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为探究 PFOS 致甲状腺毒性机制，研究人员整合多种技术研究，发现其多靶点、多途径毒性特征，意义重大。
全氟辛烷磺酸（Perfluorooctane sulfonic acid，PFOS）是一种持久性有机污染物，就像隐藏在环境中的 “健康杀手”，悄无声息地对人类健康产生威胁。它凭借出色的表面活性和化学稳定性，在工业领域得到广泛应用，可这也导致它在环境中无处不在，无论是地表水、沉积物，还是大气、生物体，甚至在超过 95% 的人类体内都能检测到它的身影。而且，PFOS 在人体内的血清半衰期长达 3.4 - 5.7 年，长期积累会引发各种健康问题，其中对甲状腺功能的干扰备受关注。
甲状腺作为人体重要的内分泌器官，就像身体的 “能量调节大师”，在新陈代谢、生长发育和神经系统功能调节等方面发挥着关键作用。然而，它对环境污染物极为敏感，PFOS 暴露与甲状腺激素浓度的改变密切相关，动物实验也表明 PFOS 会干扰甲状腺激素的合成、运输和代谢等多个环节。尽管此前已有不少研究探索 PFOS 对甲状腺系统的影响，但仍存在诸多局限。现有研究大多聚焦于单个靶点或信号通路，缺乏对整体毒性网络的分析；PFOS 与关键蛋白靶点的相互作用模式也尚未完全明确；传统研究方法难以捕捉 PFOS 诱导的动态分子事件，限制了对其毒性机制的深入理解。
为了揭开 PFOS 致甲状腺毒性的神秘面纱，河北医科大学第二医院等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为深入了解 PFOS 的毒性机制提供了新的视角。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先是网络毒理学，通过整合多个权威数据库（如比较毒理基因组学数据库 CTD、GeneCards、在线人类孟德尔遗传数据库 OMIM），筛选出 PFOS 相关靶点和甲状腺毒性相关靶点，构建蛋白质 - 蛋白质相互作用网络，进而识别核心靶点和关键信号通路。其次是分子对接，用于预测 PFOS 与核心靶蛋白的结合模式和亲和力。最后是分子动力学模拟，从原子层面详细分析 PFOS 与核心靶蛋白复合物的动态过程，评估其结构稳定性。
在研究结果方面：
- 确定潜在靶点：通过多数据库筛选和 Venn 图分析，确定了 205 个 PFOS 诱导甲状腺毒性的潜在靶点。这些靶点既与 PFOS 有实验证据支持的相互作用，又在甲状腺功能调节中发挥重要作用。
- 构建网络与核心基因分析：利用 STRING 数据库构建潜在靶点相互作用网络，通过拓扑分析确定了 34 个核心靶点，其中 TP53、JUN、ESR1、AKT1 和 CTNNB1 处于核心地位。这些核心靶点参与细胞增殖、凋亡、转录调控等重要生物学过程，在 PFOS 诱导的甲状腺毒性中可能发挥关键作用。
- 功能分析与通路富集：GO 富集分析表明，PFOS 影响甲状腺功能的分子机制涉及对外源刺激的反应、脂肪酸代谢、类固醇代谢和氧化应激反应等生物学过程；在细胞组成方面，与内肽酶复合物、蛋白酶体复合物等相关；在分子功能上，与核受体活性、配体激活的转录因子活性等有关。KEGG 通路富集分析显示，PFOS 诱导甲状腺毒性涉及 PPAR 信号通路、脂肪酸代谢、AGE - RAGE 信号通路、AMPK 信号通路等多个关键信号通路。其中，PPAR 信号通路最为显著，这表明 PFOS 可能通过影响脂质代谢干扰甲状腺功能。
- 分子对接与模拟：分子对接研究发现，PFOS 与不同核心靶蛋白的结合亲和力存在差异，ESR1 与 PFOS 的结合亲和力最强，对接分数为 - 9.7 kcal/mol。结合模式也各不相同，如 PFOS 与 TP53 主要通过范德华力和氢键相互作用。分子动力学模拟结果显示，不同 PFOS - 蛋白复合物的结构稳定性和动力学特征各异。多数复合物在模拟过程中保持相对稳定的 RMSD 值，而 PFOS - TP53 复合物的 RMSD 波动较大，表现出构象灵活性。
研究结论和讨论部分指出，该研究揭示了 PFOS 诱导甲状腺毒性的复杂分子网络，涉及多个关键靶点和信号通路的协同作用。这些核心靶点在拓扑结构和生物学功能上都至关重要，其功能改变可能直接影响甲状腺的正常生理功能。PFOS 可能通过同时调节多个关键靶点和信号通路，如干扰 PPAR 信号通路、脂肪酸代谢、内分泌调节通路等，诱导甲状腺功能障碍。而且，这些信号通路之间存在广泛的相互作用，形成了复杂的调节网络，表明 PFOS 的甲状腺毒性可能是多种机制协同作用的结果。此外，分子对接和动力学模拟从结构生物学角度揭示了 PFOS 与核心靶蛋白的结合特征，为理解其毒性机制提供了更深入的信息。
这项研究的重要意义在于，它为全面理解 PFOS 的甲状腺毒性机制提供了系统的视角，为后续实验验证和干预策略的开发奠定了理论基础。同时也提示，评估环境污染物如 PFOS 的健康风险需要综合考虑多个毒性通路之间的相互作用，采用更全面的研究方法。这一成果有助于推动环境毒理学和公共卫生领域的发展，为制定相关环境管理政策和保障人类健康提供科学依据。
