环境相关浓度的TBBPA会引发复杂的毒理学作用机制

《Toxicology Letters》：Environmental relevant concentrations of TBBPA cause complex toxicological mechanisms

TBBPA在环境相关浓度下对肝细胞造成浓度依赖性毒性，引发细胞密度下降、核异常及纤维化样结构，转录组学显示代谢、应激、炎症等通路显著扰动，低剂量（1nM）即可诱发基因表达变化，高浓度（100nM）加剧肝损伤，分子机制涉及蛋白结合及信号通路异常，提示需加强低剂量长期暴露研究。

　　Tetrabromobisphenol A（TBBPA）是一种广泛使用的溴化阻燃剂，因其在环境中的持久性、生物累积性和潜在的毒理作用而受到广泛关注。近年来，随着电子产品的普及和使用，TBBPA的环境暴露风险也日益增加，特别是在工业和制造活动密集的地区。研究发现，TBBPA能够通过多种途径进入人类体内，如母乳、灰尘、食物摄入和职业暴露。这种化合物的高脂溶性和高辛醇-水分配系数（LogKow = 7.20）使其更容易在生物体内蓄积，进而对健康造成威胁。尤其是在肝脏中，由于其代谢功能的重要性，TBBPA的积累可能对肝脏功能产生深远影响。

在本研究中，我们采用一种改造的人类肝上皮细胞——THLE-2细胞，来探讨TBBPA在环境相关浓度（1-100纳摩尔）下的肝毒性效应。THLE-2细胞因其保留了肝脏细胞的关键功能，如相I和相II药物代谢，成为研究肝毒性的理想模型。研究结果显示，TBBPA暴露对细胞密度、核形态和纤维化样延伸等方面产生了显著影响，提示了细胞增殖和正常生长的受损。通过进一步的实验，我们发现10纳摩尔和100纳摩尔的TBBPA暴露不仅导致了细胞密度的减少，还引发了纤维化样结构的形成，这可能与肝脏组织的损伤有关。

为了深入分析TBBPA对细胞的影响，我们采用了EdU和DAPI染色技术，对不同浓度下暴露的THLE-2细胞进行细胞增殖和核形态的评估。实验结果显示，TBBPA暴露显著抑制了细胞的增殖能力，同时改变了细胞核的形态和染色质分布。这些变化表明，TBBPA可能通过影响细胞的内部结构和功能来产生毒性效应。此外，我们还观察到，随着TBBPA浓度的增加，细胞的毒性反应变得更加明显，特别是在较高浓度下，细胞的损伤程度显著上升，这可能与细胞内应激反应和炎症反应的激活有关。

通过转录组学分析，我们进一步揭示了TBBPA暴露对肝脏相关基因表达的影响。研究发现，TBBPA显著干扰了与代谢、细胞应激反应、炎症反应、细胞增殖以及物质运输和降解相关的基因表达模式。这些基因表达的变化可能影响到多个层面上的信号通路，从而导致细胞功能的异常。例如，TBBPA可能通过影响脂质代谢相关基因的表达，改变肝脏细胞的代谢状态，进而影响能量代谢和细胞损伤。此外，TBBPA还可能通过干扰免疫相关基因的表达，影响肝脏的免疫功能，增加炎症反应的发生。

为了验证这些转录组学分析的结果，我们进行了RT-qPCR和分子对接实验。这些实验不仅确认了TBBPA暴露引起的基因表达变化，还揭示了TBBPA与某些蛋白质之间的结合情况。通过分子对接实验，我们发现TBBPA能够与多种肝脏相关蛋白结合，这可能解释了其在肝脏中的毒性效应。此外，RT-qPCR实验进一步验证了TBBPA对特定基因表达的调控作用，为理解其毒性机制提供了重要的实验依据。

综上所述，本研究揭示了TBBPA在环境相关浓度下的肝毒性效应及其复杂的分子机制。研究发现，即使在较低剂量下，TBBPA也可能对肝脏功能产生显著影响，提示了其在环境中的潜在健康风险。此外，研究还表明，TBBPA的毒性效应是浓度依赖性的，并且呈现出非线性响应，这可能意味着在不同的暴露条件下，其毒性作用的机制和表现形式会有所不同。因此，进一步研究低剂量和长期暴露下的TBBPA毒性效应，对于制定有效的监管策略以减少其对环境和公共健康的影响具有重要意义。

TBBPA的广泛使用和环境暴露使其成为当前研究的重要对象。由于其高脂溶性，TBBPA能够通过食物链进入人体，并在体内积累，对健康造成潜在威胁。特别是在工业和制造活动密集的地区，TBBPA的环境浓度可能显著高于一般水平，因此对这些地区的居民健康风险需要特别关注。此外，TBBPA的暴露途径多样，包括母乳、灰尘、食物摄入和职业暴露，这使得其对人体健康的影响更加复杂。

在本研究中，我们通过使用THLE-2细胞模型，探讨了TBBPA在环境相关浓度下的肝毒性效应。THLE-2细胞因其保留了肝脏细胞的关键功能，成为研究TBBPA毒性的理想选择。研究结果显示，TBBPA暴露对细胞的形态和功能产生了显著影响，包括细胞密度的减少、核形态的改变以及纤维化样结构的形成。这些变化提示了TBBPA可能对肝脏组织产生毒性作用，进而影响肝脏功能。

进一步的实验表明，TBBPA暴露导致了基因表达的显著变化，特别是在较低浓度（1纳摩尔）下，某些基因的表达模式发生了明显改变，而在较高浓度（10纳摩尔和100纳摩尔）下，这些变化变得更加显著。这表明，TBBPA的毒性效应不仅与浓度有关，还可能与暴露时间的长短有关。因此，研究低剂量和长期暴露下的TBBPA毒性效应，对于全面理解其对肝脏的影响具有重要意义。

通过转录组学分析，我们发现TBBPA暴露显著影响了多个与肝脏功能相关的基因表达路径。这些基因包括与代谢、细胞应激反应、炎症反应、细胞增殖以及物质运输和降解相关的基因。这些变化可能通过干扰细胞内部的信号通路，进而影响细胞的正常功能。例如，TBBPA可能通过影响脂质代谢相关基因的表达，改变肝脏细胞的代谢状态，进而影响能量代谢和细胞损伤。此外，TBBPA还可能通过干扰免疫相关基因的表达，影响肝脏的免疫功能，增加炎症反应的发生。

为了验证这些基因表达变化的机制，我们进行了RT-qPCR和分子对接实验。这些实验不仅确认了TBBPA暴露引起的基因表达变化，还揭示了TBBPA与某些蛋白质之间的结合情况。通过分子对接实验，我们发现TBBPA能够与多种肝脏相关蛋白结合，这可能解释了其在肝脏中的毒性效应。此外，RT-qPCR实验进一步验证了TBBPA对特定基因表达的调控作用，为理解其毒性机制提供了重要的实验依据。

本研究的结果表明，TBBPA在环境相关浓度下的毒性效应是复杂的，并且可能涉及多个分子机制。这些机制包括干扰代谢、细胞应激反应、炎症反应、细胞增殖以及物质运输和降解相关的基因表达。因此，进一步研究这些机制，特别是低剂量和长期暴露下的影响，对于制定有效的监管策略和健康防护措施具有重要意义。

此外，本研究还强调了TBBPA在环境中的广泛存在及其对公共健康的潜在威胁。由于TBBPA的高脂溶性和生物累积性，其在环境中的浓度可能随着工业活动的增加而上升，进而对生态系统和人类健康产生不利影响。因此，加强环境监测和风险评估，对于控制TBBPA的污染和减少其对健康的影响至关重要。

总之，本研究通过使用THLE-2细胞模型，系统地分析了TBBPA在环境相关浓度下的肝毒性效应及其分子机制。研究结果不仅揭示了TBBPA对肝脏细胞的直接毒性作用，还强调了其对肝脏功能的间接影响。这些发现为理解TBBPA的毒理作用提供了新的视角，并为制定有效的监管策略和健康防护措施提供了科学依据。未来的研究需要进一步探讨TBBPA在不同暴露条件下的毒性效应，以全面评估其对环境和公共健康的影响。