸、α-リノレン酸代謝経路は影響を受けた経路の1つであり、α-リノレン酸代謝が最も大きな影響を受けています。血漿チロシンおよびトリプトファン代謝に対するATRの観察された効果は、それぞれ以前に報告された脳ドーパミンとセロトニンの恒常性の摂動を反映している可能性があります。α-リノレン酸代謝の血漿プロファイルにおけるATRが重視した変化は、ATR効果の潜在的な新規で敏感な血漿バイオマーカーであり、血漿メタボロミクスを使用して、ATR過剰露出に関連する脳を含むリスクをよりよく評価できます。

Overexposure to the commonly used herbicide atrazine (ATR) affects several organ systems, including the brain. Previously, we demonstrated that short-term oral ATR exposure causes behavioral deficits and dopaminergic and serotonergic dysfunction in the brains of mice. Using adult male C57BL/6 mice, the present study aimed to investigate effects of a 10-day oral ATR exposure (0, 5, 25, 125, or 250mg/kg) on the mouse plasma metabolome and to determine metabolic pathways affected by ATR that may be reflective of ATR's effects on the brain and useful to identify peripheral biomarkers of neurotoxicity. Four hours after the last dosing on day 10, plasma was collected and analyzed with high-performance, dual chromatography-Fourier-transform mass spectrometry that was followed by biostatistical and bioinformatic analyses. ATR exposure (≥5mg/kg) significantly altered plasma metabolite profile and resulted in a dose-dependent increase in the number of metabolites with ion intensities significantly different from the control group. Pathway analyses revealed that ATR exposure strongly correlated with and disrupted multiple metabolic pathways. Tyrosine, tryptophan, linoleic acid and α-linolenic acid metabolic pathways were among the affected pathways, with α-linolenic acid metabolism being affected to the greatest extent. Observed effects of ATR on plasma tyrosine and tryptophan metabolism may be reflective of the previously reported perturbations of brain dopamine and serotonin homeostasis, respectively. ATR-caused alterations in the plasma profile of α-linolenic acid metabolism are a potential novel and sensitive plasma biomarker of ATR effect and plasma metabolomics could be used to better assess the risks, including to the brain, associated with ATR overexposure.